由于二元函数z=f(x,y)在点(x,y)处的全增量
△z=f(x+△x,y+△y)-f(x,y)=[f(x+△x,y+△y)-f(x,y+△y)]+[f(x,y+△y)-f(x,y)]…①
①式第一个函数可以看成是x的一元函数f(x,y+△y)的增量,应用拉格朗日中值定理,得
f(x+△x,y+△y)-f(x,y+△y)=fx(x+θ1△x,y+△y)△x,其中0<θ1<1
又由于fx(x,y)在点(x,y)处连续,因此上式可写为
f(x+△x,y+△y)-f(x,y+△y)=fx(x,y)△x+α△x…②
其中α为△x和△y的函数,且△x和△y趋于0时,α趋于0
同理,①式的第二函数也可以写成
f(x,y+△y)-f(x,y)=fy(x,y)△y+β△y…③
其中β为△x和△y的函数,且△x和△y趋于0时,β趋于0
由②和③式,可知
△z=fx(x,y)△x+fy(x,y)△y+α△x+β△y
即
△z?[fx(x,y)△x+fy(x,y)△y] |
ρ |
=
=0
即z=f(x,y)在该点可微
但函数z=z(x,y)在点(x0,y0)处可微其一阶偏导数不一定连续
如f(x,y)=
|
(x2+y2)sin
|
,(x,y)≠(0,0) |
0 |
,(x,y)=(0,0) |
|
|
容易求得,fx(0,0)=fy(0,0)=0
且(x,y)≠(0,0)时,
fx(x,y)=2xsin?cos
fy(x,y)=2ysin?cos
由于
=ρsin=0
故f(x,y)在(0,0)可微
而
cos和
cos都不存在,
因此,
fx(x,y)和
fy(x,y)不存在
即一阶偏导数在(0,0)不连续
故二元函数z=f(x,y)的两个偏导数,在点(x,y)处连续是z=f(x,y)在该点可微的充分条件.