二节偏导数.ppt

第二节 偏 导 数,一、 偏导数的定义及其计算法,二 、高阶偏导数,一、 偏导数定义及其计算法,引例:,研究弦在点 处的振动速度与加速度 ,就是,中的 固定于 处,求,一阶导数与二阶导数.,关于 t 的,将振幅,定义1.,在点,存在,则称此极限为函数,的偏导数，记为,的某邻域内极限,设函数,注意:,同样可定义对 y 的偏导数,若函数 在域 内每一点 处对 x,则该偏导数称为偏导函数,也简称为,偏导数 ,记为,或 y 偏导数存在 ,例如, 三元函数 在点 处对 x 的偏导数,偏导数的概念可以推广到二元以上的函数 .,定义为,(请自己写出),二元函数偏导数的几何意义:,是曲线,在点 M0 处的切线,对 x 轴的斜率.,在点M0 处的切线,斜率.,是曲线,对 y 轴的,显然,例如,注意：函数在某点各偏导数都存在,但在该点不一定连续.,在上节已证 在点 并不连续!,例1 求,解法1,解法2,在点(1,2)处的偏导数.,例2 设,证,例3 求,的偏导数 . (P14 例4),解,求证,偏导数记号是一个,例4 已知理想气体的状态方程,求证:,证:,说明:,(R 为常数) ,不能看作,分子与分母的商 !,此例表明,整体记号,二、高阶偏导数,设 z = f (x , y)在域 D 内存在连续的偏导数,若这两个偏导数仍存在偏导数，,则称它们是z = f ( x , y ),的二阶偏导数 .按求导顺序不同, 有下列四个二阶偏导数:,类似可以定义更高阶的偏导数.,例如， 关于 的三阶偏导数为,关于 的 阶偏导数 , 再关于 的一阶偏导,数为,例5,设,求,解,例6 求函数,解,注意: 此处,但这一结论并不总成立.,的二阶偏导数及,例如,二者不等,例7 证明函数,满足拉普拉斯,证,利用对称性 , 有,方程,则,定理,例如, 对三元函数,说明:,本定理对 n 元函数的高阶混合导数也成立.,函数在其定义区域内是连续的 ,故求初等函数的高阶导,数可以选择方便的求导顺序.,因为初等函数的偏导数仍为初等函数 ,而初等,当三阶混合偏导数,在点 连续时, 有,(证明略),证:令,则,则,定理,令,同样,在点,连续,得,内容小结,1. 偏导数的概念及有关结论,定义; 记号; 几何意义,函数在一点偏导数存在,函数在此点连续,混合偏导数连续,与求导顺序无关,2. 偏导数的计算方法,求一点处偏导数的方法,先代后求,先求后代,利用定义,求高阶偏导数的方法,逐次求导法,(与求导顺序无关时, 应选择方便的求导顺序),