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文档简介
多元函数微分学多元复合函数的求导法则一、多元复合函数的微分法二、一阶全微分形式的不变性三、小结一、多元复合函数的微分法1.复合函数的中间变量均为一元函数时的情形点可导;定理1(1)函数都在(2)函数在对应的点处有连续的偏导数.在点可导,且有则复合函数链式法则树形图
全导数区分导数的符号分段相乘;分叉(路径)相加;
在与定理1相类似的条件下点可导,则函数对于t是可导的,且有都在例如,设函数
链式法则可以推广到复合函数的变量多于两个的情形.例1
设函数其中,求解由于由链式法则,得2.复合函数的中间变量为多元函数的情形定理2(1)函数在点存在偏导数;在的对应点(2)函数处存在连续的偏导数则复合函数在点对的偏导数都存在,且有链式法则例2
设函数,其中,求解
由链式法则,得例3
设函数,求解
令,这时,根据链式法则,有例4
设函数,f具有连续二阶偏导数,求则解
令显然f是一个抽象复合函数,由链式法则,有需要注意的是,树形结构与f相同.仍为抽象复合函数,例4
设函数,f具有连续二阶偏导数,求解
于是根据链式法则,有为了书写方便,引入下面得到记号:中的下标1表示对第一个中间变量u求偏导,中的下标2表示对第二个中间变量v求偏导,表示先对第一个中间变量u,再对第二个中间变量v求偏导,从而例3的结果可以写为3.复合函数的中间变量既有一元函数,又有多元函数的情形定理3(1)函数在点存在偏导数,在x可导;在的对应点(2)函数处存在连续的偏导数则复合函数在点对的偏导数都存在,且有
对中间变量有三个或三个以上,而其中有的是多元函数,有的是一元函数时,也有类似的结论.设函数具有连续偏导数,具有偏导数,则复合函数可看作情形2中由链式法则可得复合函数在点对的偏导数为想一想,这里的有什么区别?例5
设函数而,求解
由链式法则例6
设其中求解
由链式法则例7
求函数的偏导数解
令,则由链式法则,有二、一阶全微分形式的不变性多元函数也有类似的性质.设函数z=f(u,v)可微,当是自变量时,有全微分当是的中间变量时,即且都具有连续偏导数,则复合函数在点(x,y)的全微分为对复合函数利用链式法则,有所以由此可见,无论u和v是自变量还是中间变量,函数z=f(u,v)的全微分形式是一样的.例8
利用微分形式不变性求且的全微分.解
由一阶全微分形式的不变性,有又u和v是关于x和y的函数,且代入合并含有dx和dy的项,有三、小结1、多元复合函数的微分法(链式法则)主
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