함수
를 정의하자.
(a) 가능하면 과 의 값을 구하세요. (b) 는 에서 연속인지 판단하세요.
영어 원문 보기
Define the function
(a) Evaluate, if possible, and . (b) Is continuous at ?
정답·풀이 보기
정의에 의해
이고
이다.
(b) 는 에서 두 편도함수가 모두 존재하지만 연속이 아니다. 이를 확인하기 위해 좌표를 에서 로 바꾸되 (분모)로 둔다. 물론 인 것과 인 것은 동치이다. 이제 가 보다 훨씬 작은 상태로 일 때 어떻게 되는지 보자. 예를 들어 이면
이다. 이 값은 에 따라 달라진다. 따라서 서로 다른 경로를 따라 에 접근하면 극한이 서로 다르다. (좌표를 바꾸지 않고도 으로 놓고 으로 보내면 같은 현상을 볼 수 있다.) 더 극단적으로, 으로 놓고 일 때를 보면
이다.
원본 교재 풀이(영어)
By definition
and
(b) is not continuous at , even though both partial derivatives exist there. To see this, make a change of coordinates from to with (the denominator). Of course, if and only if . Now watch what happens when with a lot smaller than . For example, . Then
This depends on . So approaching along different paths gives different limits. (You can see the same effect without changing coordinates by sending with .) Even more dramatically, watch what happens when with . Then
한 번 더 — 비슷한 문제CLP-3 · 2.2절 · 10번우리말 번역
를 일변수 미분가능한 임의의 함수라 하자. 으로 정의할 때, 등식
은 반드시 성립하는지 판단하세요.
다 풀었으면 정답 확인
이므로
이다. 이는 (일반적인 일변수) 합성함수의 미분법에 의한 것이다. 따라서
이고, 가 미분가능하여 연쇄 법칙을 적용할 수 있다고 하면 이 미분방정식은 항상 성립한다.