高数 多元函数 为什么偏导数连续是可微的充分不必要条件

如题所述

为什么偏导数连续是可微的充分不必要条件:
1、偏导数连续是可微分充分条件,但不是必要条件。
2、比如下面这个函数f(x,y),函数的表达式为当x,y均为有理数时f(x,y)=x^2+y^2;当x,y中有一个变量为无理数时f(x,y)=0。
3、考虑这个函数在(0,0)处的微分,显然⊿u=f(⊿x,⊿y)-f(0,0)=0*⊿x+0*⊿y+a,其中a的表达式为:当⊿x,⊿y都是有理数时,a=⊿x^2+⊿y^2;当⊿x,⊿y中有一个无理数时a=0。
4、所以a为√⊿x^2+⊿y^2的高阶无穷小,这也就说明了函数f(x,y)在(0,0)是可微的。
5、根据导数定义可以证明函数f在(0,0)处对于x和y的偏导数都等于0。
6、在除(0,0)以外的所有有理数组点的偏导数都是不存在的,因为当x,y为有理数,⊿x以无理数方向趋于0时,⊿f=f(x+⊿x,y)-f(x,y)=-x^2-y^2,所以⊿f/⊿x的极限不存在。
7、所以f在(0,0)的任意一个领域内导数不满足连续条件,但f可微,所以那只是充分而非必要条件。
8、可微必定连续且偏导数存在;连续未必偏导数存在,偏导数存在也未必连续;连续未必可微,偏导数存在也未必可微;偏导数连续是可微的充分不必要条件。
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第1个回答  2015-06-22
1、可导、可微的概念,并不是国际微积分的概念,
可导、可微的区别,仅仅只是中国式微积分概念;

2、在英文中,只有 differentiable 的概念,我们时而
翻译成可导,时而翻译成可微,没有一定之规;

3、类似的并且是紧密相关的概念有:
total differentiation ,我们时而译成全导数,时而译成全微分;
partial differentiation ,我们时而译成偏导数,时而译成偏微分;
、、、、、、、、类似的非驴非马的中文概念汗牛充栋,罄竹难书。
用中文写出的很多论文,已经完全无法再翻译成英文,歧途岔道,是注定的。
正因为无法纳入国际微积分概念,调侃国际微积分,自我安慰,就成了习惯。

4、在中国式的微积分概念中:
在所有方向上可以求导,也就是方向导数,就是可微;
可微一定可导,可导不一定可微。

偏导函数连续,按照矢量合成的方法,就可以得到各个方向的方向导数,
也就自然而然地可微了,也就是充分了。

可微就是在各个方向的方向导数存在,而方向导数是由各个正交方向上的
偏导数在欲求的方向导数的方向上分量之和所确定,只要某点的各偏导数
存在,就能得到各方向上的方向导数。只要各方向上的方向导数存在,就
是可微。并未要求各偏导数连续,这就是必要条件。本回答被提问者和网友采纳
第2个回答  2015-11-11
导数都是呢。肯定是可微必须连续,连续不一定可微赛。举可反例,绝对值x的函数图像就是连续的可是在x=0就是不可导的呢
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