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文档简介
1、一、多元函数微分定义二进制函数当两个独立变量X和Y从给定变量域D中选择一组数值时,第三个变量Z对应于由特定法则唯一确定的值。变量Z称为变量X和Y的二进制函数。Z=f(x,y)。其中x和y是收购,函数z是收购,收购x和y的变量域d是函数定义的域。二进制函数定义域问题一元函数的定义域通常是一个或几个区间。二元函数的定义域通常是平面上一个或几个光滑曲线包围的连接部分平面。这种部分在平面上称为区域如果面域D(开放或封闭区域)的两点之间的距离不超过常数M,则D称为边界区域。否则,d称为无限区域。典型区域是矩形字段和圆形字段。如下图所示。实例:查找的定义区域。答案:牙齿函数定义区域为x,y0。二进制函数几
2、何表示使用收购x、y和收购z作为空间点的直角坐标,首先在xOy平面内创建函数z=f(x,y)的定义域d。在d字段中,使任意点M(x,y)成为与xOy平面垂直的方向段MP,从而使其值成为与(x,y)对应的函数值z。如果m点从d更改,则该p点的轨迹为函数z=f(x,y)的几何图形。通常是曲面。定义区域d是xOy平面上牙齿曲面的投影。二进制函数极限和连续性在一元函数中,我们学过收购在有限值时函数的极限。对于二进制函数z=f(x,y),也可以学习收购x和y向有限值和时函数z的变化状态。在平面xOy中,(x,y)倾向(,)的方式可能会有所不同,因此二进制函数情况比一元函数复杂得多。点(x,y)牙齿以任意
3、方式指向点(,)时,f(x,y)总是指向常数a。然后A被称为二进制函数f(x,y) (,)的极限。这种限制通常称为双重限制。以下是-语言中双重限制的严格定义。双重限制的定义如果(,)中定义的向心附近定义的二进制函数f(x,y)与常数a有关:对于给定的正,不管它有多小,都必须有另一个正。所有的(x,y)都产生不平等成立,其常数a被称为函数f(x,y)为(x,y)(,)时的双重极限。与一元函数极限一样,双极限也有类似的算法。双重限制的算法(x,y)(,)诗f(x,y)A,g (x,y) B .那么(1): f (x,y) g (x,y)ab;(2): f (x,y)。g (x,y)a . b;(3
4、): f (x,y)/g (x,y)a/b;其中B0像一元函数一样,我们可以利用双重极限来下二元函数连续的定义。二进制函数连续性指向点(x,y)牙齿点(x0,y0)时,函数f(x,y)的双重限制是点(x0,y0)上f(x,y)的函数值f (x0,y);如果函数z=f(x,y)不满足(x0,y0)中的连续定义,则将(x0,y0)称为f(x,y)的断点。二进制函数不连续问题二进制函数断点的生成与一元函数情况类似,但二进制函数中断的情况比一元函数更为复杂。除了间歇性的点外,还有间歇性的线。二进制连续映射之和、差、乘、商(分母不等于零牙齿)和复合函数也是连续映射。示例:求下面函数之间的隔绝A: x=0
5、和y=0都是函数之间的切断。偏微分在一元函数中,我们已经知道度数是函数变化率。二元函数我们也要研究它的“变化率”。但是,情况要复杂得多,因为还有一个参数。需要研究f(x,y),因为在xOy平面中变形点从(x0,y0)变化到其他方向时,函数f(x,y)的变化较慢,通常是不同的。在这里,我们只学习当(X,Y)平行于X轴且平行于Y轴的两个特殊方位发生变化时f(x,Y)的变化率。偏微分定义二进制函数z=f(x,y),点(x0,y0)是定义域d中的一个点。将y固定在y0上,在x0上创建增量x,并相应地函数Z=f(x,y)增量(称为x的部分增量)xz=f(x0 x)-f(x0,y0)。如果xz与x的比率是
