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Para determinar $\alpha,\beta$ de modo que $\frac{x^\alpha y^\beta}{\sqrt{x^2+y^2}}{\to{0}}$

Sea S el conjunto de $(\alpha,\beta)\in{R}^2$ tal que $\frac{x^\alpha y^\beta}{\sqrt{x^2+y^2}}\to{0}$ cuando $(x,y) \to {(0,0)}$.

Entonces S está contenido en el conjunto

1.{$(\alpha,\beta):\alpha>0,\beta>0$}

2.{$(\alpha,\beta),\alpha>2,\beta>2$}

3.{$(\alpha,\beta),\alpha+\beta>1$}

4.{$(\alpha,\beta),\alpha+4\beta>1$}

si $\alpha=\beta=1$ , $\lim_\left(x,y\right)\to {(0,0)}\frac{x^\alpha y^\beta}{\sqrt{x^2+y^2}}=\lim_\left(x,y\right)\to {(0,0)}\frac{xy}{\sqrt{x^2+y^2}}=0$ por lo tanto la opción 2 es incorrecta.

a lo largo de y=mx , $\lim_\left(x,y\right)\to {(0,0)}\frac{x^\alpha y^\beta}{\sqrt{x^2+y^2}}=lim_{x}\to{0}\frac{m^{\beta}{x^{\alpha+\beta-1}}}{\sqrt{1+m^2}}=0$ solamente si $\alpha+\beta>1$

a lo largo de $y=mx^4$ , $\lim_\left(x,y\right)\to {(0,0)}\frac{x^\alpha y^\beta}{\sqrt{x^2+y^2}}=lim_{x}\to{0}\frac{m^{\beta}{x^{\alpha+4\beta-1}}}{\sqrt{1+m^2x^6}}=0$ solamente si $\alpha+4\beta>1

por lo tanto las opciones 3 y 4 son correctas.

¿cómo concluir para la opción 1?

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Jonah1289 Puntos 185

Toma $x=r\cos{\theta}$ y $y=r\sin{\theta}$ y obtienes:

$\frac{x^ay^b}{\sqrt{x^2+y^2}}=r^{a+b-1}(\cos{\theta})^{a} (\sin{\theta})^b$

Como tenemos funciones trigonométricas en la relación anterior, entonces $a,b$ deben ser al menos positivos.

En segundo lugar, debemos tener $a+b>1$

Además, $a,b$ no pueden ser de la forma $\frac{m}{k}$ donde $k$ es par y $m$ es impar.

El conjunto donde existe el límite y es cero es $B= (\{(a,b)|a+b>1\} \cap \{(a,b)|a,b>0\})$ \ $\{\frac{m}{k}|k$ par y $m$ impar $\} \subseteq \{(a,b)|a>0,b>0\}$

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