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文档简介

一、全微分的定义二、函数可微的充分与必要条件第四节全微分则函数微分为当很小时第四节全微分问题导言:一元函数微分回顾例正方形面积改变量.

的线性主部高阶无穷小微分定义若函数改变量

由两部分组成.一部分是关于的线性主部,另一部分是比高阶的无穷小.一、全微分的定义

引例设矩形金属薄板长为x,宽为y,则面积S=xy.薄板受热膨胀,长自x0增加,宽自y0增加,其面积相应增加即其中

定义设二元函数z=f(x,y)在点(x0,y0)的某邻域内有定义,如果z=f(x,y)在点(x0,y0)的全增量可表示为其中A,B与无关,是比高阶的无穷小,则称为函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处的全微分,记作dz.即也称函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微.

问题:(1)函数在什么下可微?(2)全微分表达式中的A,B

如何?

定理

若函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处可微,则f(x,y)在该点的两个偏导数存在,并且A=fx(x0,y0),B=fy(x0,y0).证因为f(x,y)在点(x0,y0)处可微,则有取,此时,则有两边同除以,再令取极限,得二、函数可微的必要与充分条件这样,二元函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处的全微分可以表达为若规定.于是全微分又可写成

若函数f(x,y)在开区域D内每一点处都可微,则称f(x,y)在域D内可微.且

定理如果函数z=f(x,y)在(x0,y0)点可微,则函数z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续.证根据函数可微的定义,有当时,有,所以z=f(x,y)在点(x0,y0)处连续.因此二元函数连续、偏导数与全微分之间关系

前述定理说明二元函数全微分存在一定连续,偏导数一定存在.反之则不然.例函数在原点(0,0)处的偏导数存在.且但在点(0,0)处不连续,故在(0,0)点是不可微的.下面的定理给出了函数z=f(x,y)可微的充分条件.

例函数,在点(0,0)处是连续的,但在(0,0)点偏导数不存在.故在(0,0)点是不可微的.

定理设函数z=f(x,y)在点(x,y)存在连续的偏导数则函数z=f(x,y)在点(x,y)可微.函数连续函数可导函数可微连续偏导数函数连续偏导数与全微分之间的关系例

求的全微分.解例

求在点(2,1)处的全微分.解由于是连续函数.所以在点(2,1)处的全微分为且三、全微分在近似计算上的应用函数值的近似公式例计算的近似值解由公式得近似公式

例某企业的成本C与产出的商品A和

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