總結求二元函數極限的方法?利用洛必達法則求二元函數的極限陳朝晖,今天小編就來說說關于總結求二元函數極限的方法?下面更多詳細答案一起來看看吧!
利用洛必達法則求二元函數的極限陳朝晖
擒耍本文給出了二元無窮小量與無窮大量的階的定義,将一元函數的洛必達法則推廣列二元函數上。蛤出了二元函敦的洛曲
達法則,并利用它計算關于二元函數的:型與詈型未定式及其它類型的未定式極限。關鍵詞二元函數洛.必達法則未定式二元無窮小量二元無窮大量
計算關于二元函數的兩個無窮小之比以及兩個無窮大之比的未定
式的極限時,往往需要經過适當的變形,轉化成可利用極限運算法則
或重要極限的形式進行計算。這種變形沒有—般的方法.需視具體問
題而定,屬于特定的方法"1。本文讨論利用偏導數為工具,給出求未
定式極限的一般方法,即二元函數的洛必達法則。
1 二元無窮小■與無窮大量的階
在一元無窮小量的階中,有這樣的定義田:設),=,∞為當,-÷o
時的無窮小量,若以x作為基本無窮小量,則當÷-.a≠o,(七為某一正數)時,稱y為七階無窮小量,此時y與靠'等價。類似地可
以定義二元無窮小量的階。
定義l設二元函數.廠∽力為當似).)一(o,o)時的無窮小量,若以
廂作為基本無窮小量,則當衢一口≠o, (t為某一正數)時,稱,(毛y)為I階無窮小量,此時,(毛y)與a(''一)·等價。
定義.2設二元函數,"y)為當工一一,y_一時的無窮大量,若
以廂作為基本無窮大量,則當器_口≠o,"為某一正數)時,稱,似_',)為七階無窮大量,此時八'力與口(^2 y2)'等階。
2二元函數的洛必達法則
定理l"若二元函緻-,(工,力、g∽"麗足:
(1)在區域D内有定義。(‰,凡)為D的—個聚點;
(2)。j;叻、,,(',)。"。。點m^,"'n。o(3)在D内有關于工,y的連續偏導數,且
譬二(毛y)'& g:('y)方≠o
(4)。。瓤,怒籌端存在(或為無窮大)則艦,矧-艦,纂等曩等其中:出=工一而。砂=),一兒
定理1隻給出了當"力_(粕,兒)時的:型未定式極限的情形,下面推導出當工-÷鴨),-÷一時的:型未定式極限的情形。
定理2設二元函數,(z。.,,)、g(毛J,)滿足:
(1)蜘胤力2 0'岫g"力'o(2)對充分大的I|1及I.'.|。有對工及y的連續偏導數,且
譬:(x,),)出 g:('),)砂≠o
(3)燭募籌篆苦東醬存在(或為無窮大)則陋嬲=曬纂差揣其中:出=五砂;y
證:令,:三,y:三,則當x-鴨y- 。時,。- o'v—o,由多元
複合函數的求導法則⋯甓毒理l可得: . .粵籌2曾拳。曾籌端|lim坐雩些絲聳tlim坐剿一lim———J}—二二——}_t lim———}二—{盤g:"烈一÷弘 F;"烈一古p 墨z似,): j;似力;
。呦承砑再赫。燭五巧面菘丙麗其中:出£。砂:y 證畢一定理l、定理2稱為二元函數的洛必達法則(:型未定式)。對=
型未定式有類似的定理及證明。" 。
注:在:型或=型未定式中,如果自變量的變化過程為工. ',則出=x一而,如果工一一。則凼=工,同樣,如y_兒,則砂=),一兒,如,_÷一,則砂=J,。
有些二元函數的:型或三型極限,利用二元函數的洛必達法則後得到該極限的常數倍,則該極限與這個常數的範圍有關。
定理3設。I!鲰。他,)-q挑‰m力~,且上瓯;器~。瓤;器則
