嘉庚微积分答案
习题6.2
1求下列函数的定义域,并画出定义域的图形: (1
)z=
解:
定义域为⎧⎪⎨
x≥0⎧⎧x2
≥y
⎪⇒⎪⎩y≥0⎨x≥⎪⎪⇒⎩y≥0
⎨y≥0 ⎪⎩
x≥0 即
{(x,y)x
2
≥y,x≥0,y≥0}
,如图所示
(2
)z=
解:定义域为⎨⎧x−y>0
+y>0
⇒−x
⎩x 即
{(x,y)−x
(3
)z=ln(R2
−x2
−y2
)−
r
解:定义域为⎧⎪⎨R2−x2−y2>0⎪+y−r≥0
⇒r2≤x2+y2≤R2
⎩x222
即
{(x,y)r
2
≤x2+y2≤R2}
,
如图所示 (4
)z=
+arcsin
1
x2+y2
⎧⎪4
x2+y2≥1解:定义域为⎪
⎨⇒1≤x2+y2≤4
⎪⎪⎩
−1≤1x2+y2≤1 即
{(x,y)1≤x
2
+y2≤4}
,如图所示
2.由已知条件确定函数表达式f(x,y). (1)f(x+y,x−y)=2(
x2
+y
2
)ex
2
−y2
;
⎧
u+v解:令⎧⎨u=x+y⎪⎪x=2⎩v=x−y,⇒⎨,x2−y2=x+yx−y=⎪u−v()()
uv,
⎪⎩y=
2
1
x
x
22
⎛u+v⎞⎛u−v⎞u+v22
x+y=⎜ ⎟+⎜⎟=
222⎝⎠⎝⎠
22
f(x+y,x−y)=f(u,v)
(2)f⎜x+y,
u(=2
2
+v2)2
euv⇒f(x,y)=(x2+y2)exy
⎛⎝y⎞22
=x−y. ⎟x⎠
u⎧⎧u=x+y⎪x=
u(1−v)uuv⎪⎪1+v
, 而x−y=−=, 解:令⎨⇒⎨x
v=uvvvv+++111⎪⎪y=y⎩⎪1+v⎩u(1−v)x2(1−y)y⎞⎛
f⎜x+y,⎟=(x+y)(x−y)⇒f(u,v)=u ⇒f(x,y)=
1+1+xvy⎝⎠
x2+y2
3.设函数f(x,y)=,求f(2,1),f(x,1),f(2,y),
xy
⎛x⎞f⎜1,⎟. ⎝y⎠
2
⎛x⎞1+⎜y⎟
22+154+y2⎛x⎞x2+1x2+y2⎝⎠,f(2,y)=,f⎜1,⎟==,f(x,1)== 解:f(2,1)=
x2×122yxxy⎝y⎠
y
4.求下列极限: (1)
1−xy
;
(x,y)→(0,1)x2+y2lim
解:原式=1 (2)
(x,y)→(
0,0lim
=lim
(x,y)→(
0,0解:原式=
(x,y)→(
0,0lim
−1
1
=
(x,y)→(0,0)
lim
+1=2
)
(3)
sinxy
;
(x,y)→(0,0)xlim
sinxy
⋅y=1⋅0=0
(x,y)→(0,0)xylim
解:原式=
(4)
(x,y)→(0,0)
lim
(x2+y2)sin
2
1. x2y2
1
≤1,原式=0 x2y2
2
解:
(x,y)→(0,0
lim
(x)
+y2)=0,sin
(5)
(x,y)→(0,0)
lim(1+xe)
1
2y1−cosx
21
⎡⎤2eyx22yx22yx2ey
解:x→0,1−cosx∼,原式=lim(1+xe)=lim⎢(1+xe)=e2 ⎥(x,y)→(0,0)(x,y)→(0,0)2⎣⎦
x2y5.讨论极限lim是否存在.
(x,y)→(0,0)x4+y2
x2(kx2)x2yk2
=lim=,所以极限不存在。 解:取y=kx,lim222(x,y)→(0,0)x4+y2(x,y)→(0,0)4
x+(kx)1+k
2
6.讨论下列函数在哪些点不连续:
y2+2x
; (1)f(x,y)=2
y−2x
解:不连续点
{(x,y)y
2
=2x
}
(2)f(x,y)=
1
sinxsiny
解:不连续点
{(x,y)x=nπ,y∈R}∪{(x,y)y=nπ,x∈R}
14
34
7.设某商品的生产函数为Q(K,L)=30KL,试求(1)当资本K投入10 000 元,劳动力L投入625小时的产量;(2)验证当K与L都扩大2倍时,产量也扩大2倍. 解:(1)Q(10000,625)=30×10(2)Q(2K,2L)=30(2K)
1
44×13
4×44
5=37500
⎛13⎞
⎜+⎟⎝44⎠
(2L)
34
=30×2
K=2Q(K,L)
1434
8*.证明
(x,y)→lim
=0.
证明:令x=rcosθ,y=
rsinθ=r (用极坐标代换)
rcosθ(rsinθ)
=limrcosθsinθ=0 原式=lim
r→0r→0r
3