如果仅仅判断函数在原点的可微性,也可以用可微的定义来解.
给你两种解法,但在此打印数学公式太纠集,发个邮件给你吧,你的信箱是?
观察函数的特性:f(x,y)=f(y,x),因此求该函数偏导数时,我只求对x的,再将x与y互换,即得到对y的偏导数。偏导数很好求,f'x = 2xy^4 / (x^2 + y^2)^2 f'y = 2(x^4)y / (x^2 + y^2)^2
第一式中将y看做常数0,将x趋近于零,得f'x(0,0)= 0 同理f'y(0,0)= 0
由可微的性质:如果f(x,y) - f(0,0) - f'x(0,0)* x - f'y(0,0)* y 在x,y均趋于零的情况下是
(x^2+y^2)^(0.5) 的无穷小量,则证明f(x,y)在(0,0)点可微,否则不可微。
计算时考虑运用不等式的放缩,因为x^2 y^2 = (xy)^2 <= [(x^2 + y^2)/2]^2,所以:
0 <= (x^2 y^2)/(x^2+y^2) <= [(x^2 + y^2)/2]^2 / (x^2+y^2) = [(x^2 + y^2)^(0.5)] / 4
等式最右边的项当x,y趋于零时等于零,依夹逼定理,(x^2 y^2)/(x^2+y^2)当x,y趋于零时极限为零,因此可微,df|(0,0) = 0dx + 0dy = 0
以x的偏导数为例,求当x,y趋于零时2xy^4 / (x^2 + y^2)^2,再次运用放缩:
2xy^4 = (y^3)*2xy <= (y^3)*(x^2 + y^2),所以:
0 <= | 2xy^4 / (x^2 + y^2)^2 | <= | (y^3)*(x^2 + y^2) / (x^2 + y^2)^2 | = | y*[(y^2) / (x^2 + y^2)] | <= |y|
由夹逼定理得 | 2xy^4 / (x^2 + y^2)^2 | 趋于零,即| 2xy^4 / (x^2 + y^2)^2 | < e (e为任意常数)
所以依极限的最基本法则,当x,y趋于零时2xy^4 / (x^2 + y^2)^2的极限为0,即x的偏导数在(0,0)点连续,同理y的偏导数在(0,0)点连续