(1)當,>l時,撬。粼'o(2)當o<,<I時,。慨,淵。-證明(1):由于.,婪飄,"力'仉。盟!!。,"卵一,可設.廠似y)為m階無
窮小量.譬似y)為對階無窮小量,腳>o.一>o,即L廠"力~甙√萬尹)。。g(毛力~故正河)。。口,o。6,o,于是抵,淵.撬籌霧.;胝糕
-毛‰看辱籍-暑牌。簧磊并。i。g‰葡露;f。i。3=}鼍{。菊i麗i-詈腮.,掰霧-暑撬嬲
又也‰矧~。胸。淵故詈=,。當,>l時,魯>l又肼>O.一>O,因此肘>一>O,于是
'
。撬矧-撬等并-;撬'而~證畢同理可證(2)
注:(1)将定理3中的似力..(o-o)換成(工,力- (而,兒)或x_-,
).一一,結論仍成立。(2)當,=l時,該極限可能存在,也可能不存在,需用其它
方法求解。
翹萋4設蜘肥力--.魉-似力一,且腳矧-,曬矧,則,-,_ 一,-
(1)當,>l時,曬淵一(2)當o《r<l時,岫粼。o證法與定理3類似。
注:(1)将定理4中的工_一,y一一換成"力_‰。兒),結論仍成立。
(2)當,=l時,該極限可能存在,也可能不存在,需用其它
方法求解。
3=元函數的洛必達法則的應用
例:ljm掣
解:觸字一瓿坐等産業-liln坐塑竺竽裡竺堕·linl(2l一2)"掣-2
●,,p■zm ,ll,H硼
注:矗=x一2'方=y—O=y (轉121頁)
萬方數據
近萎縮一半,推測海岸線向盆地中心推進30—鲫km,}舻乎面下降幅度
大約是25,35m(按陸架傾角0.05。計算),沉積岸線向盆地中心推
進.粗碎屑在盆地中心沉積,從現有地震記錄識剮,低位砂體主要
分布在盆地中心的西部和北部,但是西部的規模明顯大于北部。并
且在西部見到明顯的切谷沉積。反映紅河水系攜帶的沉積物繞過臨
高凸起,蜿蜒從西南側進入沉積中心,從ARc0公司的梅山組古地貌
圖反映,沉積中心西側在該時期存在規模很大的深切谷,切谷走向
垂直于地層等厚線,地震剖面上自西向東地層沉積、下超特征明
顯,推測在當時西側水系發育。而北面低位沉積特征不明顯,推測
缺乏大規模物源供應,盆地在梅山組地層沉積期存在南北兩個沉積
中心,其中北面的沉積中心分東西兩個次中心和北邊的次級低窪三個部分。在低水位時期,來自紅河和馬江的粗碎屑物主要沉積在西
邊的次沉積中心,而來自東北方向昌化江的粗碎屑主要沉積在北邊
的次級低窪處。綜合分析莺北低位期砂岩主要沉積在北部沉積中心
的西側和北部,東方l—l構造區在這一期間屬于沉積中心的中央相
對高部位。不利于低位粗碎屑岩沉積,特别是在構造的東南側,缺
乏大規模粗碎屑供應。
後期海平面快速上升,莺北地區主要以海侵沉積體系為主,在
離岸較遠、靠近盆地中心部位,地層超覆現象明顯,盆地邊緣部位
地層醬遍較薄,為後期高位沉積體系域,主要為濱海一海岸沉積環
境,海口29-l構造與海口30-3構造問淺水沉積發育,形成濱海一沖
積平原沉積環境;臨高一海口間的半封閉海灣沉積範圍遠遠超出梅
二段沉積期,淺海沉積範圍往北擴大至107區塊,推測這個時期紅河
入海處仍然處在盆地西側,在15.5一13.8Ma期間紅河入海處主要在北
面,由此可推測在13.8Ma前後,紅河凹陷受擠壓走滑,構造反轉擡
升作用明顯,臨高構造帶屬于擠壓作用削弱的地帶,但仍然具擡升
作用,就是因為這種逐漸擡升作用,臨高區逐漸變成半島形高地,
紅河也因為入海處地形的變化而繞道經盆地北西鍘進入北部沉積中
心。這與河内凹陷一鴛北地區的斷層由西北走向過潑到正南北走向
