基础知识
求导公式
范德蒙行列式
变限积分函数求导公式:
多元函数微分学
领域
:空间一点的周围很小的部分
空心领域
:空间一点的周围很小的部分,不含这点
D
:一片指定的区域
内点
:一点存在领域在D内
边界点
:一点所有领域都存在属于D和不属于D,点可在D上D内D外
边界
:D的边界点集合
外点
:存在领域不在D内
聚点
:所有领域都要有D内非P的点
开集
:D中每个点都是内点
开区域
:无边
闭区域
:有边
n元函数
:R^n的一个子集
等值线
:相当于地图等高线
heinz归结原则
:当P以任何方式趋于Po时,极限相同
区域
:无孤立点
区域
:相当于一元函数的定义域和值域等
一元函数
:一条曲线到一个数集上的映射
多元函数
:平面、空间至更高维度区域到一个数集上的映射
初等函数
:基本初等函数通过有限次四则运算、复合组成的可用解析式写出的函数
多元函数的极限:
两种方法判断不存在
①
以一种解析式接近时极限不存在
,y=kx,y=x,
,
,
(目的是让x或者y的次数相同,从而消去x或者y)
②以两种不同的解析式接近时极限不同
四种方法求出极限
①极限定义
②
无穷小与有限函数的乘积为0
③多元函数换元成一元函数
④夹逼准则
其它方法求极限
- 多元函数化成一元函数:同乘同除一个变量,用等价无穷小消去另一个变量
- 多元初等函数直接代入极限
- 两种重要极限:化为e
多元函数的连续和间断
连续
:D内聚点,极限=值,同求极限的方法
不连续
:极限不存在或无定义
连续定理
:所有初等多元函数在定义域内都是连续的
间断点
:不在定义域内的一切点
有界闭区域多元性质:最大最小值定理:
在定义域内最大最小值至少出现一次
有界闭区域多元性质:介值定理:
在不同两点间,一定存在一点值在这两个值之间
偏导数
:对x偏导,就将其它字母看成常数,然后求导(
注意:如果指数和底数同时存在自变量,要把指数函数两边求In再两边求导
)
混合二阶偏导数
:注意分母的顺序,虽然顺序不影响偏导结果
一元函数微分,可微
:y=f(x)
多元函数微分,可微
:z=f(x,y)
判断在一点(a,b)可微的步骤
:1.求出在这点的偏导数 2.令
3.求极限
则可微
偏增量
:一个自变量不变,另一个变
偏导数
:定义
的极限下,x的偏增量除以
;
只有分段函数在分段点的偏导用定义,不然就用求导代值的方法
用定义求一点偏导
:
,两点直接代值
z=f(x,y)+f(x+y)求z对x,z对y的偏导
:相当于一元函数求导,
f(x,y)对x求偏导,f加撇,乘y,对y求偏导,f加撇,乘x;
f(x+y)对x求偏导,对y求偏导,f加撇
f(x,g(y))对x求偏导,f加撇,对y求偏导,f加撇,乘
;
全偏量
:两个自变量同时发生改变
全微分:
可微则可导,连续
一元函数:可微=可导
多元函数:可微-》可导
在一点存在连续的偏导数则可微
偏导在一点的极限不存在,则不连续,则不可微
多元初等函数在定义域内可微
函数偏导与连续性的关系
一元函数:
可导一定连续,连续不一定可导
多元函数:
可导不一定连续,连续不一定可导
偏导数的几何意义
f(x,y)是空间中的不规则曲面,上面存在一点P(
),关于P点对x的偏导数的几何意义为
平行于xoz平面的平面与f(x,y)交一条曲线
P点对x的偏导数就是这条曲线上P点的切线
证明连续
:极限的△X△Y趋近0,全增量=0,当y以一种解析式趋近(0,0),极限全增量,代换,判断存在不存在
cos1/x和sin1/x不存在
证明偏导存在
:偏增量/△X极限存在
偏导存在且有界,则连续
多元复合函数的求导
多元复合显示函数
:只有自变量,不含中间变量,直接求导
多元复合抽象函数
:z=f(u,v),有多少个中间变量,有几项只和
求导的链式法则
:对的偏导=两项相加
半导数
:只有一个中间变量
全导数
:只有一个自变量
特殊情况
:z=f(u,v,y) u=u(x,y) v=v(x,y)
fx=两项和
fy=三项和(第三项∂f/∂y)
特殊情况
:u=f(x,y,z) z=g(y,t) t=h(x,y) u和z的偏导都要求,将z的偏导代入可得答案
特殊情况
:z=y/f(g(x,y)) 偏导=商的求导
极坐标P29
一元全微分形式不变性
全微分运算公式
①+②×③÷
复合函数的高阶偏导数
:两次链式法则,第二次非x的系数不变,若系数含x则为乘法求导法则,f变为
再链式
隐函数求导法则
方程的个数,未知数的个数,自变量数,因变量数
方程的个数=因变量数
未知数的个数,自变量数,因变量数
一元隐函数求导方法
:左右同时求导,再将带导数的合并同类项,放到等号的一边
多元隐函数求导方法:
左右同时求导,再将带导数的合并同类项,放到等号的一边
F(x,y)隐函数存在定理:存在P(
)领域有连续偏导数,F(
)=0,
F(x,y)隐函数求导方法:
(就是分子分母下标交换)
F(x,y,z)隐函数存在定理:存在P(
)领域有连续偏导数,F(
)=0,
F(x,y,z)隐函数求导方法:
(就是分子分母下标交换)
求导:
除了下标字母,其它都是常数,(可用
简化运算)
方程组隐函数求导存在定理:存在P(
)领域有连续偏导数,F(
)=0,G(
)=0,雅可比式不等于0
雅可比式:
方程组隐函数求导:
特殊方程组隐函数求导:只有三个未知数,一个自变量时,按一元函数的方法求,然后通过线性方程组求解
空间曲线
参数式
空间曲线:x=x(t) y=y(t) z=z(t)
光滑曲线:可导且导数不全为零
切线方程:
切向量:
法平面:
相交式
两个方程对x求导
解出x的两个偏导
切向量=(1,
,
)
切线:
法平面:
空间曲面
空间曲面:F(x,y,z)=0
切平面法向量
:
切平面方程:
法线: