基本介紹
重極限是多元函式的一種極限,因為對n(≥2)元函式而言,極限
中x=(x₁,x₂,…,x),a=(a₁,a₂,…,a)∈Rⁿ,x→a意味著同時有x₁→a₁,x₂→a₂,…,x→a,故稱相應的極限為 n重極限,作為多元函式特例的多重數列的極限也稱為 重極限 。如二重極限
證明重極限不存在常用的方法是證明沿兩種不同路徑極限不同(通常可取過點的直線)。例如證明重極限不存在,取直線y=kx,讓點(x,y)沿直線y=kx趨於(0,0)點此時有,則重極限不存在 。
求重極限
求重極限的常用方法有:
1)利用極限性質(四則運算法則,夾逼原理);
2)消去分母中極限為零的因子(有理化,等價無窮小代換);
3)利用無窮小量與有界變數之積為無窮小量 。
【例1】求下列極限
(1);
解:(1)由於
而,由夾逼原理知.
(2).
解:(2)將分子有理化:
原式=
重極限與累次極限的關係
多元實變函式f(p)=f(x,x,...,x),當它的所有變數同時取極限時函式值的極限,這種極限稱為 重極限。當自變數x,x,...,x不是同時取極限,而是依一定的順序相繼取極限時,f(x,x,...,x)的極限,稱為 累次極限。
例如,當p(x,y)為平面中的點時,設聚點A的坐標為(a,b),則f(P)在P→4時的重極限為
我們也把它記作
而它的兩個累次極限則記為
與
重極限與累次極限的關係
(1)累次極限存在且相等時,重極限未必存在。
(2)重極限存在時,累次極限不一定存在。
(3)若與都存在,則二者必相等。
(4)若與都存在,則三者必相等。
(5)若,則不存在。
注意
1.對於二個不同變數的極限過程在交換其次序的時候,應該加以注意,不是無條件地都可以交換次序的。
2.累次極限和重極限的關係也是相當複雜的,不能把重極限存在(或累次極限存在且相等)認為是累次極限相等(或重極限序在)的必要條件 。