第十六章 多元函数的极限与连续
第一节 平面点集与多元函数
1、判断下列平面点集中哪些是开集、闭集、有界集、区域,并分别指出它们的聚点与界点: (1)[a,b)×[c,d); (2){(x,y)|xy≠0}; (3){(x,y)|xy=0}; (4){(x,y)|y>x2};
(5){(x,y)|x<2,y<2,x+y>2};
(6){(x,y)|x2+y2=1或y=0,0≤x≤1} (7){(x,y)|x2+y2≤1或y=0,1≤x≤2} (8){(x,y)|x,y均为整数};
1
(9){(x,y)|y=sinx ,x>0}. 2、试问集合{(x,y)|0<|x-a|<δ,0<|y-b|<δ}与集合{(x,y)||x-a|<δ,|y-b|<δ,(x,y)≠(a,b)}是否相同?
3、证明:当且仅当存在各点互不相同的点列{Pn}?E ,Pn≠P0,limPn=P0时,P0
x是E的聚点.
4、证明:闭域必为闭集.举例说明反之.不真.
5、证明:点列{Pn(xn,yn)}收敛于P0(x0,y0)的充要条件是limxn=x0和limyn=y0.
xx6、求下列各函数的函数值:
arctan(x+y)1+3 1-3
(1)f(x,y)=[arctan(x-y) ]2,求f(2 ,2 );
2xyy
(2)f(x,y)=x2+y2 ,求 f(1,x );
x
(3)f(x,y)=x2+y2-xytany ,求 f(tx,ty). 7、设F(x,y)=ln xln y,证明:若u>0,v>0,则
F(xy,uv)=F(x,u)+F(x,v)+F(y,u)+F(y,v).
8、求下列各函数的定义域,画出定义域的图形,并说明是何种点集:
x2+y21
(1)f(x,y)=x2-y2 ; (2)f(x,y)=2x2+3y2 ; (3)f(x,y)=xy ; (4)f(x,y)=1-x2 +y2-1 ; (5)f(x,y)=ln x+ln y; (6)f(x,y)=sin(x2+y2) ; (7)f(x,y)=ln (y-x); (8)f(x,y)=ez
(9)f(x,y,z)=x2+y2+1 ;
-(x2+y2)
1
(R>r)
x2+y2+z2-r2
9、证明:开集与闭集具有对偶性——若E为开集,则Ec为闭集;若E为闭集,则Ec为开集. 10、证明:
(1)若F1,F2为闭集,则F1∪F2与F1∩F2都为闭集; (2)若E1,E2为开集,则E1∪E2与E1∩E2都为开集; (3)若F为闭集,E为开集,则F\\E为闭集,E\\F为开集. 11、试把闭域套定理推广为闭集套定理,并证明之. 12、证明定理16.4(有限覆盖定理). (10)f(x,y,z)=R2-x2-y2-z2 +
13、证明:设DìR2,则f在D上无界的充要条件是存在{Pk}ìD,使limf(Pk)
k=¥.