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文档简介
第九章习题课一、基本概念
二、多元函数微分法三、多元函数微分法的应用多元函数微分法欢迎加入湘潭大学期末考试复习资料库研发工作室QQ群:928812498班级集体复印复习资料超级便宜!!拒绝高价垄断!!!请各班学委/班长先联系群主哦!一、基本概念连续性
偏导数存在
方向导数存在可微性1.多元函数的定义、极限、连续
定义域及对应规律
判断极限不存在及求极限的方法
函数的连续性及其性质2.几个基本概念的关系思考与练习提示:
利用知在点(0,0)处连续且偏导数存在,但不可微.1.证明:故f
在(0,0)连续;而所以f
在点(0,0)不可微!例1.已知求出的表达式.解法1
令即解法2
以下与解法1相同.则且二、多元函数微分法显式结构隐式结构1.分析复合结构(画变量关系图)自变量个数=变量总个数–方程总个数自变量与因变量由所求对象判定2.正确使用求导法则“分段用乘,分叉用加,单路全导,叉路偏导”注意正确使用求导符号3.利用一阶微分形式不变性例2.设其中f与F分别具解法1
方程两边对x
求导,得有一阶导数或偏导数,
求(1999考研)解法2方程两边求微分,得化简消去即可得例3.设有二阶连续偏导数,且求解:练习题1.设函数f二阶连续可微,求下列函数的二阶偏导数解答提示:第1题2.设函数求由方程所确定,解法1:则故解法2:方程两边同时对x求导,得得方程两边同时对y求导,得三、多元函数微分法的应用1.在几何中的应用求曲线在切线及法平面(关键:抓住切向量)
求曲面的切平面及法线(关键:抓住法向量)
2.极值与最值问题
极值的必要条件与充分条件
求条件极值的方法(消元法,拉格朗日乘数法)
求解最值问题3.在微分方程变形等中的应用
最小二乘法例4.在第一卦限作椭球面的切平面,使其在三坐标轴上的截距的平方和最小,并求切点.解:
设切点为则切平面的法向量为即切平面方程问题归结为求在条件下的条件极值问题.设拉格朗日函数切平面在三坐标轴上的截距为令由实际意义可知为所求切点.唯一驻点例5.求旋转抛物面与平面之间的最短距离.解:设为抛物面上任一点,则P
的距离为问题归结为约束条件:目标函数:作拉氏函数到平面令解此方程组得唯一驻点由实际意义最小值存在,故例6.求函数在区域上的最大最小值.解:闭区域上的最大最小值可能是区域内部的极值点,也可能是边界的最值点.由得在驻点(-1,-1)处,在直线x=0上,则在直线y=0上,则在直线x+y=-3上,则综合可知,在点(0,-3)(-3,0)处取得最大值6,在驻点(-1,-1)处取得最小值-1.上求一点,使该点处的法线垂直于练习题:1.
在曲面并写出该法线方程.提示:
设所求点为则法线方程为利用得平面法线垂直于平面点在曲面上2.
在第一卦限内作椭球面的切平面使与三坐标面围成的四面体体积最小,并求此体积.提示:
设切点为用拉格朗日乘数法可求出则切平面为所指四面体体积V最小等价于
f(
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