6、x0时的限制存在,然后牙齿极限值从函数z=f(x,y)到(x0,y0)x的偏导数。记录:fx(x0,y0)或关于x的部分微分的问题在函数z=f(x,y)为(x0,y0)时,x的偏导数实际上是将y固定到y0,视为常数后,一元函数z=f(x,y0)为x0的度数同样,将X固定在x0上,使Y产生增量y。如果有限度的话。存在,那么牙齿限制就是函数z=(x,y)在(x0,y0)到y的偏导数。Fy(x0,y0)或偏微分求方法当函数z=f(x,y)同时存在于(x0,y0)的两个部分衍生fx(x0,y0)和fy(x0,y0)中时,我们称f(x,y)可以从(x0,y0)推导。如果函数f(x,y)可以在域d中的任何
7、点引导,然后说函数f(x,y)可以在域d中柔道。牙齿时,必须存在域D中每个点(x,y)对应的x (y)的偏导数。因此,在域D中确定新的二进制函数牙齿。名为F(x,y)到x (y)的单程函数。简称偏微分。例如:寻找z=x2siny的偏微分答案:把y看作常数,求出x就行了。把x看作常数,求出y的度数就行了注:二元函数偏导数的定义和句法可以扩展到三元和三元以上函数。例如:求的偏微分。答:我们根据二元函数偏导数的句法。把y和z看作常数,求出x就行了。把x和z看作常数,求出y就行了。把x和y看作常数,求出z就行了。高阶偏微分如果二进制函数z=f(x,y)的偏微分fx(x,y)和fy(x,y)仍然可以导出
8、,然后这两个部分柔道函数部分微分称为z=f(x,y)的二次部分微分。二进制函数二次偏导数为fxx,fxy,fyx,fyy。注意:fxy和fyx的区别在于前者先单程x,然后函数结果单程,然后是y。后者首先求出对Y的单程,然后求出对X的单程。当fxy和fyx都是连续的时,构图的结果与构图的先到先得无关。例:求函数二次部分微分。答案:全微分我们已经学习了一元函数微分的概念,现在我们用类似的思想方法学习了多元函数的整体增减,将微分的概念推广到多元函数。在这里,我们以二进制函数为例。完全微分的定义函数z=f(x,y)的两部分导数fx(x,y),fy(x,y)和参数的增量x,y积的和Fx(x,y)x fy
9、(x,y)y如果牙齿表达式和函数总体增量z之间存在差异,0表示()高度无限,然后将表达式从(x,y)称为函数z=f(x,y)的完全微分(x,y)。Dz=fx(x,y)x fy(x,y)y注:其中z=fx(x,y)x fy(x,y)y ,(等于0时的无穷大)注意:在函数寻找对应的整体增量时,为了使z与偏导数有关系,将(x0,y0)改为(x0 x,y0 y)的过程先除以点(x0,y0)。示例:求的全微分答案:因为,所以全微分问题如果偏微分fx(x,y)、fy(x,y)是连续的,则z=f(x,y)必须是精细的。多元复合函数柔道方法在一元函数,我们已经知道了。复合函数的构图在官方牙齿构图法中的重要作用
10、对多元函数也是如此。配子多元函数的复合函数构图公式。以二项式函数为例。多元复合函数柔道公式链向导公式:可以从全部(x,y)推导,函数z=F(u,v)在相应(u,v)上有连续的一阶偏导数。然后,可以从复合函数(x,y)中推导,有链引导公式。范例:寻找函数一阶偏微分答案:命令因为而且链指南公式中可用的主题如下:其中上述公式可以扩大到多元,这里没有详细说明。一阶偏导数的个数取决于牙齿复合函数自变量的个数的多元复合函数。在一阶偏微分的链导公式中,项目数的多少取决于与牙齿自变量相关的中间变量的数量。传授二进制函数z=f(u,v)和两个一元函数相结合的函数x的一元函数。这时,复合函数的导数就是一元函数的导
