第一篇:2015考研数学:二元函数条件极值
2015考研数学:二元函数条件极值
二元函数条件极值也是考研数学的一个非常重要的知识点,普明考研数学崔老师给学员梳理下这部分知识点以便共享。
函数zf(x,y)在条件(x,y)0下的极值称为条件极值。求条件极值的方法常用如下的拉格朗日乘子法:现构造辅助函数
F(x,y)f(x,y)(x,y),Ff(x,y)(x,y)0xxx
Fyfy(x,y)y(x,y)0
F(x,y)0
得x,y及,则其中x,y就是可能极值点的坐标。
第二篇:导数--函数的极值练习题
导数--函数的极值练习题
一、选择题
1.下列说法正确的是()
A.当f′(x0)=0时,则f(x0)为f(x)的极大值 B.当f′(x0)=0时,则f(x0)为f(x)的极小值 C.当f′(x0)=0时,则f(x0)为f(x)的极值
D.当f(x0)为函数f(x)的极值且f′(x0)存在时,则有f′(x0)=0 2.下列四个函数,在x=0处取得极值的函数是()
①y=x3②y=x2+1③y=|x|④y=2x A.①②B.②③C.③④D.①③ 3.函数y=
6x
1x2的极大值为()A.3B.4C.2D.5
4.函数y=x3-3x的极大值为m,极小值为n,则m+n为()A.0B.15.y=ln2x+2lnx+2的极小值为()A.e-B.0C.-1 D.1 6.y=2x3-3x2+a的极大值为6,那么a等于()
A.6B.0C.5D.1
7.对可导函数,在一点两侧的导数异号是这点为极值点的A.充分条件B.必要条件C.充要条件D.既不充分又不必要条件 8.下列函数中, x0是极值点的函数是()
A.yx3B.ycos2xC.ytanxxD.y1x 9.下列说法正确的是()
A.函数在闭区间上的极大值一定比极小值大;B.函数在闭区间上的最大值一定是极大值;C.对于f(x)x3
px2
2x1,若|p|6,则f(x)无极值;
D.函数f(x)在区间(a,b)上一定存在最值.10.函数f(x)x3ax2bxa2
在x1处有极值10, 则点(a,b)为()
A.(3,3)B.(4,11)C.(3,3)或(4,11)D.不存在 11.函数f(x)|x2
x6|的极值点的个数是()
A.0个B.1个C.2个D.3个 12.函数f(x)
lnx
x
()A.没有极值B.有极小值C.有极大值D.有极大值和极小值
C.2D.4二.填空题:
13.函数f(x)x2lnx的极小值是
14.定义在[0,2]上的函数f(x)e2x2cosx4的极值情况是
15.函数f(x)x33axb(a0)的极大值为6,极小值为2,则f(x)的减区间是2
16.下列函数①yx3,②ytanx,③y|x3x1|,④yxex,其中在其定义区间上存在极值点的函数序号是
17.函数f(x)=x3-3x2+7的极大值为___________.18.曲线y=3x5-5x3共有___________个极值.19.函数y=-x3+48x-3的极大值为___________;极小值为___________.20.若函数y=x3+ax2+bx+27在x=-1时有极大值,在x=3时有极小值,则a=___________,b=___________.三.解答题
21.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c,当x=-1时,取得极大值7;当x=3时,取得极小值.求这个极小值及a、b、c的值.22.函数f(x)=x+a
x
+b有极小值2,求a、b应满足的条件.23.已知函数f(x)=x3+ax2+bx+c在x=2处有极值,其图象在x=1处的切线垂直于直线y=1
x-2(1)设f(x)的极大值为p,极小值为q,求p-q的值;
(2)若c为正常数,且不等式f(x)>mx2在区间(0,2)内恒成立,求实数m的取值范围。
第三篇:二元函数的极限
§2 二元函数的极限
(一)教学目的:
掌握二元函数的极限的定义,了解重极限与累次极限的区别与联系.
(二)教学内容:二元函数的极限的定义;累次极限.
基本要求:
(1)掌握二元函数的极限的定义,了解重极限与累次极限的区别与联系,熟悉判别极限存在性的基本方法.
