การโฆษณา

บ้าน - ความปลอดภัย
ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว ณ จุดหนึ่ง ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว

พิจารณาระนาบและระบบ อ็อกซี่ พิกัดสี่เหลี่ยมคาร์ทีเซียนบนนั้น (สามารถพิจารณาระบบพิกัดอื่นได้)

จากเรขาคณิตวิเคราะห์ เรารู้ว่าสำหรับคู่ลำดับแต่ละคู่ (x, ย) คุณสามารถเปรียบเทียบจุดเดียวได้ เครื่องบินและในทางกลับกันไปยังแต่ละจุด เครื่องบินสอดคล้องกับตัวเลขคู่เดียว

ดังนั้น ในอนาคตเมื่อพูดถึงประเด็นหนึ่งๆ เรามักจะหมายถึงคู่ของตัวเลขที่ตรงกัน (x, ย) และในทางกลับกัน

คำจำกัดความ 1.2 ชุดคู่ของตัวเลข (x, ย) ตอบสนองความไม่เท่าเทียมกัน เรียกว่า สี่เหลี่ยม (เปิด)

บนระนาบจะปรากฎเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า (รูปที่ 1.2) โดยมีด้านขนานกับแกนพิกัดและมีศูนย์กลางอยู่ที่จุดนั้น 0 (x 0 0 ) .

สี่เหลี่ยมมักจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ต่อไปนี้:

ให้เราแนะนำแนวคิดที่สำคัญสำหรับการอภิปรายเพิ่มเติม: ความใกล้เคียงของจุด

คำจำกัดความ 1.3 สี่เหลี่ยม δ -สภาพแวดล้อม ( ย่านเดลต้า ) คะแนน 0 (x 0 0 ) เรียกว่าสี่เหลี่ยม

มีศูนย์กลางที่จุดหนึ่ง 0 และมีด้านยาวเท่ากัน .

คำจำกัดความ 1.4 หนังสือเวียน δ - พื้นที่ใกล้เคียงของจุด 0 (x 0 0 ) เรียกว่ารัศมีวงกลม δ มีศูนย์กลางที่จุดหนึ่ง 0 นั่นคือชุดของคะแนน เอ็ม(เอ็กซ์วาย) ซึ่งมีพิกัดที่ตอบสนองความไม่เท่าเทียมกัน:

คุณสามารถแนะนำแนวคิดของย่านใกล้เคียงและประเภทอื่นๆ ได้ แต่เพื่อจุดประสงค์ในการวิเคราะห์ทางคณิตศาสตร์ของปัญหาทางเทคนิค ส่วนใหญ่จะใช้เฉพาะย่านใกล้เคียงสี่เหลี่ยมและวงกลมเท่านั้น

ให้เราแนะนำแนวคิดต่อไปนี้เกี่ยวกับขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว

ให้ฟังก์ชัน z = ฉ (x, y) ที่กำหนดไว้ในบางพื้นที่ ζ และ 0 (x 0 0 ) - จุดที่อยู่ด้านในหรือบริเวณขอบของบริเวณนี้

คำจำกัดความ 1.5จำนวนจำกัด เรียกว่า ขีดจำกัดของฟังก์ชัน f (x, y) ที่

ถ้าเป็นจำนวนบวกใดๆ ε คุณสามารถหาจำนวนบวกแบบนั้นได้ไหม δ ความไม่เท่าเทียมกันนั้น

ดำเนินการครบทุกจุดแล้ว ม(x,ย) จากภูมิภาค ζ แตกต่างจาก 0 (x 0 0 ) ซึ่งมีพิกัดที่ตอบสนองความไม่เท่าเทียมกัน:

ความหมายของคำจำกัดความนี้คือค่าของฟังก์ชัน ฉ (x, ย) แตกต่างเพียงเล็กน้อยตามต้องการจากเลข A ที่จุดใกล้เคียงที่เล็กพอควร 0 .

ในที่นี้คำจำกัดความจะขึ้นอยู่กับพื้นที่ใกล้เคียงเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้า 0 - เราสามารถพิจารณาย่านใกล้เคียงที่เป็นวงกลมได้ 0 แล้วมันก็จำเป็นที่จะต้องเรียกร้องความไม่เท่าเทียมกัน

ทุกจุด ม(x,ย) ภูมิภาค ζ แตกต่างจาก 0 และเป็นไปตามเงื่อนไข:

ระยะห่างระหว่างจุด และ 0 .

มีการใช้การกำหนดขีดจำกัดต่อไปนี้:

เมื่อพิจารณาจากคำจำกัดความของขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว เราสามารถขยายทฤษฎีบทพื้นฐานเกี่ยวกับขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรตัวหนึ่งไปเป็นฟังก์ชันของตัวแปรสองตัวได้

ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีบทเกี่ยวกับขีดจำกัดของผลรวม ผลิตภัณฑ์ และผลหารของสองฟังก์ชัน

§3 ความต่อเนื่องของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว

ให้ฟังก์ชัน z = ฉ (x ,y) กำหนดไว้ที่จุด 0 (x 0 0 ) และบริเวณโดยรอบ

คำจำกัดความ 1.6 ฟังก์ชันเรียกว่าต่อเนื่องที่จุดหนึ่ง 0 (x 0 0 ) , ถ้า

ถ้าฟังก์ชั่น ฉ(x,y) อย่างต่อเนื่อง ณ จุดหนึ่ง 0 (x 0 0 ) , ที่

เนื่องจาก

นั่นคือถ้าฟังก์ชั่น ฉ(x,y) อย่างต่อเนื่อง ณ จุดหนึ่ง 0 (x 0 0 ) จากนั้นอาร์กิวเมนต์ที่เพิ่มขึ้นเล็กน้อยในภูมิภาคนี้สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นทีละน้อย ∆z ฟังก์ชั่น z .

