若对任意t>0,有f(tx,ty)=tnf(x,y),则称函数f(x,y)为n次齐次函数。试证:若f(x,y)可微,则f(x,y)是n次齐次函数
若对任意t>0,有f(tx,ty)=tnf(x,y),则称函数f(x,y)为n次齐次函数。试证:若f(x,y)可微,则f(x,y)是n次齐次函数的充要条件是
必要性 由f(x,y)是n次齐函数知,,有
f(tx,ty)=tnf(x,y)
该式两端对t求导得
xf1(tx,ty)+yf2(tx,ty)=ntn-1f(x,y)
令t=1得 xf1(x,y)+yf2(x,y)=nf(x,y)
即
充分性令F(t)=f(tx,ty) (t>0),
则
上式两端乘以t得
=nf(tx,ty)=nF(t)
于是
由此解得F(t)=Ct",令t=1,得F(1)=C
又F(t)=f(tx,ty),令t=1,得F(1)=f(x,y),则
C=f(x,y)
故 f(tx,ty)=tnf(x,y)