(2)较高要求:掌握重极限与累次极限的区别与联系,能用来处理极限存在性问题.
(三)教学建议:
(1)要求学生弄清一元函数极限与多元函数极限的联系与区别,教会他们求多元函数极
限的方法.
(2)对较好学生讲清重极限与累次极限的区别与联系,通过举例介绍判别极限存在性的较完整的方法.
一二元函数的极限
先回忆一下一元函数的极限: limf(x)A 的“” 定义(c31):
xx0
0设函数f(x)在x0的某一空心邻域U(x0,1)内由定义,如果对
0,当 xU(x0,),即 |xx0| 时,都有 |f(x)A|,0,1,则称xx0时,函数f(x)的极限是 A.类似的,我们也可以定义二元函数的极限如下:
设二元函数f(x,y)为定义在DR2上的二元函数,在点P0(x0,y0)为D的一个聚点,A是一个确定的常数,如果对 0,0,使得当 P(x,y)U(P0,)D 时,0都有 |f(P)A|,则称f在D上当 PP0时,以A为极限。记作
PP0PDlimf(P)A
也可简写为limf(P)A或
PP0(x,y)(x0,y0)
2limf(x,y)A 例1用定义验证
2lim(x,y)(2,1)2(xxyy)7 222证明:|xxyy7||xx6xyxy1|
|x3||x2||xy1||y1|
限制在(2,1)的邻域 {(x,y)||x2|1,|y1|1}
|x3|6,|xy1|6
取 min{1,/6},则有
|xxyy|
由二元函数极限定义lim
(x,y)(2,1)
(xxyy)7
xy,(x,y)(0,0)xy22
例2 f(x,y)xy,0,(x,y)(0,0)
证明lim
(x,y)(0,0)
f(x,y)0
xyxy
证|f(x,y)||xy
所以
lim
(x,y)(0,0)
||xy|
lim
(x,y)(0,0)
|f(x,y)|lim
(x,y)(0,0)
|xy|0
|f(x,y)|0
对于二元函数的极限的定义,要注意下面一点:
PP0
limf(P)A 是指: P(x,y)以任何方式趋于P0(x0,y0),包括沿任何直线,沿任
何曲线趋于p0(x0,y0)时,f(x,y)必须趋于同一确定的常数。
对于一元函数,x 仅需沿X轴从x0的左右两个方向趋于x0,但是对于二元函数,P趋于P0的路线有无穷多条,只要有两条路线,P趋于P0时,函数f(x,y)的值趋于不同的常数,二元函数在P0点极限就不存在。
1,0yx2
例1 二元函数f(x,y)
0,rest
请看图像(x62),尽管P(x,y)沿任何直线趋于原点时f(x,y)都趋于零,但也不能说该函数在原点的极限就是零,因为当P(x,y)沿抛物线 ykx,0k1时,f(x,y)的值趋于1而不趋于零,所以极限不存在。
(考虑沿直线ykx的方向极限).x2y,
例2设函数f(x,y)x2y2
0,
(x.,y)(0,0)(x,y)(0,0)
求证limf(x,y)0
x0
y0
证明因为|f(x,y)0|
x|y|xy
x|y|x
|y|
所以,当(x,y)(0,0)时,f(x,y)0。
请看它的图像,不管P(x,y)沿任何方向趋于原点,f(x,y)的值都趋于零。
通常为证明极限limf(P)不存在,可证明沿某个方向的极限不存在 , 或证明沿某两
PP0
个方向的极限不相等, 或证明方向极限与方向有关.但应注意 ,沿任何方向的极限存在且相等 全面极限存在.例3
设函数
(x,y)(0,0)(x,y)(0,0)
xy,22
f(x,y)xy
0,
证明函数 f(x,y)在原点处极限不 存在。
证明尽管 P(x,y)沿 x轴和y轴
趋于原点时(f(x,y)的值都趋于零,但沿直线ymx 趋于原点时
xmxx(mx)
f(x,y)
mx
(1m)x
m1m
沿斜率不同的直线趋于原点时极限不一样,请看它的图象, 例1沿任何路线趋于原点时,极
限都是0,但例2沿不同的路线趋于原点时,函数趋于不同的值,所以其极限不存在。
例4
非正常极限极限