การสนทนาก็เป็นจริงเช่นกัน หากการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของอาร์กิวเมนต์สอดคล้องกับการเพิ่มขึ้นเล็กน้อยของฟังก์ชัน ฟังก์ชันนั้นจะต่อเนื่องกัน

ฟังก์ชันที่ต่อเนื่องทุกจุดในโดเมนเรียกว่าฟังก์ชันต่อเนื่องในโดเมน สำหรับฟังก์ชันต่อเนื่องของตัวแปรสองตัว เช่นเดียวกับฟังก์ชันของตัวแปรตัวหนึ่งที่ต่อเนื่องกันในช่วงเวลาหนึ่ง ทฤษฎีบทพื้นฐานของไวเออร์ชตราสและโบลซาโน-คอชีนั้นใช้ได้

อ้างอิง: Karl Theodor Wilhelm Weierstrass (1815 - 1897) - นักคณิตศาสตร์ชาวเยอรมัน Bernard Bolzano (1781 - 1848) - นักคณิตศาสตร์และนักปรัชญาชาวเช็ก Augustin Louis Cauchy (1789 - 1857) - นักคณิตศาสตร์ชาวฝรั่งเศส ประธาน French Academy of Sciences (1844 - 1857)

ตัวอย่างที่ 1.4 ตรวจสอบความต่อเนื่องของฟังก์ชัน

ฟังก์ชันนี้ถูกกำหนดให้กับค่าทั้งหมดของตัวแปร x และ ยกเว้นที่จุดกำเนิดซึ่งตัวส่วนไปที่ศูนย์

พหุนาม x 2 +ย 2 มีความต่อเนื่องทุกที่ ดังนั้นรากที่สองของฟังก์ชันต่อเนื่องจึงเป็นค่าต่อเนื่อง

เศษส่วนจะต่อเนื่องกันทุกที่ ยกเว้นจุดที่ตัวส่วนเป็นศูนย์ นั่นคือ ฟังก์ชันที่กำลังพิจารณาจะต่อเนื่องกันบนระนาบพิกัดทั้งหมด โอ้โห ไม่รวมแหล่งกำเนิด

ตัวอย่างที่ 1.5 ตรวจสอบความต่อเนื่องของฟังก์ชัน z=tg(x,y) - แทนเจนต์ถูกกำหนดและต่อเนื่องสำหรับค่าจำกัดทั้งหมดของอาร์กิวเมนต์ ยกเว้นค่าเท่ากับจำนวนคี่ของปริมาณ พาย/2 , เช่น. ยกเว้นจุดที่

สำหรับทุกการแก้ไข "เค" สมการ (1.11) กำหนดไฮเปอร์โบลา ดังนั้นฟังก์ชันที่พิจารณาจึงเป็นฟังก์ชันต่อเนื่อง x และ y ไม่รวมจุดที่วางอยู่บนเส้นโค้ง (1.11)

แนวคิดเกี่ยวกับฟังก์ชันของตัวแปรสองหรือสามตัวที่กล่าวถึงข้างต้นสามารถสรุปได้ในกรณีของตัวแปร

คำนิยาม.การทำงาน ตัวแปร
เรียกว่าฟังก์ชัน โดเมนของคำจำกัดความ
ซึ่งเป็นของ
และช่วงของค่าคือแกนจริง

ฟังก์ชันดังกล่าวสำหรับตัวแปรแต่ละชุด
จาก
ตรงกับตัวเลขเอกพจน์ .

ต่อไปนี้เราจะพิจารณาฟังก์ชันต่างๆ เพื่อความชัดเจน
ตัวแปร แต่คำสั่งทั้งหมดที่สร้างขึ้นสำหรับฟังก์ชันดังกล่าวยังคงเป็นจริงสำหรับฟังก์ชันของตัวแปรจำนวนมาก

คำนิยาม.ตัวเลข เรียกว่าลิมิตของฟังก์ชัน

ตรงจุด
ถ้าสำหรับแต่ละ
มีจำนวนดังกล่าว
ว่าต่อหน้าทุกคน
จากบริเวณใกล้เคียง
ยกเว้นจุดนี้ ความไม่เท่าเทียมกันยังคงอยู่

.

ถ้าขีดจำกัดของฟังก์ชัน
ตรงจุด
เท่ากับ แล้วสิ่งนี้จะแสดงอยู่ในแบบฟอร์ม

.

คุณสมบัติของขีดจำกัดเกือบทั้งหมดที่เราพิจารณาไว้ก่อนหน้านี้สำหรับฟังก์ชันของตัวแปรหนึ่งยังคงใช้ได้สำหรับขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว อย่างไรก็ตาม เราจะไม่จัดการกับการกำหนดขีดจำกัดดังกล่าวในทางปฏิบัติ

คำนิยาม.การทำงาน
เรียกว่าต่อเนื่อง ณ จุดหนึ่ง
หากตรงตามเงื่อนไขสามประการ:

1) มีอยู่

2) มีค่าฟังก์ชัน ณ จุดนั้น

3) ตัวเลขสองตัวนี้มีค่าเท่ากันคือ -

ในทางปฏิบัติ เราสามารถศึกษาความต่อเนื่องของฟังก์ชันได้โดยใช้ทฤษฎีบทต่อไปนี้

ทฤษฎีบท.ฟังก์ชันพื้นฐานใดๆ
มีความต่อเนื่องที่จุดภายในทั้งหมด (เช่น ไม่มีขอบเขต) ของขอบเขตคำจำกัดความ

ตัวอย่าง.ลองหาจุดทั้งหมดที่มีฟังก์ชันนี้กัน

อย่างต่อเนื่อง

ตามที่ระบุไว้ข้างต้น ฟังก์ชันนี้ถูกกำหนดไว้ในวงกลมปิด

.

