
隐函数求偏导
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2023年3月17日发(作者:网络广播系统)求偏导数的方法小结
(应化2,闻庚辰,学号:130911225)
一,一般函数:
计算多元函数的偏导数时,由于变元多,往往计算量较大.在求某一点的
偏导数时,一般的计算方法是,先求出偏导函数,再代人这一点的值而得
到这一点的偏导数.我们发现,把部分变元的值先代人函数中,减少变元
的数量,再计算偏导数,可以减少运算量。
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:
x
z
∂
∂
=
u
z
∂
∂
x
u
∂
∂
+
v
z
∂
∂
x
v
∂
∂
y
z
∂
∂
=
u
z
∂
∂
y
u
∂
∂
+
v
z
∂
∂
y
v
∂
∂
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1: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:
x
z
∂
∂
=
u
z
∂
∂
x
u
∂
∂
+
v
z
∂
∂
x
v
∂
∂
=xy(x+y)xy-1+y(x+y)xyln(x+y)
=y(x+y)xy[
)(yx
x
+ln(x+y)]
f’
x
(x,y)=y(x+y)xy[
)(yx
x
+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y成,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[
)(yx
x
+ln(x+y)]
所以f’
y
(1,0)=0
法二:由于和一元函数的求导的实质是一样的。我们可以不引入中间变量,对某
一自变量求导时,只要把其他自变量看成常数即可。如:
Lnz=xyln(x+y)
上式两边求导得:
z
1
x
z
∂
∂
=y[ln(x+y)+
)(yx
x
]
从而:
x
z
∂
∂
=zy[ln(x+y)+
)(yx
x
]
所以:f’
x
(1,1)=1+2ln2
有函数的对称轮换性得:f’
y
(1,0)=0
例三:我们也可以利用全微分的不变性来解题。
设z=eusin(v),而u=xy,v=x+y。求
x
z
∂
∂
+
y
z
∂
∂
在(1,1)处的值。
dz=d(eusin(v))=eusin(v)du+eucos(v)dv
du=d(xy)=ydx+xdy
dv=d(x+y)=dx+dy
代入后合并同类项得:
dz=(eusin(v)y+eucos(v))dx+(eusin(v)x+eucos(v))dy将点(1,1)
代入得:
x
z
∂
∂
+
y
z
∂
∂
=2e(sin2+cos2).
二,隐函数的求偏导。
求隐函数的偏导时,我们一般有两种方法选择:
1)公式法
2)对函数两边直接求导。(但必须明确谁是谁的函数)。然后按复合函数求
导法则来求。
例一:方程组
ozyx
azyx
2222
{
(注:x2为x的平方)
法一:题中有3个自变量,明确了x=x(z),y=x(z),既z是自变量。我们可以利
用公式求但比较繁。我们可以采用下面的方法:
法二:对方程组两边对求z导得:
01
022
{
dz
dy
dz
dx
dz
dy
dz
dxzyzx
求得此解得:
dz
dx
=
yx
zy
,
dz
dy
=
yx
xz