二阶偏导数怎么求?

二阶偏导数怎么求?,第1张

郭敦荣回答:

二元函数z=f(x,y)的二阶偏导数共有四种情况:

(1)∂z²/∂x²=[∂(∂z/∂x)]/ ∂x;

(2)∂z²/∂y ²=[∂(∂z/∂y)]/ ∂y;

(3)∂z²/(∂y ∂x) =[∂(∂z/∂y)]/ ∂x,;

(4)∂z²/(∂x∂y) =[∂(∂z/∂x)]/ ∂y

其中,∂z²/(∂y∂x),∂z²/(∂x∂y)称为函数对x,y的二阶混合偏导数,其求法上面已给出了基本公式,下面举例说明,

设二元函数z=sin(x/y),求∂z²/(∂y∂x),∂z²/(∂x∂y),

解∵∂z/∂x=(1/y)cos(x/y),∂z/∂y=(-x/y²)cos(x/y),

∴∂z²/(∂y∂x) =[∂(∂z/∂y)]/ ∂x=(-1/y²)cos(x/y)+(x/y^3)sin(x/y)。

∂z²/(∂x∂y) =[∂(∂z/∂x)]/ ∂y=(-1/y²)cos(x/y)+(x/y^3)sin(x/y)。

1、求导数,有三个法则 rule:

     A、积的求导法则 = product rule;

     B、商的求导法则 = quotient rule;

     C、链式求导法则 = chain rule。

2、在多元函数的求导中,求的是偏导数,方法依然是这三个法则,

      尤其是链式求导法则,是我们自始至终必须使用的法则。

      无论是隐函数,还是显函数,或是复合函数,均是如此。

      显函数 = explicit function;

      隐函数 = implicit function;

      复合函数 = composite function。

      楼主的问题,就是属于隐函数的问题。

3、具体示例 exemplification 如下,每张均可点击放大;

4、楼主若有具体问题,欢迎追问。

求隐函数的二阶偏导分两部:

(1)在方程两边先对X求一阶偏导得出Z关于X的一阶偏导,然后再解出Z关于X的一阶偏导。

(2)再在原来求过一阶偏导的方程两边对X再求一次偏导此方程当中一定既含有X的一阶偏导,也含有二阶偏导。最后把(1)中解得的一阶偏导代入其中,就能得出只含有二阶偏导的方程,解出即可。

例如:

:

在数学中,一个多变量的函数的偏导数,就是它关于其中一个变量的导数而保持其他变量恒定(相对于全导数,在其中所有变量都允许变化)。偏导数在向量分析和微分几何中是很有用的。

以<>表示下标。

z = f(x-y,xy^2) = f(u,v), 其中 u = x-y, v = xy^2, 得。

z'= f'u'+f'v'= f'+y^2f'。

z'= f'u'+f'v'= -f'+2xyf'。

z''= [f'+y^2f']'= f''u'+f''v'+2yf'+y^2[f''u'+f''v']。

 = -f''+(2xy-y^2)f''2xy^3f''+2yf'上述是典型的复合连续函数求二阶偏导数,写法规范。

引入:

偏导数在一元函数中,导数就是函数的变化率。对于二元函数研究它的“变化率”,由于自变量多了一个,情况就要复杂的多。

在 xOy 平面内,当动点由 P(x0,y0) 沿不同方向变化时,函数 f(x,y) 的变化快慢一般说来是不同的,因此就需要研究 f(x,y) 在 (x0,y0) 点处沿不同方向的变化率。

在这里我们只学习函数 f(x,y) 沿着平行于 x 轴和平行于 y 轴两个特殊方位变动时, f(x,y) 的变化率。

偏导数的表示符号为:∂。

偏导数反映的是函数沿坐标轴正方向的变化率。

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