จุดภายในของวงกลมนี้คือจุดที่ต้องการของความต่อเนื่องของฟังก์ชันเช่น การทำงาน
ต่อเนื่องเป็นวงกลมเปิด
.

คำจำกัดความของแนวคิดเรื่องความต่อเนื่อง ณ จุดขอบเขตของขอบเขตคำจำกัดความ
ฟังก์ชั่นต่างๆ เป็นไปได้ แต่เราจะไม่หารือเกี่ยวกับปัญหานี้ในหลักสูตร

1.3 การเพิ่มขึ้นบางส่วนและอนุพันธ์บางส่วน

ต่างจากฟังก์ชันของตัวแปรตัวเดียว ฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัวมีการเพิ่มขึ้นที่แตกต่างกัน นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่าการเคลื่อนไหวในเครื่องบิน
จากจุด
สามารถดำเนินการได้หลากหลายทิศทาง

คำนิยาม.เพิ่มขึ้นบางส่วนโดย ฟังก์ชั่น
ตรงจุด
เพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกัน
เรียกว่าความแตกต่าง

การเพิ่มขึ้นนี้โดยพื้นฐานแล้วเป็นการเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันของตัวแปรหนึ่งตัว
ที่ได้จากฟังก์ชัน
ที่ค่าคงที่
.

ในทำนองเดียวกันโดยเพิ่มขึ้นบางส่วน ตรงจุด
ฟังก์ชั่น
เพิ่มขึ้นที่สอดคล้องกัน
เรียกว่าความแตกต่าง

การเพิ่มขึ้นนี้คำนวณเป็นค่าคงที่
.

ตัวอย่าง.อนุญาต

,
,
- ให้เราค้นหาส่วนเพิ่มบางส่วนของฟังก์ชันนี้โดย และโดย

ในตัวอย่างนี้มีค่าเท่ากับการเพิ่มอาร์กิวเมนต์
และ
การเพิ่มขึ้นของฟังก์ชันบางส่วนกลับกลายเป็นว่าแตกต่างออกไป เนื่องจากพื้นที่ของรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้ามีด้านข้าง
และ
เมื่อเพิ่มด้านข้าง บน
เพิ่มขึ้นตามจำนวน
และด้วยด้านที่เพิ่มขึ้น บน
เพิ่มขึ้นโดย
(ดูรูปที่ 4)

จากข้อเท็จจริงที่ว่าฟังก์ชันของตัวแปรสองตัวมีการเพิ่มขึ้นสองประเภท จึงสามารถกำหนดอนุพันธ์ได้สองประเภท

คำนิยาม- อนุพันธ์บางส่วนเทียบกับ ฟังก์ชั่น
ตรงจุด
เรียกว่าขีดจำกัดของอัตราส่วนการเพิ่มขึ้นบางส่วนด้วย ของฟังก์ชันนี้ ณ จุดที่กำหนดจนเพิ่มขึ้น
การโต้แย้ง เหล่านั้น.

. (1)

อนุพันธ์บางส่วนดังกล่าวจะแสดงด้วยสัญลักษณ์ ,,,- ในกรณีหลังนี้ให้ใช้อักษรกลม” ” – “” หมายถึง คำว่า “ส่วนตัว”

ในทำนองเดียวกัน อนุพันธ์ย่อยเทียบกับ ตรงจุด
กำหนดโดยใช้ขีดจำกัด

. (2)

สัญลักษณ์อื่น ๆ สำหรับอนุพันธ์ย่อยนี้: ,,.

อนุพันธ์บางส่วนของฟังก์ชันจะพบได้ตามกฎที่ทราบกันดีอยู่แล้วสำหรับการสร้างความแตกต่างให้กับฟังก์ชันของตัวแปรตัวหนึ่ง ในขณะที่ตัวแปรทั้งหมดยกเว้นตัวที่ใช้สร้างความแตกต่างให้กับฟังก์ชันจะถือว่าคงที่ ดังนั้นเมื่อพบ. ตัวแปร จะถูกนำมาเป็นค่าคงที่และเมื่อพบแล้ว - คงที่ .

ตัวอย่าง.ลองหาอนุพันธ์ย่อยของฟังก์ชันกัน
.

,
.

ตัวอย่าง.ลองหาอนุพันธ์ย่อยของฟังก์ชันของตัวแปรสามตัวกัน

.

;
;
.

ฟังก์ชันอนุพันธ์บางส่วน
กำหนดลักษณะอัตราการเปลี่ยนแปลงของฟังก์ชันนี้ในกรณีที่ตัวแปรตัวใดตัวหนึ่งได้รับการแก้ไข

ตัวอย่างทางเศรษฐศาสตร์

แนวคิดหลักของทฤษฎีการบริโภคคือฟังก์ชันอรรถประโยชน์
- ฟังก์ชันนี้แสดงถึงอรรถประโยชน์ของชุด
โดยที่ x คือปริมาณของผลิตภัณฑ์ X, y คือปริมาณของผลิตภัณฑ์ Y จากนั้นอนุพันธ์ย่อย
จะเรียกว่าอรรถประโยชน์ส่วนขอบของ x และ y ตามลำดับ อัตราการทดแทนส่วนเพิ่ม
สิ่งดีต่อสิ่งหนึ่งเท่ากับอัตราส่วนของสาธารณูปโภคส่วนเพิ่ม:

. (8)

ปัญหาที่ 1. ค้นหาอัตราส่วนเพิ่มของการทดแทน h คูณ y สำหรับฟังก์ชันอรรถประโยชน์ที่จุด A(3,12)

สารละลาย:ตามสูตร (8) ที่เราได้รับ

ความหมายทางเศรษฐกิจของอัตราการทดแทนส่วนเพิ่มอยู่ที่การพิสูจน์สูตร
, ที่ไหน -ราคาสินค้า X, - ราคาสินค้า U.