lim
(x,y)(x0,y0)
判别函数f(x,y)
xy11xy
在原点是否存在极限.f(x,y)的定义:
12x3y
例1设函数f(x,y)证明limf(x,y)
x0y0
证|
12x3y
||
13(xy)
|
只要取
16M
|x0|,|y0|时,都有
|
12x3y16
||
13(xy)
|
M
12x3y
请看它的图象,因此是无穷大量。
例2求下列极限: i)
lim
xyxy
;ii)
(x,y)(0,0)(x,y)(3,0)
lim
sinxyy
;
iii)
(x,y)(0,0)
lim
xy11xy
;iV)
(x,y)(0,0)
lim
ln(1xy)
xy
.二.累次极限: 累次极限
前面讲了P(x,y)以任何方式趋于P0(x0,y0)时的极限,我们称它为二重极限,对于两个自变量x,y依一定次序趋于x0,y0时 f(x,y)的极限,称为累次极限。对于二元函数f(x,y)在P0(x0,y0)的累次极限由两个
limlimf(x,y)和limlimf(x,y)
yy0xx0
xx0yy0
例1
f(x,y)
xyxyxyxy
222, 求在点(0 , 0)的两个累次极限.22
例2 f(x,y), 求在点(0 , 0)的两个累次极限.例3 f(x,y)xsin
1y
ysin
1x, 求在点(0 , 0)的两个累次极限.二重极限与累次极限的关系:
(1)两个累次极限可以相等也可以不相等,所以计算累次极限时一定要注意不能随意改变它们的次序。
例函数 f(x,y)
xyxy
xy
22的两个累次极限是 yyyxxx
limlim
xyxy
xyxyxy
xy
y0x0
lim
y0
lim(y1)1
y0
lim(x1)1
x0
limlim
x0y0
lim
x0
(2)两个累次极限即使都存在而且相等,也不能保证二重极限存在 例f(x,y)
xyxy
xyxy,两个累次极限都存在limlim
y0x0
0,limlim
xyxy
x0y0
0
但二重极限却不存在,事实上若点P(x,)沿直线 ykx趋于原点时,kx
f(x,y)
x(kx)
k1k
二重极限存在也不能保证累次极限存在二重极限存在时,两个累次极限可以不存在.例函数 f(x,y)xsin
1yysin
1x
由|f(x,y)| |x||y|0 ,(x ,y)(0,0).可见二重极限存在 ,但
1x
limsin
x0
和limsin
y0
1y
不存在,从而两个累次极限不存在。
(4)二重极限极限lim
(x,y)(x0,y0)
f(x,y)和累次极限limlimf(x,y)(或另一次序)都存
xx0yy0
在 , 则必相等.(证)
(5)累次极限与二重极限的关系
若累次极限和二重极限都存在,则它们必相等
第四篇:2012年考研数学大纲函数
2012年考研数学大纲函数、极限和连续性
(一)考试内容 共济
函数的概念及表示法,函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性,复合函数、反函数、分段函数和隐函数,基本初等函数的性质及其图形,初等函数,函数关系的建立。数列极限与函数极限的定义及其性质,函数的左极限和右极限,无穷小量和无穷大量的概念及其关系,无穷小量的性质及其无穷小量的比较,极限的四则运算,极限存在的两个准则:单调有界准则和夹逼准则,两个重要极限。同济大学四平路函数连续的概念,函数间断点的类型,初等函数的连续性,闭区间上连续函数的性质。
(二)考试要求 3362 3039
1.理解函数的概念,掌握函数的表示法,会建立应用问题的函数关系。院
2.了解函数的有界性、单调性、周期性和奇偶性。
3.理解复合函数及分段函数的概念,了解反函数及隐函数的概念。336260 37
4.掌握基本初等函数的性质及其图形,了解初等函数的概念。济
5.了解数列极限和函数极限(包括左极限和右极限)的概念。336 26038