的現象是一緻的。
在12.5Ma前後(對應國際地層年代11.6Ma)海平面有小幅度下
降,國際地層協會認定存在1.5Ma時問段的小規模冰期,鴛歌海盆地
海平面下降幅度比前13.8附近的規模要小許多,盆地中心部位地層界
面不清楚,推測未能形成二類層序界面。在lo.5Ma附近形成區域剝
蝕面,水道切割地層現象特别明顯,在盆地邊緣部位,缺失s4w—
s40地層。從現有的鑽井地層推測12.5Ma—lo.sMa期問。莺北地區臨
(接86頁)例:墊軎等
解:蜘弗,懊嘗。蜘魯籌.姆南.。例:艦籌解:船。籌,。熱,等辔-主撬籌由定理3及,=}l得。撬嶄。o
二元函數的洛必達法則可推廣到三元及三元以上函數的情形。飼:警端解:嘞籌-陋筆等糌-;畸籌由,。}l得陋揣一
4其它類型的未定式(o·鴨一一·.-o。,l-,*。)可化為:或三型的未定
飼:撬t未一≥解I撬彘一争t。.!i甄竺三睾-。‰号掣
-。撬叢型等業·瓿業擎!~H¨ "'W¨ 4
高20-l、海口29-1構造區主要為臨濱淺水沉積環境,它們之問的半
封閉海灣環境範圍相對早期變小。整個鴛北地區在T4w(12.5Ma)
界面下地層量疊瓦狀前積,界面凹凸起伏。沖溝發育。區域環境分
析和鑽井資料表明,鹭北地區的沉積環境主要為淺海環境,這種類
似沉積物大量進積的沉積特征主要是由于淺海海流、風暴共同作用
造成砂壩遷移而成.其特點是砂岩的厚度比較薄,呈反韻律,單個
韻律很少超過20m,優質砂岩主要分布在一個反韻律頂部,單個有效
儲層—般不超過lom,同時海流作用形成大量的陸架水道切割,這種
切割作用對後期地層岩性圈閉起着關鍵作用。
(5)儲層物性。中中新統地層目前埋深3000—400【lIT之問,砂岩實測岩心孔隙度平均在9%一14%,滲透率平均在O.6×lo-I一2.3×
104"m2|'日J。儲層物性主要受沉積(泥質含量、顆粒粒度以及分選性)和成岩作用(壓實和膠結作用)共同影響。泥質含置對淺埋藏
的儲層影響較大,但深埋的儲層孔隙與泥質含量相關性不明顯,而
與填隙物含量(泥質與膠結物之和)有明顯的負相關性,這說明泥
質含量已不是影響深層儲層孔隙發育的主要因素,而成岩作用的影
響已占主導地位。壓實作用是影響莺北地區埋深在3∞o一4000m之間
的砂岩孔隙度的主要因素,大多數井證實砂岩因壓實作用損失的原
始孔隙度在5(1%以上。膠結作用破壞強度雖不如壓實作用,但也是
造成儲層非均性的原因之一。莺北區膠結作用損失的原始孔隙度在
30%之下,膠結物有(鐵)方解石,(鐵)白雲石、菱鐵礦,膠結
含量與視面孔率有一定的負相關關系。另外,較高的地層壓力會阻
止壓實作用的正常進行,使孔隙度減少的速度變緩甚至導緻孔隙的
回升。
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例:1.眦F ,∥'-.,}一●∞
解:先求取對教之後的極限z吐 2待
.舅‰内2蜊 ,l蔔。酞号筍-船k≤茜三嘗‰●Ⅲ¨ Ⅲ¨',~Hq一一,⋯,-,F.礦-。瓿弱-撬壽~;撬加。
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作者簡介陳朝晖(1970.)。理學士,講師。研究方向:教學教
育。 (收稿日期:201'蔔oI一29)
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