一、二重极限的定义
设函数
则称
二、证明二重极限存在的方法
1、直接利用 定义法
定义:
若对任意
则
步骤:
- 给定任意
。 - 构造合适的
,使得对于所有满足 的 ,都有 。 - 证明上述条件成立。
适用情形:
函数形式清晰、可估算距离时,直接用定义法最严谨。
2、比较夹逼法(夹逼准则)
若存在
则
步骤:
- 找到
和 满足夹逼关系。 - 分别计算
和 的极限。 - 由夹逼定理得出
的极限。
适用情形:
函数复杂、但可被简单函数夹住时。
3、转化为极坐标法
设
步骤:
- 用极坐标转换函数。
- 令
,考察极限是否与 无关。 - 若极限与
无关,则极限存在;否则不存在。
适用情形:
极限点为原点,函数可适合极坐标表达。
4、先计算两个方向的累次极限
计算
和
如果两个累次极限都存在且相等,且函数连续,则二重极限存在且等于该值。但注意:累次极限相等是二重极限存在的必要非充分条件。
三、证明二重极限不存在的方法
1、沿不同路径趋近,极限值不同
选择两条不同的路径
则二重极限不存在。
常见路径:
(直线) (抛物线) , 等坐标轴
2、极坐标法发现极限依赖于
用极坐标转换后,若
依赖于
3、累次极限不相等
计算累次极限
和
若二者不相等,则二重极限不存在。
4、夹逼法反证
若能证明对任意