高数二(多元函数微分学)

多元函数微分学

定义

极限

 1.一元函数的极限:如果∀ε>0,∃δ>0,当0<|x-x0|<δ时,有|f(x)-A|<ε时,称f(x)[x->x0]的极限为A
 2.二元函数的极限:如果∀ε>0,∃δ>0,当0<√[(x-xo)^2+(y-y0)^2]<δ时,有|f(x,y)-A|<ε时,称f(x,y)[x->x0,y->y0]的极限为A

连续

 1.一元函数的连续性:y=y(x) [x∈D] x0∈D; 有lim(x->x0)f(x)=f(x0),称f(x)在x=x0处连续
 2.二元函数的连续性:z=f(x,y) [(x,y)∈D] (x0,y0)∈D; 有lim(x->x0,y->y0)f(x,y)=f(x0,y0),称f(x,y)在(x0,y0)处连续

偏导数

 二元函数的偏导数:Z=f(x,y) [(x,y)∈D] (x0,y0)∈D
  1.ΔZx=f(x0+Δx,yo)-f(x0,y0)[=f(x,y0)-f(x0,y0)] => f(x,y)在M0(x0,y0)处关于x的偏增量
  2.ΔZy=f(x0,y0+Δy)-f(x0,y0)[=f(x0,y)-f(x0,y0)] => f(x,y)在M0(x0,y0)处关于y的偏增量
  3.ΔZy=f(x0+Δx,y0+Δy)-f(x0,y0)[=f(x,y)-f(x0,y0)] => f(x,y)在M0(x0,y0)处的全增量

  • 可偏导是很差的条件,可微 ==> 可偏导,连续,反之都不成立

可全微

 1.一元函数的可微性:y=y(x) [x∈D] x0∈D; Δy=f(x0+Δx)-f(x0)[=f(x)-f(x0)]
  如果 Δy = AΔx+0(Δx)[=A(x-Δx)+0(x-x0)],称f(x)在x=x0处可微,AΔx=Adx = dy|x=x0
  一元函数的注意点:
   1.可导是可微的充分必要条件
   2.Δy=AΔx+0(Δx) ==> A=f’(x0)
   3.y=f(x)可导,dy = d f(x) = f’(x)dx ======
 2.二元函数的可微性:Z=f(x,y) [x∈D] x0∈D; Δy=f(x0+Δx,y0+Δy)-f(x0,y0)[=f(x,y)-f(x0,y0)]
  设p=√[(Δx)^2+(Δy)^2]如果 ΔZx = AΔx+BΔy+0(p),称f(x,y)在M0(x0,y0)处可微,AΔx+BΔy = Adx+Bdy = dZ|(x0,y0)
  二元函数的注意点:
   1.可偏导是很差的条件,可微 ==> 可偏导,连续,反之都不成立
   2.ΔZx = AΔx+BΔy+0(p),A=Z’x(x0,yo) B=Z’y(x0,y0)
   3.记住几个反例 (连续不可偏导):√[x^2+y^4] (可偏导不连续):f(x,y)=[xy/(x)^2+(y)^2:(x,y)!=(0,0); 0:(x,y)=(0,0)]

求导

 1.显函数求偏导:直接求,例子:Z=arctan(x+y)
 2.复合函数求偏导:Z=f(x^2+y^2),方法,求就完事了
 3.隐函数求偏导,分情况列举:
  1.F(x,y)=0 ==> y=f(x)
  2.F(x,y,z)=0 ==> z=z(x,y)
  3.F(x,y,z)=0;G(x,y,z)=0 ==> y=f(x);z=z(x)
  4.F(x,y,u,v)=0;G(x,y,,u,v)=0 ==> u=u(x,y);v=v(x,y)

多元函数微分学代数运用

一元函数的极值点

 条件:y=f(x) x∈D
 1.第一充分条件:
  ①[x<x0时,f’(x)<0] && [x>x0时,f’(x)>0] ==> x=x0为极小点
  ②[x<x0时,f’(x)>0] && [x>x0时,f’(x)<0] ==> x=x0为极大点
 2.第二充分条件;(前提:f’(x0)=0)
  ①f’’(x0)>0 ==> x=x0 为极小点
  ②f’’(x0)<0 ==> x=x0 为极大点

无条件极值(二元)

 条件:Z=f(x,y) (x,y)∈D D是开区间
  1.分别求出əZ/əx和əZ/əy,令它们等于0;
  2.分别求A=fxx’’,B=fxy’’,C=fyy’’;
  3.求AC-B^2:①若<0,不存在 ②若>0,且A>0,极小点,若A<0,极大点

条件极值(二元)

 条件:Z=f(x,y),受g(x,y)=0 制约:
  1.令F(x,y,λ)=f(x,y)+λg(x,y)
  2.分别求出F’x,F’y-,F’λ

题目中的总结

 1.∫(-a,a)偶dx = 2f(0,a)dx
 2.∫(-a,a)奇dx = 0
 3.∫(0,x)f(t)dt ===> F(x)-F(0) (经常想不到)
 4.x^2/a+y^2/b=1;z=0 如果绕x轴旋转一圈 ==> x^2/a+y^2/b+z^2/b=1


文章作者: Kobe-Liu1
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