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高等数学笔记第六天

cnlinkchina 2022-07-12 阅读 106


 二元函数:

       定义:∀(x,y)∈ D ⊆R^2, 存在唯一的 z∈R,使得  (x,y) --f->z

                记作: z = f(x,y),(x,y)   ∈D.

                注意:定义域必须记为集合形式,{(x,y)|  x与y满足的条件};

       二重极限

           严格定义:  ∀ε>0, ∃δ>0,当 0<√(x-x0)^2 + (y-y0)^2 < δ时,有,|f(x,y) - A| <ε;

                     称为:二重极限

                     记作:

高等数学笔记第六天_记法

           eg: 求极限: 

高等数学笔记第六天_定义域_02

  ;                    求极限: 

高等数学笔记第六天_定义域_03

      二元函数的连续性:

            

高等数学笔记第六天_记法_04

            或者: 

高等数学笔记第六天_记法_05

            一般情况下,二元函数适用 

高等数学笔记第六天_定义域_06

  来证明连续性;

连续是一种特殊的极限。

偏导数: 

         二重函数: f'(x0,y0) = 

高等数学笔记第六天_记法_07

表示对x的偏导数;

        导数的本质: 增量比极限;

注意: 二重函数可导 不一定连续;

偏导数的记法:

      

高等数学笔记第六天_定义域_08

 , 

高等数学笔记第六天_记法_09

    ,或者

高等数学笔记第六天_定义域_10

偏导函数:  关于各自变量的偏导

二阶偏导:

          

高等数学笔记第六天_定义域_11

,f''xy 与 f''yx  类似

二阶混合偏导数性质:

     二阶混合偏导数f''xy 与 f''yx 在区域D内连续,则该二阶混合偏导数必相等。

拉普拉斯方程:

      对等二重函数的二阶偏导和为零,即:

高等数学笔记第六天_记法_12

求一点处的偏导数的方法:1.先带后求; 2. 先求(函数)后代;3.利用定义(分段点);

全微分:

     dz = 

高等数学笔记第六天_记法_13

 + 

高等数学笔记第六天_记法_14

;

     定义:

           z = f(x0+∆x,y0+∆y) - f(x0,y0)

          若∆z = A*∆x + B*∆y+O(√(∆x)^2+(∆y)^2 )成立,则可微

          取: dz = A∆x + B∆y

          即:dz = 

高等数学笔记第六天_记法_13

 + 

高等数学笔记第六天_记法_14

;

  可微,可导,连续之间的关系(这里不涉及极限):

     一元:  可微 --> 可导  ;    可导 --> 可微        可导-->连续;  连续- /->可导;

     二元:可微 --->可导;     可导--/->可微;    可微-->连续;  偏导连续+可导---> 可微

              连续不一定可导,可导不一定连续;

 证二元函数不可微的关键:  O(√(∆x)^2)+(∆y)^2)不是 ∆z的高阶无穷小;

          eg: 

高等数学笔记第六天_记法_17

 

高等数学笔记第六天_记法_18

  二元函数的可微性判断:  ​​地址在这里​​

高等数学笔记第六天_定义域_19

高等数学笔记第六天_定义域_20

高等数学笔记第六天_定义域_21

高等数学笔记第六天_记法_22

高等数学笔记第六天_定义域_23

高等数学笔记第六天_定义域_24

高等数学笔记第六天_定义域_25

高等数学笔记第六天_定义域_26

高等数学笔记第六天_定义域_27

高等数学笔记第六天_定义域_28

高等数学笔记第六天_记法_29

偏导数的几何意义:​​地址​​

高等数学笔记第六天_记法_30

高等数学笔记第六天_记法_31

 

复合二元函数的全导数:

     1.二元和一元复合:即:z=f(u,v),u=f(x),v = f(x)

            

高等数学笔记第六天_记法_32

     2.二元和二元复合:即:z=f(u,v),u=f(x,y),v=f(x,y)

             

高等数学笔记第六天_记法_33

             

高等数学笔记第六天_记法_34

     3.二元同时与一元与二元混合: 即: z= f(u,v),v=f(x,y); u = f(x)

             

高等数学笔记第六天_记法_35

             

高等数学笔记第六天_定义域_36

    4.自变量与复合函数同级的情况: 即:z=f(v,x,y) , v=f(x,y)

               

高等数学笔记第六天_记法_37

                 

高等数学笔记第六天_定义域_38

复合多元函数的高阶(二阶)求导

     关键:一阶偏导仍然是一个复合函数

     eg: w=f(x+y+z,xyz),求 ∂w/x,    ∂^2 w  / ∂x∂z

2019.3.06  补充

  抽象二元函数的求导(二元和二元复合:即:z=f(u,v),u=f(x,y),v=f(x,y)):

           1.对x的一阶偏导

                

高等数学笔记第六天_定义域_39

           2.对x的二阶偏导

                       

高等数学笔记第六天_记法_40

 与  

高等数学笔记第六天_记法_41

一致;                       

高等数学笔记第六天_定义域_42

 与  

高等数学笔记第六天_记法_43

 不一致;

     

2019.3.9  补充:

    对等式两边求微分的理解:

高等数学笔记第六天_定义域_44

高等数学笔记第六天_定义域_45

高等数学笔记第六天_定义域_46

高等数学笔记第六天_记法_47

高等数学笔记第六天_记法_48

          -----注释:    图片来自于​​这里​​,原文中老哥的思想有些激进,但是对于 理解问题 ,具有很好的效果。  特此记录!

                理解的关键:  对哪边求微分,最关键的是确定自变量。  如果是多元,则就是求偏微分之和!

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