偏导数的公式是什么?

如题所述

偏导数基本公式:f'x=(x^2)'+2y *(x)'=2x+2y。

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。

若求f(x,y)的偏导函数,则先把x当做变量、把y当做常数,然后直接对x求导数即可。引入偏导函数是为了二元或多元函数的导数求解。

在数学中,一个多变量的函数的偏导数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)。


偏导数是一个整体记号,不能看成一个微分的商。分母与分子是一个整体,不可以分开,与dy/dx不太一样。对x求偏导就是f'x=(x^2)'+2y *(x)'=2x+2y。

其实,偏导数中的,意义还是“无限小增量”;

u/x还是微商,跟dy/dx的微商是一样的意义。

u/x与du/dx区别在于

dx这一“无限小的增量”是由x的无限小的增量dx所导致;

du这一“无限小的增量”可能由dx导致,可能由dy导致,可能由dz导致,

也可能是它们的几个变量的微小增量共同导致,也可能是所有变量集体导致。

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。

x方向的偏导

设有二元函数 z=f(x,y) ,点(x0,y0)是其定义域D 内一点。把 y 固定在 y0而让 x 在 x0有增量 △x ,相应地函数 z=f(x,y) 有增量(称为对 x 的偏增量)△z=f(x0+△x,y0)-f(x0,y0)。

偏导数如果 △z 与 △x 之比当 △x→0 时的极限存在,那么此极限值称为函数 z=f(x,y) 在 (x0,y0)处对 x 的偏导数,记作 f’x(x0,y0)或。函数 z=f(x,y) 在(x0,y0)处对 x 的偏导数,实际上就是把 y 固定在 y0看成常数后,一元函数z=f(x,y0)在 x0处的导数。

y方向的偏导

同样,把 x 固定在 x0,让 y 有增量 △y ,如果极限存在那么此极限称为函数 z=(x,y) 在 (x0,y0)处对 y 的偏导数。记作f’y(x0,y0)。


相关求法

当函数 z=f(x,y) 在 (x0,y0)的两个偏导数 f’x(x0,y0) 与 f’y(x0,y0)都存在时,我们称 f(x,y) 在 (x0,y0)处可导。如果函数 f(x,y) 在域 D 的每一点均可导,那么称函数 f(x,y) 在域 D 可导。

此时,对应于域 D 的每一点 (x,y) ,必有一个对 x (对 y )的偏导数,因而在域 D 确定了一个新的二元函数,称为 f(x,y) 对 x (对 y )的偏导函数。简称偏导数。

按偏导数的定义,将多元函数关于一个自变量求偏导数时,就将其余的自变量看成常数,此时他的求导方法与一元函数导数的求法是一样的。

几何意义

表示固定面上一点的切线斜率。

偏导数 f’x(x0,y0) 表示固定面上一点对 x 轴的切线斜率;偏导数 f’y(x0,y0) 表示固定面上一点对 y 轴的切线斜率。

高阶偏导数:如果二元函数 z=f(x,y) 的偏导数 f’x(x,y) 与 f’y(x,y) 仍然可导,那么这两个偏导函数的偏导数称为 z=f(x,y) 的二阶偏导数。二元函数的二阶偏导数有四个:f"xx,f"xy,f"yx,f"yy。

注意

f"xy与f"yx的区别在于:前者是先对 x 求偏导,然后将所得的偏导函数再对 y 求偏导;后者是先对 y 求偏导再对 x 求偏导。当 f"xy 与 f"yx 都连续时,求导的结果与先后次序无关。

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第1个回答  2023-08-06
偏导数是多元函数求导的一种形式,用于计算函数对其中一个变量的偏导数。对于一个具有多个自变量的函数,偏导数表示该函数在某一特定变量上的变化率。

设函数为 f(x₁, x₂, ..., xn),其中 x₁, x₂, ..., xn 是自变量。那么函数 f 对于变量 xᵢ(i=1, 2, ..., n)的偏导数表示为 ∂f/∂xᵢ 或 ∂f/∂xᵢ = df/dxᵢ ,其中 ∂ 表示偏导符号。

以下是偏导数的常见表示方法:

1. 对于二元函数 f(x, y),分别计算在 x 和 y 上的偏导数:
∂f/∂x 表示 f 对 x 的偏导数,
∂f/∂y 表示 f 对 y 的偏导数。

2. 对于三元函数 f(x, y, z),分别计算在 x、y 和 z 上的偏导数:
∂f/∂x 表示 f 对 x 的偏导数,
∂f/∂y 表示 f 对 y 的偏导数,
∂f/∂z 表示 f 对 z 的偏导数。

对于更高维度的多元函数,偏导数的计算方法类似。

需要注意的是,偏导数只针对函数中的一个变量进行求导,其他变量视为常数。当需要计算多个变量的偏导数时,依次对各个变量求偏导数即可。

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