คำนิยาม.ถ้าฟังก์ชั่น
มีอนุพันธ์ย่อย ส่วนดิฟเฟอเรนเชียลย่อยคือนิพจน์

และ

ที่นี่
และ
.

ส่วนต่างบางส่วนคือส่วนต่างของฟังก์ชันของตัวแปรหนึ่งที่ได้มาจากฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว
คงที่ หรือ .

ตัวอย่างจากเศรษฐศาสตร์ ลองใช้ฟังก์ชันคอบบ์-ดักลาสเป็นตัวอย่าง

ขนาด - ผลิตภาพแรงงานโดยเฉลี่ยเนื่องจากนี่คือปริมาณของผลิตภัณฑ์ (ในแง่มูลค่า) ที่ผลิตโดยคนงานหนึ่งคน

ขนาด
- ผลผลิตทุนเฉลี่ย - จำนวนผลิตภัณฑ์ต่อเครื่อง

ขนาด
- อัตราส่วนเงินทุนต่อแรงงานโดยเฉลี่ย - ต้นทุนของเงินทุนต่อหน่วยทรัพยากรแรงงาน

ดังนั้นอนุพันธ์ย่อย
เรียกว่าผลิตภาพส่วนเพิ่มของแรงงานเพราะเท่ากับมูลค่าเพิ่มของผลผลิตที่เกิดจากคนงานเพิ่มเติมอีกหนึ่งคน

เช่นเดียวกัน,
- ผลิตภาพเงินทุนส่วนเพิ่ม

ในทางเศรษฐศาสตร์มักถามคำถาม: ผลผลิตจะเปลี่ยนไปกี่เปอร์เซ็นต์หากจำนวนคนงานเพิ่มขึ้น 1% หรือหากเงินทุนเพิ่มขึ้น 1%? คำตอบสำหรับคำถามดังกล่าวได้มาจากแนวคิดเรื่องความยืดหยุ่นของฟังก์ชันที่เกี่ยวข้องกับอาร์กิวเมนต์หรืออนุพันธ์เชิงสัมพันธ์ ค้นหาความยืดหยุ่นของผลผลิตเทียบกับแรงงาน
- แทนที่อนุพันธ์บางส่วนที่คำนวณข้างต้นเป็นตัวเศษ เราได้รับ
- ดังนั้นพารามิเตอร์ มีความหมายทางเศรษฐกิจที่ชัดเจน - เป็นความยืดหยุ่นของผลผลิตที่เกี่ยวข้องกับแรงงาน

พารามิเตอร์มีความหมายคล้ายกัน คือความยืดหยุ่นของผลผลิตข้ามกองทุน

  • 5.1. ฟังก์ชันเวกเตอร์และฟังก์ชันพิกัด
  • 5.2. ความต่อเนื่องของฟังก์ชันเวกเตอร์ ขีดจำกัดของฟังก์ชันเวกเตอร์
  • 5. อนุพันธ์และอนุพันธ์ของฟังก์ชันเวกเตอร์ การตีความทางเรขาคณิต สมการของเส้นสัมผัสเส้นโค้งในปริภูมิ (5.3)
  • 5.3. อนุพันธ์และอนุพันธ์ของฟังก์ชันเวกเตอร์
  • 5.3.1. ความหมายและการตีความทางเรขาคณิตของอนุพันธ์ของฟังก์ชันเวกเตอร์
  • 5.3.2. ดิฟเฟอเรนเชียลของฟังก์ชันเวกเตอร์
  • 5.3.3. กฎของความแตกต่าง
  • 5.3.4. สมการแทนเจนต์กับเส้นโค้งในปริภูมิสามมิติ
  • 6. F: Rnr – ฟังก์ชันจริงของตัวแปรจริงหลายตัว (มาก)
  • 6.1. ขีดจำกัดและความต่อเนื่องของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว
  • 6.1.1. ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว ทำซ้ำขีดจำกัด
  • 6.1.2. ความต่อเนื่องของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว
  • 6.1.3. คุณสมบัติของขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว คุณสมบัติของฟังก์ชันต่อเนื่องที่จุดหนึ่ง
  • 8. ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว ความสัมพันธ์ระหว่างขีดจำกัดสองเท่าและการทำซ้ำ (6.1.1)
  • 6.1.1. ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว ทำซ้ำขีดจำกัด
  • 9. คำจำกัดความของอนุพันธ์บางส่วน อนุพันธ์บางส่วนของคำสั่งซื้อที่สูงกว่า ทฤษฎีบทเกี่ยวกับอนุพันธ์แบบผสม (6.2.3, 6.3.1)
  • 6.2.3. อนุพันธ์บางส่วน
  • 10. คำจำกัดความของฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของตัวแปรสองตัว ความเชื่อมโยงระหว่างความแตกต่างและความต่อเนื่องและการมีอยู่ของอนุพันธ์บางส่วน (6.2.4)
  • 6.2.4. ความเชื่อมโยงระหว่างความแตกต่างและการมีอยู่ของอนุพันธ์บางส่วน ความเป็นเอกลักษณ์ของส่วนต่าง
  • 11. ความแตกต่างของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว การคำนวณโดยประมาณโดยใช้ส่วนต่าง เครื่องบินแทนเจนต์ (6.2.1, 6.2.5, 6.2.6)
  • 6.2.1. ฟังก์ชันหาอนุพันธ์ ดิฟเฟอเรนเชียล
  • 6.2.6. การตีความทางเรขาคณิตของความสามารถในการหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว ระนาบแทนเจนต์กับกราฟของฟังก์ชัน
  • 12. ความคงที่ของรูปแบบของส่วนต่าง สูตรอนุพันธ์ย่อยของฟังก์ชันเชิงซ้อน (6.2.9)
  • 13. ความคงที่ของรูปแบบของส่วนต่าง สูตรสำหรับอนุพันธ์ย่อยของฟังก์ชันโดยนัย (6.2.10)
  • 6.2.10. ทฤษฎีบทการดำรงอยู่ของฟังก์ชันโดยนัย อนุพันธ์ (อนุพันธ์บางส่วน) ของฟังก์ชันโดยนัย
  • 14. อนุพันธ์เชิงทิศทาง สูตรการคำนวณนั่นเอง (6.2.7)
  • 15. การไล่ระดับสีของฟังก์ชัน ณ จุดหนึ่ง ความหมายทางเรขาคณิตของทิศทางและความยาวของการไล่ระดับสี การวางแนวของการไล่ระดับสีที่สัมพันธ์กับเส้นระดับหรือพื้นผิว (6.2.8)
  • 17. ส่วนต่างของคำสั่งที่สูงกว่า สูตรเทย์เลอร์สำหรับ f(X, y) (6.4)
  • 18. เงื่อนไขที่จำเป็นและเพียงพอสำหรับปลายสุดของฟังก์ชัน f(X, y) (6.5.1-6.5.3)
  • 6.5.2. เงื่อนไขที่จำเป็นสำหรับจุดปลายเฉพาะของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว
  • 6.5.3. เงื่อนไขที่เพียงพอสำหรับค่าสุดขีดเฉพาะที่ของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว
  • 20. ค่าที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดของฟังก์ชันหาอนุพันธ์ของตัวแปรสองตัวในโดเมนที่มีขอบเขตปิด อัลกอริทึมสำหรับการค้นหาพวกมัน (6.7)
  • 21. วิธีกำลังสองน้อยที่สุด (6.8)
  • 6.1. ขีดจำกัดและความต่อเนื่องของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว

