关于0^0:
设有函数 Z = f(x,y) = x^y。显然这是个R^2 映射到 R 上的二元函数。现在考察此函数在 R^2 中点 (0,0) 上的“极限”问题。二元函数的极限分二重极限和二次极限之分(这是两个不同的概念)。通常若仅提“极限”二字,则意指二重极限——即按任意方式接近 (0,0) 点时所得到的Z的极限(如果存在的话)。与二重极限不同,二次极限则是分别先后对 x 和 y 求极限(二次极限次序不同结果可能不一样)。有一点可以肯定,若二重极限存在,则二重极限和二次极限必然相同(此时二次极限的次序将不再重要)。反过来看,此也可以用来判别二重极限不存在的依据(注意,不能依此判定二重极限的存在)。
回过来看 Z = f(x,y) = x^y 在点 (0,0) 上的二次极限:
lim[x→0;y→0] x^y = 0 (先求x→0,再求y→0)
lim[y→0;x→0] x^y = 1 (先求y→0,再求x→0)
由于 f(x,y) = x^y 在 (0,0) 点上的二次极限不同,所以可以判断其二重极限不存在。这其实是非常正常的,因为 0^0 本来就是个不定式。不定式在一定范围内的具体取值取决于极限“路径”的选择。下面就来讨论 0^0 的“可能取值”:
设 y = A / log(x),其中 A 为任意常数。显然当 x→0 有 y→0,这是一条接近(0,0)点的路径。代入 Z = f(x,y) = x^y,两边求对数(log),得:
log(Z) = (A / log(x)) log(x) = A
显然,沿此极限路径逼近点 (0,0) 所得极限值为:
Z[(x,y)→(0,0)] = 10^A
由于 A 为任意常数,则 10^A 为任何正常数。加上 0 则其全体为非负常数,即不定式 0^0 的可能取值为任意非负数。 |