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如何证明偏导数存在

时间:2024-11-10 19:31:57

高等数学知识点

方法/步骤

1、在数学中,一个多变量函数的偏导数,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。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。

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2、多元函数关于在x0处的偏导数存在的充要条件就是。(t趋于0)lim[f(x0+t)-f(x0)]/t存在,对于其他的自变量也是一样的道理。多元函数可偏导与连续是非必要亦非充分关系。例如:z=(x+1)|y|在(0,0)点,对x的偏导数存在,fx'(0,0)=0,对y的偏导数不存在,因为fy'+(0,0)=1,fy'-(0,0)=-1此时,需要说明该函数“对x的偏导数存在,对y的偏导数不存在”

如何证明偏导数存在

3、用偏导数的定义来验证,偏导数是通过极限来定义的,按定义写出某点(x0,y0)处偏导墙绅褡孛数的极限表达式(溅局柑氍以对x的偏导数为例)lim[f(x,y0)-f(x0,y0)]/(x-x0)(x趋于x0),然后用极限的相关知识来考察这个极限是否存在,这极限是否存在和该点处偏导数是否存在是一致的,因此证明偏导数存在的任务就转化为证明极限存在,这可以通过以下两种途径解:1,根据极限运算法则求出该极限,只要能求出极限的具体值,就等于证明了极限存在,而不用再费事去证明了;2,如果极限不容易求出,可以考虑用极限存在的准则去证明(例如夹逼准则)极限存在。(如果证明偏导数不存在则用极限的相关理论证明该极限不存在即可)多说一点,在确定某点处偏导数存在的基础上,往往还要讨论偏导数在该点是否连续,这时才是用求导公式的时候,用求导公式计算出导函数f'x(x,y),这是一个关于x和y的二元函数,求(x0,y0)处二元函数f'x(x,y)的极限,如果这个极限存在且等于该点处的偏导数值,则偏导数连续,否则不连续。

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