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偏導數公式是什麽?

偏導數基本公式:f'x=(x^2)'+2y *(x)'=2x+2y。

在數學中,壹個多變量的函數的偏導數,就是它關於其中壹個變量的導數而保持其他變量恒定(相對於全導數,在其中所有變量都允許變化)。偏導數在向量分析和微分幾何中是很有用的。

若求f(x,y)的偏導函數,則先把x當做變量、把y當做常數,然後直接對x求導數即可。引入偏導函數是為了二元或多元函數的導數求解。

在數學中,壹個多變量的函數的偏導數是它關於其中壹個變量的導數,而保持其他變量恒定(相對於全導數,在其中所有變量都允許變化)。

偏導數是壹個整體記號,不能看成壹個微分的商。分母與分子是壹個整體,不可以分開,與dy/dx不太壹樣。對x求偏導就是f'x=(x^2)'+2y *(x)'=2x+2y。

其實,偏導數中的,意義還是“無限小增量”;

u/x還是微商,跟dy/dx的微商是壹樣的意義。

u/x與du/dx區別在於

dx這壹“無限小的增量”是由x的無限小的增量dx所導致;

du這壹“無限小的增量”可能由dx導致,可能由dy導致,可能由dz導致,

也可能是它們的幾個變量的微小增量***同導致,也可能是所有變量集體導致。

偏導數

在壹元函數中,導數就是函數的變化率。對於二元函數研究它的“變化率”,由於自變量多了壹個,情況就要復雜的多。

在 xOy 平面內,當動點由 P(x0,y0) 沿不同方向變化時,函數 f(x,y) 的變化快慢壹般說來是不同的,因此就需要研究 f(x,y) 在 (x0,y0) 點處沿不同方向的變化率。

在這裏我們只學習函數 f(x,y) 沿著平行於 x 軸和平行於 y 軸兩個特殊方位變動時, f(x,y) 的變化率。

偏導數的表示符號為:?。

偏導數反映的是函數沿坐標軸正方向的變化率。

x方向的偏導

設有二元函數 z=f(x,y) ,點(x0,y0)是其定義域D 內壹點。把 y 固定在 y0而讓 x 在 x0有增量 △x ,相應地函數 z=f(x,y) 有增量(稱為對 x 的偏增量)△z=f(x0+△x,y0)-f(x0,y0)。

偏導數如果 △z 與 △x 之比當 △x→0 時的極限存在,那麽此極限值稱為函數 z=f(x,y) 在 (x0,y0)處對 x 的偏導數,記作 f’x(x0,y0)或。函數 z=f(x,y) 在(x0,y0)處對 x 的偏導數,實際上就是把 y 固定在 y0看成常數後,壹元函數z=f(x,y0)在 x0處的導數。

y方向的偏導

同樣,把 x 固定在 x0,讓 y 有增量 △y ,如果極限存在那麽此極限稱為函數 z=(x,y) 在 (x0,y0)處對 y 的偏導數。記作f’y(x0,y0)。

相關求法

當函數 z=f(x,y) 在 (x0,y0)的兩個偏導數 f’x(x0,y0) 與 f’y(x0,y0)都存在時,我們稱 f(x,y) 在 (x0,y0)處可導。如果函數 f(x,y) 在域 D 的每壹點均可導,那麽稱函數 f(x,y) 在域 D 可導。

此時,對應於域 D 的每壹點 (x,y) ,必有壹個對 x (對 y )的偏導數,因而在域 D 確定了壹個新的二元函數,稱為 f(x,y) 對 x (對 y )的偏導函數。簡稱偏導數。

按偏導數的定義,將多元函數關於壹個自變量求偏導數時,就將其余的自變量看成常數,此時他的求導方法與壹元函數導數的求法是壹樣的。

幾何意義

表示固定面上壹點的切線斜率。

偏導數 f’x(x0,y0) 表示固定面上壹點對 x 軸的切線斜率;偏導數 f’y(x0,y0) 表示固定面上壹點對 y 軸的切線斜率。

高階偏導數:如果二元函數 z=f(x,y) 的偏導數 f’x(x,y) 與 f’y(x,y) 仍然可導,那麽這兩個偏導函數的偏導數稱為 z=f(x,y) 的二階偏導數。二元函數的二階偏導數有四個:f"xx,f"xy,f"yx,f"yy。

註意

f"xy與f"yx的區別在於:前者是先對 x 求偏導,然後將所得的偏導函數再對 y 求偏導;後者是先對 y 求偏導再對 x 求偏導。當 f"xy 與 f"yx 都連續時,求導的結果與先後次序無關。

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