    n – พื้นที่เมตริก:

    สำหรับ 0 (x, x,…, x) และ (เอ็กซ์ 1 , เอ็กซ์ 2 , …, เอ็กซ์ n) ( 0 , ) = .

    n= 2: สำหรับ 0 (x 0 , 0), (x, ) ( 0 , ) =
    .

    บริเวณใกล้เคียงของจุด 0 คุณ  ( 0) = – จุดภายในของรัศมีวงกลม โดยมีจุดศูนย์กลางอยู่ที่ 0 .

    6.1.1. ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว ทำซ้ำขีดจำกัด

    : nจะได้รับในบริเวณใกล้เคียงจุดใดจุดหนึ่ง 0 ยกเว้นบางทีจุดนั้นเอง 0 .

    คำนิยาม.ตัวเลข เรียกว่า ขีด จำกัดฟังก์ชั่น

    (x 1 , x 2 , …, x n) ณ จุดนั้น 0 ถ้า  >0  >0 (0 < ( 0 , ) < | ( ) – |< ).

    เอฟ แบบฟอร์มการบันทึก:

    n = 2:

    นี้ ขีด จำกัด สองเท่า.

    ในภาษาของย่านใกล้เคียงของจุด:

    >0  >0 (x , ) ( คุณ ( 0 )\ 0 (x , ) คุณ ( )).

    (อาจจะใกล้เข้ามาแล้ว 0 บนเส้นทางใดก็ได้)

    ขีดจำกัดการทำซ้ำ:
    และ
    .

    (ใกล้เข้ามา 0 แนวนอนและแนวตั้ง ตามลำดับ)

    ทฤษฎีบทเกี่ยวกับความสัมพันธ์ระหว่างลิมิตสองเท่าและลิมิตซ้ำ

    ถ้า  ขีดจำกัดสองเท่า
    และขีดจำกัด
    ,
    ,

    จากนั้น  ทำซ้ำขีดจำกัด
    ,
    และเท่ากับสองเท่า

    หมายเหตุ 1.ข้อความตรงกันข้ามไม่เป็นความจริง

    ตัวอย่าง. (x, ) =


    ,

    .

    อย่างไรก็ตามขีดจำกัดสองเท่า

    =

    ไม่มีอยู่เนื่องจากในย่านใกล้เคียงของจุด (0, 0) ฟังก์ชันยังรับค่า "ไกล" จากศูนย์ด้วยเช่นถ้า x = , ที่ (x, ) = 0,5.

    หมายเหตุ 2แม้ว่า : (x, ) 

    เมื่อเคลื่อนย้าย ถึง 0 ตามเส้นตรงใดๆ อาจไม่มีขีดจำกัดสองเท่า

    ตัวอย่าง. (x, ) =
    , 0 (0, 0). (x, )  0 (0, 0)


    สรุป: ไม่มีขีดจำกัด (สองเท่า)

    ตัวอย่างการค้นหาขีดจำกัด

    (x, ) =
    , 0 (0, 0).


    ให้เราแสดงว่าเลข 0 คือลิมิตของฟังก์ชัน ณ จุดนั้น 0 .

    =
    ,

     – ระยะห่างระหว่างจุด และ 0 .(ใช้ความไม่เท่าเทียมกัน
    ,

    ซึ่งตามมาจากความไม่เท่าเทียมกัน
    )

    ให้เราตั้งค่า  > 0 และให้  = 2<  

    6.1.2. ความต่อเนื่องของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว

    คำนิยาม. (x, 0 (x 0 , ) มีความต่อเนื่อง ณ จุดนั้น คุณ  ( 0) หากมีการกำหนดไว้ในบางส่วน
    0) และ (0 < ( 0 , ) <   | () – ( 0)|< ).

