二元函数在某点处求偏导的基本和简便方法

时间:2022-04-20 05:56:56

二元函数在某点处求偏导的基本和简便方法

【摘 要】 研究一元函数引入了导数的概念,为了研究多元函数的变化率我们又引入了新的研究方法:求偏导。本文讨论二元函数在某点处求偏导的基本方法和简便方法。

【关键词】 二元函数;偏导数

例1:求函数z=x2+3xy+y2在点(1,2)处的偏导数。

解:把y看成常量。得: =2x+3y,把x看作常量得: =3x+

2y,将(1,2)代入上面的结果,就得: =2×1+3×2=8 =3×1+2×2=7对于这种比较简单的函数我们只要把一个未知数看成常量,然后按照一元函数的求导法则和求导公式就可以很轻松的求出。但有的函数用一般的方法却很难求出。

小结(1):求函数f(x,y)在点(a,b)处的偏导数f'x(a,b)及f'y(a,b)的方法是:

1.先求出偏导数的函数式,然后将(a,b)代入计算即可。

2.先求出g(x)=f(x,b)和h(y)=f(a,y),再求出g'(b),h'(a)便得到f'x(a,b)和f'y(a,b)。

3.若函数f(x,y)是分段函数则一般采用定义来做。

复合具体函数的导数求解:

基本法则: = +

= +

其本质与一元函数的求导法则是一样的,只不过是将暂时不求的变量看成常量而已。

例2:z=f(x,y)=(x+y)xy,求f'x(1,1),f'y(1,0);

法一:设u=x+y,v=xy,则z=uv函数的复合关系为:z是u,v的函数,u,v分别是x,y的函数。

则: = +

=xy(x+y)xy-1+y(x+y)xyln(x+y)

=y(x+y)xy[ +ln(x+y)]

f'x(x,y)= y(x+y)xy[ +ln(x+y)]

所以:f'x(1,1)=1+2ln2

由于f(x,y)的表达式中的x,y依次轮换,即x换成y,同时将换y成x,表达式不变,这叫做函数f(x,y)对自变量x,y交换具有轮换对称性。具有轮换对称性的函数,只要在f'x的表达式中将x,y调换即得到f'y。即:f'y(x,y)= y(x+y)xy[ +ln(x+y)],所以f'y(1,0)=0

这里我们只是简单的阐述了二元函数求一阶导数的一些方法,至于其高阶偏导的求法,原理与之相同,其实只要大家真正理解了其本质和掌握了“研究一个变量固定其他变量的基本思想”。任何一种方法都是等效的,我们都将运用自如,游刃有余。

【参考文献】

[1]贺家乐,熊东锋.准VandeΥmande行列式的计算与应用[J].十堰职业技术学院学报.1989(01)

[2]王江云.隐函数存在定理的推广[J].兰州石化职业技术学院学报. 1994(01)

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