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2024年3月21日发(作者:双枪老太婆性格特点)
多元函数求导法则公式
多元函数的求导法则公式有很多,下面我将逐个介绍并给出推导过程。
1.复合函数的求导法则:
设函数z=f(u,v)是由u=g(x,y)和v=h(x,y)给定的复合函数。
求导法则公式为:∂z/∂x=(∂z/∂u)(∂u/∂x)+(∂z/∂v)(∂v/∂x)
和∂z/∂y=(∂z/∂u)(∂u/∂y)+(∂z/∂v)(∂v/∂y)
推导过程:
设z=f(u,v),u=g(x,y),v=h(x,y)。
根据链式法则公式,dz/dx = ∂z/∂u * du/dx + ∂z/∂v * dv/dx
即∂z/∂x=(∂z/∂u)(∂u/∂x)+(∂z/∂v)(∂v/∂x)
同理,可以得到∂z/∂y的表达式。
2.隐函数的求导法则:
设G(x,y,z)=0是一个由两个变量x和y决定的函数z的隐函数关系
式。
求导法则公式为:dz/dx = - (∂G/∂x)/(∂G/∂z) 和 dz/dy = -
(∂G/∂y)/(∂G/∂z)
推导过程:
根据隐函数求导公式,有 dx/dy = - (∂G/∂y)/(∂G/∂x)。
同时,我们可以得到 dz/dx = (dz/dx)/(dx/dy) = -
(∂G/∂x)/(∂G/∂y)。
根据分子分母同乘以 ∂z/∂x,即 dz/dx = - (∂G/∂x)/(∂G/∂z)。
同理,可以得到 dz/dy 的表达式。
3.参数方程的求导法则:
设x=f(t),y=g(t),z=h(t)是由参数t给定的函数。
求导法则公式为:dz/dt = (∂z/∂x)(dx/dt) + (∂z/∂y)(dy/dt)
推导过程:
根据链式法则公式,dz/dt = (∂z/∂x)(dx/dt) + (∂z/∂y)(dy/dt)
4.偏导数的求导法则:
设函数z=f(x,y)是关于x和y的函数。
求导法则公式为:∂²z/∂x²=∂/∂x(∂z/∂x)和∂²z/∂y²=∂/∂y(∂z/∂y)
以及∂²z/∂x∂y=∂/∂x(∂z/∂y)和∂²z/∂y∂x=∂/∂y(∂z/∂x)
推导过程:
根据二阶导数的定义,∂²z/∂x²=∂/∂x(∂z/∂x)和∂²z/∂y²=∂/∂y(∂z/∂y)。
同理,可以得到∂²z/∂x∂y的表达式。
以上是多元函数的一些常用求导法则公式,这些公式的推导过程基于
链式法则、隐函数求导和二阶导数的定义。在实际应用中,这些公式可以
帮助我们计算多元函数的导数,进而用来分析函数的变化、求解极值问题
等。
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