    ,ท. จ.>0 >0 ความคิดเห็น ฟังก์ชันสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างต่อเนื่องในบางทิศทางที่ผ่านจุดนั้น 0 .

    6.1.3. คุณสมบัติของขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหลายตัว คุณสมบัติของฟังก์ชันต่อเนื่องที่จุดหนึ่ง

    0 และมีความไม่ต่อเนื่องตามทิศทางอื่นหรือเส้นทางที่มีรูปร่างต่างกัน หากเป็นเช่นนั้น มันก็จะไม่ต่อเนื่องกัน ณ จุดนั้น เกิดขึ้น;

    ความเป็นเอกลักษณ์ของขีดจำกัด 0 , ฟังก์ชันที่มีขีดจำกัดจำกัด ณ จุดหนึ่งกั้นบริเวณแถวๆ นี้ - กำลังดำเนินการคุณสมบัติลำดับและพีชคณิต

    ขีด จำกัด ทะลุขีดจำกัด.

    รักษาสัญญาณที่เท่าเทียมกันและความไม่เท่าเทียมกันที่อ่อนแอ ถ้าฟังก์ชันต่อเนื่อง ณ จุดนั้น ( 0 ) 0 0 และ , ที่ ( ความหมายสัญญาณ) จะถูกเก็บรักษาไว้ คุณ  ( 0).

    ในบางส่วนผลรวม ผลิตภัณฑ์ ผลหาร (ตัวส่วน  0) ฟังก์ชันต่อเนื่องเช่นกัน, ฟังก์ชั่นต่อเนื่องฟังก์ชันที่ซับซ้อนต่อเนื่อง

    ประกอบด้วยอันต่อเนื่องn 6.1.4. คุณสมบัติของฟังก์ชันต่อเนื่องบนเซตขอบเขตปิดที่เชื่อมต่อกัน

    = 1, 2 และ 3คำจำกัดความ 1. เซต  เรียกว่าสอดคล้องกัน

    หากเมื่อรวมกับจุดสองจุดใดๆ แล้วมันจะมีเส้นโค้งต่อเนื่องเชื่อมระหว่างจุดทั้งสองด้วยคำจำกัดความ 2 nเรียกว่า ตั้ง  เข้าจำกัด
    .

    n = 1 

    n = 2 

    n = 3  .

    ถ้ามันบรรจุอยู่ใน "ลูกบอล" บ้างตัวอย่าง.

    1 = เชื่อมต่อชุดขอบเขตปิด : ส่วน [, ];

    2: ส่วนเอบี และ เส้นโค้งต่อเนื่องใดๆ ที่มีปลายอยู่ที่จุด;

    ใน

    เส้นโค้งต่อเนื่องแบบปิด
    ;

    วงกลม : nคำจำกัดความ 3 nต่อเนื่องกันบนเซตปิดที่เชื่อมต่อกัน   0 

    .

    ทฤษฎีบท., ถ้า มากมายค่านิยม

    : nฟังก์ชั่นต่อเนื่อง [ บนชุดเชื่อมต่อที่มีขอบเขตปิดคือเซ็กเมนต์ , ] บนชุดเชื่อมต่อที่มีขอบเขตปิดคือเซ็กเมนต์ , ที่นี่- น้อยที่สุด , ก- ยิ่งใหญ่ที่สุด

    ค่าของมัน ณ จุดของเซต ดังนั้น, n บนชุดการเชื่อมต่อที่มีขอบเขตปิดใดๆ

    ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว
    แนวคิดและตัวอย่างการแก้ปัญหา

    ยินดีต้อนรับสู่บทเรียนที่สามในหัวข้อ เอฟเอ็นพีซึ่งในที่สุดความกลัวทั้งหมดของคุณก็เริ่มเป็นจริง =) ตามที่หลายๆ คนสงสัย แนวคิดเรื่องการจำกัดยังขยายไปถึงฟังก์ชันของการโต้แย้งตามจำนวนที่ต้องการ ซึ่งเป็นสิ่งที่เราต้องหาคำตอบในวันนี้ อย่างไรก็ตาม มีข่าวในแง่ดีอยู่บ้าง ประกอบด้วยข้อเท็จจริงที่ว่าขีดจำกัดนั้นเป็นนามธรรมในระดับหนึ่ง และงานที่เกี่ยวข้องนั้นหาได้ยากมากในทางปฏิบัติ ในเรื่องนี้ ความสนใจของเราจะมุ่งเน้นไปที่ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว หรือตามที่เราเขียนบ่อยกว่า:

    แนวคิด หลักการ และวิธีการหลายอย่างคล้ายคลึงกับทฤษฎีและการปฏิบัติของขีดจำกัด "ปกติ" ซึ่งหมายความว่า ในขณะนี้คุณควร สามารถค้นหาขีดจำกัดได้และที่สำคัญที่สุดคือเข้าใจว่ามันคืออะไร ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหนึ่งตัว- และเนื่องจากโชคชะตาพาคุณมาที่หน้านี้ เป็นไปได้มากว่าคุณจะเข้าใจและรู้อะไรมากมายอยู่แล้ว และถ้าไม่ ก็ไม่เป็นไร คุณสามารถเติมเต็มช่องว่างทั้งหมดได้ภายในเวลาไม่กี่ชั่วโมงหรือไม่กี่นาที

