Теорема 1.2. Если функция z = f(M) дифференцируема в точке М, то она непрерывна в этой точке.
Доказательство. Если функция z = f(M) дифференцируема в точке М, то, как следует из соотношения (1.2), , а это и означает, что функция непрерывна в точке М.■
Теорема 1.3. Если функция z = f(M) дифференцируема в точке М(х; у), то она имеет в этой точке частные производные , причем
.
Доказательство. Так как функция z = f(M) дифференцируема в точке М, то имеет место соотношение (1.2). Полагая , имеем
, где
– бесконечно малая при
функция. Разделив на
и переходя к пределу при
, получаем
.
Следовательно, в точке М существует частная производная . Аналогично доказывается, что в точке М существует частная производная
.■
Обратные утверждения к теоремам 1.2 и 1.3 неверны, из непрерывности функции двух переменных в точке М, а также из существования ее частных производных в этой точке еще не следует дифференцируемость функции.
Например, функция непрерывна в точке (0; 0), но не имеет в этой точке частных производных. В самом деле
.
Но функция не имеет предела при
. Следовательно
не существует. Аналогично доказывается, что не существует
. Так как данная функция не имеет частных производных в точке (0; 0), то она и не дифференцируема в данной точке.