高等数学(下册)第10章多元函数微分法及其应用10.1预备知识在前面章节中,我们介绍了一元函数的性质、极限、连续性、导数、微分、不定积分、定积分,以及微积分在几何、物理等领域的一些应用.这些内容是高等数学的基础知识,所涉及的函数运算都是一元函数的运算,但在实际应用中,常常要考虑多个变量之间的关系.例如,工厂生产一件产品,产品的成本包括原材料的成本,也包括工人的工资成本.因此,我们将在前面章节的基础上,研究一个变量(因变量)与多个变量(自变量)的关系.10.1.1平面及其表示在平面解析几何中,当在平面上引入了一个直角坐标系后,平面上的点P与有序二元实数组()xy,之间就建立了一一对应关系.因此,有序实数组()xy,与平面上的点P可视为等同的.这种建立了坐标系的平面称为坐标平面.二元有序实数组()xy,的全体,即2{()|}xyxyRRRR,,就表示坐标平面.10.1.2平面点集定义1坐标平面上具有某种性质P的所有点的集合,称为平面点集,记作{()|()}ExyxyP,,具有性质.例如,平面上以原点为中心、r为半径的圆内所有点的集合是222{()|}Cxyxyr,.如果点P的坐标为()xy,,以||OP表示点P到原点O的距离,那么集合C也可表成{|||}CPOPr.10.1.3邻域定义2设000()Pxy,是xOy平面上一个点,是某一正数.与点000()Pxy,距离小于的点()Pxy,的全体,称为点0P的邻域,记为0()UP,,即00(){|||}UPPPP,或22000(){()|()()}UPxyxxyy,,.点0P的去心邻域记作0()UP,,即00(){|0||}UPPPP,.10.1.4内点、外点、边界点为描述点与点集之间的关系,我们给出如下定义.定义3任取一点2PR,任给一个点集2ER,则(1)如果存在点P的某一邻域()UP,使得()UPE,则称P为E的内点;(2)如果存在点P的某个邻域()UP,使得()UPE,则称P为E的外点;(3)如果点P的任一邻域内既有属于E的点,也有不属于E的点,则称P为E的边界点.E的边界点的全体,称为E的边界,记作E.E的内点必属于E;E的外点必定不属于E;而E的边界点可能属于E,也可能不属于E.10.1.5聚点、导集定义4如果对于任意给定的0,点P的去心邻域()UP,内总有E中的点,则称P是E的聚点.由聚点的定义可知,点集E的聚点P可以属于E,也可以不属于E.例如,设有平面点集22{()|12}Exyxy,„,则满足2212xy的一切点()xy,都是E的内点;满足221xy的一切点()xy,都是E的边界点,它们都不属于E;...