6.了解极限的性质与极限存在的两个准则,掌握极限的四则运算法则,掌握利用两个重要极限求极限的方法。共济网
7.理解无穷小量的概念和基本性质,掌握无穷小量的比较方法,了解无穷大量和无穷小量的关系。9
8.理解函数连续性的概念(含左连续和右连续),会判断函数间断点的类型。
9.了解连续函数的性质和初等函数的连续性,理解闭区间上连续函数的性质(有界性、最大值和最小值定理、介值定理),并会应用这些性质。共
我们在求解函数的解析式时,需要涉及到导数、积分、级数、微分方程等基本知识,所以求解函数解析式往往是一些知识的综合应用,需要逐步求解。函数的性质是考试的重点,比如奇偶性、周期性,在极限这一章体现的不明显,但是在定积分和二重积分的运算中如果能够准确的应用就能够化简运算,解决难题,所以属于技巧性的考察,在考研的试题中对技巧的考察属于重难点,所以考生应该提起重视。函数的有界性是证明题中经常用到的,但要注意闭区间上应用,如果是开区间,就要求解左端点处的右极限、右端点处的左极限。极限是考研的重点,熟练掌握求解极限的方法是得高分的关键,极限的运算法则必须遵从,两个极限都存在才可以进行极限的运算,如果有一个不存在就无法进行运算。无穷小以及无穷大量是考察的重点,首先要理解概念,弄清无穷大与无界的区别,无穷小与有界的区别,(前者能推出后者,后者不能推出前者。)对于无穷小的运算,大家最好能够熟练掌握等价无穷小代换,这样可以化简极限运算,但在运算中要注意等价无穷小代换的条件,一般是积式用。在这需要大家注意一下阶的概念。极限的保号性应用比较广泛,要领会如何“保号”得到不等式。在证明中还会用到最值定理,介值定理,零点定理。我们应用最值定理估值计算,应用介值定理证明存在零点。函数的连续性是考试的重点,可能考察函数、分段函数、绝对值函数、导函数的连续性,应用左右极限进行求解,在求解过程中经常会遇到一些特殊的函数比如指数函数,反三角函数,当变量趋近于不同的值时,极限可能不同。
第五篇:二元函数极限的研究
二元函数极限的研究
作者:郑露遥指导教师:杨翠
摘要 函数的极限是高等数学重要的内容,二元函数的极限是一元函数极限的基础上发展起来的,本文讨论了二元函数极限的定义、二元函数极限存在或不存在的判定方法、求二元函数极限的方法、简单讨论二元函数极限与一元函数极限的关系以及二元函数极限复杂的原因、最后讨论二重极限与累次极限的关系。
关键词 二元函数极限、累次极限、二重极限、连续性、判别法、洛必达法则、运算定理引言
函数的极限是高等数学中非常重要的内容, 关于一元函数的极限及其求法, 各种教材中都有详尽的说明。二元函数极限是在一元函数极限的基础上发展起来的, 两者之间既有联系又有区别。例如, 在极运算法则上, 它们是一致的, 但随着变量个数的增加, 二元函数极限比一元函数极限变得复杂得多, 但目前的各类教材、教学参考书中有关二元函数极限的求法介绍不够详二元函数的极限是反映函数在某一领域内的重要属性的一个基本概念, 它刻划了当自变量趋向于某一个定值时, 函数值的变化趋势。是高等数学中一个极其重要的问题。但是, 一 般来说, 二元函数的极限比起一元函数的极限, 无论从计算还是证明都具有更大的难度。本文就二元函数极限的问题作如下探讨求一元函数的极限问题, 主要困难多数集中于求未定型极限问题, 而所有未定型的极限又总可转化为两类基本型即00 与∞∞型,解决这两类基本未定型的有力工具是洛泌达(LHO SP ital)法则。类似地, 二元函数基本未定型的极限问题也有相似的洛泌达法则。为了叙述上的方便, 对它的特殊情形(即(x0,y0)=(0, 0))作出如下研究, 并得到相应的法则与定理。二元函数的极限是反映函数在某一领域内的重要属性的 一个基本概念, 它刻划了当自变量趋向于某一个定值时, 函数
值的变化趋势。是高等数学中一个极其重要的问题。但是, 一
般来说, 二元函数的极限比起一元函数的极限, 无论从计算还
是证明都具有更大的难度。本文就二元函数极限的问题作如
下探讨。