題目
Problem
Let D={(x,y):1≤x2+y2≤2, x≥0 and y≥0} and
f(x,y)=⎩⎨⎧x2+y2xy,0,x2+y2>0,otherwise.
(a) (5 pts) Determine whether f is continuous at (0,1). Justify your answer.
(b) (5 pts) Find fy(0,0).
(c) (5 pts) Find ∫Df(x,y)d(x,y).
(d) (5 pts) Does f have a relative minimum at (0,0)? Justify your answer.
解答
解法一
思路
展開
- (a) 的點不在奇點,直接用有理函數的連續性;(b) 回到偏導數定義。
- (c) 區域是第一象限的圓環扇形,極座標會消去分母;(d) 找到任意接近原點而函數值為負的路徑即可否定極小。
答題過程
展開
(a) 在 (0,1) 有 x2+y2=1>0,附近皆可用
f(x,y)=x2+y2xy.
此為分母不為零的有理函數,故 f 在 (0,1) 連續。
(b)
fy(0,0)=h→0limhf(0,h)−f(0,0)=0.
(c) 令 x=rcosθ、y=rsinθ。在 D 中 1≤r≤2、0≤θ≤2π,且
f=sinθcosθ.
故
∬DfdA=∫0π/2∫12sinθcosθrdrdθ=41.
(d) 沿 y=−x(x=0)接近原點時,
f(x,−x)=−21<0=f(0,0).
故 f 在 (0,0) 沒有相對極小值。