    เหตุการณ์ในบทเรียนนี้เกิดขึ้นในโลกสามมิติของเรา ดังนั้น จึงถือเป็นการละเลยครั้งใหญ่ที่จะไม่มีส่วนร่วมกับเหตุการณ์เหล่านั้น ก่อนอื่นเรามาสร้างชื่อเสียงกันก่อน ระบบพิกัดคาร์ทีเซียนในอวกาศ- ลุกขึ้นเดินไปรอบๆ ห้องกันหน่อยดีกว่าครับ... ...ชั้นที่เดินเป็นเครื่องบิน ลองวางแกนไว้ที่ไหนสักแห่ง... เช่น ในมุมใดก็ได้ เพื่อไม่ให้มันเกะกะ ยอดเยี่ยม. ตอนนี้โปรดเงยหน้าขึ้นและจินตนาการว่ามีผ้าห่มห้อยอยู่ที่นั่นแผ่ออกไป นี้ พื้นผิวระบุโดยฟังก์ชัน การเคลื่อนไหวของเราบนพื้นตามที่เข้าใจง่าย เลียนแบบการเปลี่ยนแปลงในตัวแปรอิสระ และเราสามารถเคลื่อนไหวได้ภายใต้ผ้าห่มเท่านั้น เช่น วี โดเมนของคำจำกัดความของฟังก์ชันของตัวแปรสองตัว- แต่ความสนุกเพิ่งเริ่มต้นเท่านั้น แมลงสาบตัวเล็กกำลังคลานอยู่บนผ้าห่มเหนือปลายจมูกของคุณ และไม่ว่าคุณจะไปที่ไหนก็ตาม มันก็คลานไปด้วย เรียกเขาว่าเฟรดดี้กันเถอะ การเคลื่อนที่จะจำลองการเปลี่ยนแปลงในค่าฟังก์ชันที่เกี่ยวข้อง (ยกเว้นกรณีที่พื้นผิวหรือเศษของมันขนานกับระนาบและความสูงไม่เปลี่ยนแปลง)- เรียนผู้อ่านชื่อเฟรดดี้ อย่าโกรธเคือง นี่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิทยาศาสตร์

    ลองใช้สว่านในมือแล้วเจาะผ้าห่ม ณ จุดใดก็ได้ ความสูงที่เราจะแสดงด้วย หลังจากนั้นเราจะติดเครื่องมือลงบนพื้นใต้รูอย่างเคร่งครัด - นี่จะเป็นจุด ตอนนี้ขอเริ่มต้น ปิดอนันต์เข้าใกล้จุดที่กำหนด และเรามีสิทธิที่จะเข้าใกล้วิถีใดก็ได้ (แน่นอนว่าแต่ละประเด็นรวมอยู่ในขอบเขตของคำจำกัดความ)- หากในทุกกรณีเฟรดดี้จะเป็น ปิดอนันต์คลานไปเจาะให้สูงและตรงความสูงนี้ จากนั้นฟังก์ชันจะมีขีดจำกัดที่จุดที่ :

    ถ้า ณ เงื่อนไขที่กำหนดจุดที่เจาะจะอยู่ที่ขอบผ้าห่มจากนั้นขีด จำกัด จะยังคงอยู่ - สิ่งสำคัญคือต้องเข้า ย่านเล็กๆ โดยพลการเคล็ดลับของสว่านอย่างน้อยก็บางจุดจากขอบเขตของคำจำกัดความของฟังก์ชัน อีกทั้งเช่นเดียวกับกรณีของ ขีดจำกัดของฟังก์ชันของตัวแปรหนึ่งตัว, ไม่สำคัญไม่ว่าฟังก์ชันจะถูกกำหนดไว้ที่จุดใดจุดหนึ่งหรือไม่ก็ตาม นั่นคือการเจาะของเราสามารถปิดผนึกด้วยหมากฝรั่งได้ (สมมติว่า ฟังก์ชันของตัวแปรสองตัวมีความต่อเนื่องกัน) และสิ่งนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อสถานการณ์ - เราจำได้ว่าแก่นแท้ของขีดจำกัดนั้นบอกเป็นนัย การประมาณอย่างใกล้ชิดอย่างไม่สิ้นสุดและไม่ใช่ "แนวทางที่แม่นยำ" ไปยังจุดใดจุดหนึ่ง

    อย่างไรก็ตาม ชีวิตที่ไร้เมฆถูกบดบังด้วยความจริงที่ว่า ต่างจากน้องชายของมันตรงที่ไม่มีขีดจำกัดมากกว่ามาก นี่เป็นเพราะความจริงที่ว่ามักจะมีหลายเส้นทางไปยังจุดใดจุดหนึ่งบนเครื่องบินและแต่ละเส้นทางจะต้องนำเฟรดดี้ไปสู่การเจาะอย่างเคร่งครัด (ไม่จำเป็น “ปิดผนึกด้วยหมากฝรั่ง”)และเคร่งครัดเรื่องความสูง และมีพื้นผิวที่แปลกประหลาดมากเกินพอโดยมีความไม่ต่อเนื่องที่แปลกประหลาดพอๆ กัน ซึ่งนำไปสู่การละเมิดเงื่อนไขที่เข้มงวดนี้ในบางจุด

    มาจัดกัน ตัวอย่างที่ง่ายที่สุด– หยิบมีดในมือแล้วตัดผ้าห่มโดยให้จุดที่เจาะอยู่บนเส้นตัด โปรดทราบว่าขีดจำกัด ยังคงมีอยู่สิ่งเดียวคือเราหมดสิทธิ์ก้าวเข้าสู่จุดใต้เส้นตัดเนื่องจากบริเวณนี้ “หลุด” ของ โดเมนฟังก์ชัน- ทีนี้ลองยกส่วนด้านซ้ายของผ้าห่มขึ้นอย่างระมัดระวังตามแกนและในทางกลับกันให้เลื่อนส่วนด้านขวาลงหรือปล่อยไว้กับที่ มีอะไรเปลี่ยนแปลงบ้าง? และสิ่งต่อไปนี้มีการเปลี่ยนแปลงโดยพื้นฐาน: หากตอนนี้เราเข้าใกล้จุดหนึ่งทางด้านซ้าย เฟรดดี้จะอยู่ที่ระดับความสูงที่สูงกว่าถ้าเราเข้าใกล้จุดที่กำหนดทางด้านขวา ดังนั้นจึงไม่มีขีดจำกัด

