関数 $f(x, y)$ が次のように定義されている: $f(x, y) = \begin{cases} \frac{xy}{\sqrt{x^2 + y^2}} & (x, y) \neq (0, 0) \\ 0 & (x, y) = (0, 0) \end{cases}$ このとき、偏微分係数 $\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0)$ が存在するかどうかを判定し、存在する場合はその値を、存在しない場合は 100 を入力する。

解析学多変数関数偏微分偏微分係数極限
2025/6/30

1. 問題の内容

関数 f(x,y)f(x, y) が次のように定義されている:
$f(x, y) = \begin{cases}
\frac{xy}{\sqrt{x^2 + y^2}} & (x, y) \neq (0, 0) \\
0 & (x, y) = (0, 0)
\end{cases}$
このとき、偏微分係数 fx(0,0)\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0) が存在するかどうかを判定し、存在する場合はその値を、存在しない場合は 100 を入力する。

2. 解き方の手順

偏微分係数 fx(0,0)\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0) は、偏微分の定義に従って計算する。
fx(0,0)=limh0f(h,0)f(0,0)h\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0) = \lim_{h \to 0} \frac{f(h, 0) - f(0, 0)}{h}
f(0,0)=0f(0, 0) = 0 であり、h0h \neq 0 のとき f(h,0)=h0h2+02=0h2=0f(h, 0) = \frac{h \cdot 0}{\sqrt{h^2 + 0^2}} = \frac{0}{\sqrt{h^2}} = 0 である。
したがって、
fx(0,0)=limh000h=limh00=0\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0) = \lim_{h \to 0} \frac{0 - 0}{h} = \lim_{h \to 0} 0 = 0
偏微分係数 fx(0,0)\frac{\partial f}{\partial x}(0, 0) は存在し、その値は 0 である。

3. 最終的な答え

0

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