11、数,叫做传授。在牙齿点,链引导公式为:例如,设置z=u2v、u=cosx和v=sinx答案:可以从整个衍生链指南公式中获得。将U=cosx,v=sinx赋予常识可以达到以下效果:完全导数问题整个导数实际上是一元函数导数,但诱导的过程只能通过偏导数完成。多元函数极值在一元函数中,我们看到利用函数的导数可以求出函数的极值,可以解决一些最大、最小的应用问题。多元函数也有类似的问题。在这里,我们只学习二元函数的极值问题。二进制函数极值的定义如果(x0,y0)的向心邻居中的所有点(x,y)都有恒等式:F(x,y)f(x0,y0)如果成立,函数f(x,y)从点(x0,y0)得到最大F (X0,Y0)。如果
12、始终存在等式:F(x,y)f(x0,y0)如果成立,函数f(x,y)从点(x0,y0)得到最小f(x0,y0)。极值统称为极值。能得到函数极值的点(x0,y0)称为极值点。在二进制柔道函数(x0,y0)中获得极值的条件是。注:牙齿条件只是获得极值的必要条件。凡是建立的点(x,y)就是称为函数f(x,y)的驻点。可以诱导的函数极点必须是驻点,但驻点不一定是极点。二进制函数极值的确定方法设定Z=f(x,y)在(x0,y0)的一个近侧具有连续二次偏导数。如果是,则函数f(x,y)从(x0,y0)获取极值的条件如下表所示:=B2-ACF(x0,y0) 0如果A 0时使用最小值 0不是极值=0不确定其中
13、例如:求的极值。答案:设置,那么,.释放方程组,驻点(1,1),(0,0)。关于驻扎地(1,1)B2-AC=(-3) 2-6.6=-27 0因此,从点(1,1)到最小f(1,1)=-1。驻扎地(0,0)。B2-AC=(-3) 2-0.0=9 0因此,在点(0,0)处得不到极值。多元函数最大和最小问题我们已经知道求一元函数最大、最小值的步骤,也可以在多元函数最大、最小值的解决中使用相同的步骤。以下提供了实际问题中多元函数最大、最小解析步骤。以下是:a):根据实际问题建立函数关系,确定定义领域。b):拯救驻地。c):结合确定最大和最小的实用意义。例如:在平面3x 4y-z=26中定位点,使其与坐标
14、原点的距离最短。答:a):首先建立函数关系,确定定义域。解决与原点距离最短的问题等于解决与原点距离的平方是最小的问题。但是,P点位于给定平面上,因此z=3x 4y-26。如果把这个代入常识,就能得到我们需要的函数关系3360。,- x ,- y b):拯救驻地解除唯一的驻扎点x=3,y=4。可以知道,因为点p位于给定平面上Z=-1c):结合实际意义确定最大和最小从问题的实际意义上可以看出,原点和平面距离的最小值客观存在,牙齿最小值极小。函数只有唯一的驻扎点。因此,平面中原点最短的点是P(3,4,-1)。如上例所示,上述函数关系也可以看作是求三元函数。而且,在限制中3x 4y-z=26下面的最小
15、值。在一个或多个约束下,多函数极值称为条件极值。二、多元函数积分学二重积分的定义Z=f(x,y)为边界封闭区域()的边界函数:(1)区域()任意n子域(k)(k=1,2,3,n)除以其面积k(k=1,2,3(2)在每个子域(k)中取一点并相乘。(3)牙齿把所有积相加,就等于和(4)记录子域的最大直径D。无论子域如何划分和如何选择,如果上述和数存在N 和d0的极限,则牙齿极限称为区域()上函数f(x,y)的二重积分。记录为:即:=其中,x和y称为积分变量,函数f(x,y)是积分函数,f(x,y)d是积分表达式,()是积分区域。关于二重积分的问题对二重积分的定义没有f(x,y)0的限制。当f(x,y)0时,二重积分以几何形式使用z=f(x,y)作为曲线顶部(这就是二重积分的几何意义。如果积分函数f(x,y)在积分区域()中连续,则必须存在二重积分。二重积分的性质(1)。累积函数中的常量元素可以提到二重积分符号之外。(2)。有限函数代数之和的二重积分等于每个函数二重积分的代数。(3)。积分区域()除以两个子域
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