    และแน่นอน ขีดจำกัดที่ยอดเยี่ยมเราจะอยู่ที่ไหนถ้าไม่มีพวกเขา? ลองดูตัวอย่างที่เป็นประโยชน์ในทุกแง่มุม:

    ตัวอย่างที่ 11

    เราใช้สูตรตรีโกณมิติที่คุ้นเคยอย่างเจ็บปวด โดยที่เราจัดระเบียบโดยใช้เทคนิคประดิษฐ์มาตรฐาน ขีดจำกัดอันน่าทึ่งครั้งแรก :

    มาดูพิกัดเชิงขั้วกันดีกว่า:
    ถ้าอย่างนั้น

    ดูเหมือนว่าการแก้ปัญหากำลังมุ่งสู่ผลลัพธ์ที่เป็นธรรมชาติและไม่มีอะไรคาดเดาปัญหาได้ แต่ท้ายที่สุดแล้วมีความเสี่ยงสูงที่จะทำให้เกิดข้อบกพร่องร้ายแรง ซึ่งเป็นลักษณะที่ฉันได้บอกเป็นนัยไว้เล็กน้อยในตัวอย่างที่ 3 และอธิบายโดยละเอียดแล้ว หลังจากตัวอย่างที่ 6 จบก่อนแล้วจึงแสดงความคิดเห็น:

    ลองหาคำตอบว่าทำไมการเขียนแค่ “อนันต์” หรือ “บวกอนันต์” ถึงไม่ดี ลองดูที่ตัวส่วน เนื่องจาก รัศมีเชิงขั้วมีแนวโน้มที่จะเป็น ไม่มีที่สิ้นสุดค่าบวก: . นอกจาก, . ดังนั้น เครื่องหมายของตัวส่วนและลิมิตทั้งหมดจึงขึ้นอยู่กับโคไซน์เท่านั้น:
    ถ้าเป็นมุมเชิงขั้ว (พิกัดควอเตอร์ที่ 2 และ 3: );
    ถ้าเป็นมุมเชิงขั้ว (พิกัดไตรมาสที่ 1 และ 4: ).

    ในเชิงเรขาคณิต หมายความว่าหากคุณเข้าใกล้จุดกำเนิดจากด้านซ้าย ก็จะถึงพื้นผิวที่กำหนดโดยฟังก์ชัน , ขยายไปจนถึงอนันต์:

    "


     


    ฟังก์ชันต่อเนื่องมีขอบเขต รับค่าที่น้อยที่สุด ใหญ่ที่สุด และค่ากลางทั้งหมด



    การเปลี่ยนอินเทอร์เฟซ Steam - จากรูปภาพธรรมดาไปจนถึงการนำเสนอทั้งหมดบนหน้าจอ การออกแบบไอน้ำใหม่

    การเปลี่ยนอินเทอร์เฟซ Steam - จากรูปภาพธรรมดาไปจนถึงการนำเสนอทั้งหมดบนหน้าจอ การออกแบบไอน้ำใหม่

    ลักษณะและข้อดีของบริการ Megogo หนึ่งในบริการวิดีโอที่ใหญ่ที่สุดในยุโรปตะวันออกและ CIS คือ Megogo แค็ตตาล็อกประกอบด้วยมากกว่า 80,000...

    วิธียกเลิกการสมัครสมาชิก Megogo บนทีวี: คำแนะนำโดยละเอียด วิธียกเลิกการสมัครสมาชิก Megogo

    วิธียกเลิกการสมัครสมาชิก Megogo บนทีวี: คำแนะนำโดยละเอียด วิธียกเลิกการสมัครสมาชิก Megogo

    การแบ่งฮาร์ดไดรฟ์ออกเป็นพาร์ติชั่นโดยใช้ Windows7 การแบ่งพาร์ติชั่นไดรฟ์ C:\ ใน Win7 เมื่อซื้อคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปเครื่องใหม่ที่มี...

    วิธีแบ่งพาร์ติชันดิสก์โดยติดตั้ง Windows โดยไม่สูญเสียข้อมูล แบ่งพาร์ติชันดิสก์ 7

    วิธีแบ่งพาร์ติชันดิสก์โดยติดตั้ง Windows โดยไม่สูญเสียข้อมูล แบ่งพาร์ติชันดิสก์ 7

    ผู้ใช้ที่ทำงานใน Microsoft Word บ่อยครั้งอาจประสบปัญหาบางอย่างเป็นครั้งคราว เราได้หารือเกี่ยวกับวิธีแก้ปัญหากับหลายๆ คนแล้ว...

    เหตุใดผู้จัดพิมพ์จึงไม่สามารถแก้ไขทุกหน้าได้

    เหตุใดผู้จัดพิมพ์จึงไม่สามารถแก้ไขทุกหน้าได้

    บางครั้งเมื่อคุณพยายามเข้าสู่ร้านค้าอย่างเป็นทางการของยักษ์ใหญ่ดิจิทัล Play Market จะเขียนเพื่อเปิดใช้งานรหัสส่งเสริมการขาย เพื่อให้ได้ความครอบคลุม...

    ฟีดรูปภาพ อาร์เอสเอส