[wiskunde] limiet van functie van meerdere veranderlijken

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 246

limiet van functie van meerdere veranderlijken

Gegeven de functie:
 
f(x,y) = (x4 + y4)/(x2+ y2)
 
bestaat de limiet in (0,0) ? bewijs indien mogelijk met epsilon-delta
 
ik heb deze functie geplot met wiskundesoftware, en deze lijkt mij wel een limiet te hebben in het punt (0,0)
 
pr004.png
pr004.png (190.48 KiB) 364 keer bekeken
 
ik heb echter al op verschillende manieren proberen het epsilon-delta bewijs op te stellen, maar het lukt me niet..
 
bestaat er volgens jullie wel een limiet in (0,0)? en zoja, hoe zouden jullie het epsilon-delta bewijs aanpakken?
 
alvast bedankt!

Gebruikersavatar
Berichten: 4.320

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

Heb je al een tranformatie geprobeerd?
 
De noemer nodigt uit om op bolcoordinaten of cilinder coordinaten over te stappen.
 
Maar mischien is dat niet toegestaan volgens de opgave?
In de wiskunde zijn er geen Koninklijke wegen Majesteit.

Berichten: 246

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

bij het berekenen van limieten hebben we nooit gezien dat we op bolcoördinaten kunnen overstappen..

Gebruikersavatar
Berichten: 4.320

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

Dries Vander Linden schreef: bij het berekenen van limieten hebben we nooit gezien dat we op bolcoördinaten kunnen overstappen..
Cilinder coordinaten lijkt me de beste van de twee.
 
Maar bedoel je dat je dat niet gehad hebt of dat er geen voorbeelden mee gemaakt zijn?
In de wiskunde zijn er geen Koninklijke wegen Majesteit.

Berichten: 246

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

we hebben enkel cilindercoordinaten gezien bij meervoudige integratie..

Gebruikersavatar
Berichten: 4.320

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

Lijkt mij dat je dan mag transformeren, want als je over deze functie zou integreren dan zou je dat ook gedaan hebben.
Dus wat let je?
In de wiskunde zijn er geen Koninklijke wegen Majesteit.

Berichten: 246

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

het lijkt niet zo moeilijk te zijn uiteindelijk:
 
|f(x,y) - 0| = |(x4 + y4)/(x2+ y2)| <= |(x4 + y4+ 2*x2*y2)/(x2+ y2)| <= (x2 + y2)2/(x2 + y2) <= x2 + y2
 
kies nu delta = sqrt(epsilon)
 
dan geldt:
 
als | (x,y) - (0,0) | < delta => |f(x,y) - 0| < delta2 < epsilon
 
dit klopt volgens mij

Gebruikersavatar
Pluimdrager
Berichten: 10.058

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

Prima! 
 
Bij gegeven epsilon kies je delta=...

Gebruikersavatar
Berichten: 1.264

Re: limiet van functie van meerdere veranderlijken

Misschien heb  je wat aan volgende ongelijkheden, die vaak handig zijn bij het oplossen van zulke vraagstukken:
\(|x|\leq\sqrt{x^2+y^2}\)
\(0\leq\frac{x^2}{x^2+y^2}\leq 1\)
\(|x-a|\leq\sqrt{(x-a)^2+(y-a)^2}\)
Dezelfde formules gelden als je overal x omwisselt met y. Daarnaast moet je ook soms gebruik maken van Cauchy Schwarz en de driehoeksongelijkheid (staan wel in je cursus).
 
Als je epsilon delta bewijzen doet i.v.m. continuïteit, kan het soms ook handig zijn om op voorhand een maximum grens op te leggen voor delta. Dit is o.a. nodig indien je wilt bewijzen dat volgende functie continu is in een willekeurig punt a van het domein:
\(a\in\mathbb{R}^2, f(a)=f(x,y)=\frac{1}{\sqrt{x^2+y^2}}\)
Noem p een punt in een delta omgeving van a, dan zul je tijdens epsilon delta bewijs op een bepaald moment |p| in de noemer krijgen.
Je kan dan bijvoorbeeld zeggen:
\(\delta\leq |\frac{a}{2}|\iff |p-a|\leq|\frac{a}{2}|\iff |a|-|p|\leq |\frac{a}{2}|\iff |p|\geq |\frac{a}{2}|\)
Waarna je |p| in de noemer kan vervangen door |a|/2. Het is ook logisch dat je dit doet, je wilt immers niet dat |p| dicht bij nul komt, daar nadert de functie oneindig. Je moet dan wel op het einde opletten. Je komt een uitdrukking  
\(\delta_{\epsilon}\)
uit i.f.v. epsilon. Als je delta begrensd hebt (hier |a|/2), moet je uitdrukkelijk stellen
\(\delta=min(\delta_{\epsilon},|\frac{a}{2}|)\)
Je leest maar niet verder want je, je voelt het begin van wanhoop.

Reageer