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1、第四節(jié)多元復(fù)合函數(shù)與隱函數(shù)求導(dǎo)一、多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則二、隱函數(shù)的微分法一、多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則以二元函數(shù)為例,討論復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)方法。設(shè)函數(shù),而u,v又都是x,y的函數(shù)于是是和復(fù)合而成的復(fù)合函數(shù),其中u和v為中間變量。關(guān)于這個(gè)復(fù)合函數(shù)的導(dǎo)數(shù)我們有如下的定理:定理1:設(shè)函數(shù)在點(diǎn)(x,y)處有偏導(dǎo)數(shù),在相應(yīng)的點(diǎn)(u,v)處有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),則復(fù)合函數(shù)在點(diǎn)(x,y)處有偏導(dǎo)數(shù),其滿足:設(shè)自變量x有一改變量Δx,則相應(yīng)地,u和v有改變量——證明:只證第一個(gè)公式,第二個(gè)可同理證明。函數(shù)在相應(yīng)點(diǎn)(u,v)
2、處相應(yīng)于Δx的全增量—由于有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),所以其中上式兩邊同除以得當(dāng)時(shí),而這樣,就有所以因而必有成立。同理可證多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)法則又形象地成為鏈?zhǔn)角髮?dǎo)法則。例1設(shè)函數(shù)解:-------對(duì)于具有三個(gè)中間變量的函數(shù)u,v,w分別是x,y的函數(shù),有其中解:令-例2設(shè)函數(shù)-則所以------當(dāng)然我們同理也可求得下面我們?cè)儆懻搸追N形式的復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo):(1)則稱之為全導(dǎo)數(shù)。例3設(shè)函數(shù)解:令-故--(2)例4設(shè)函數(shù)解:令(3)抽象函數(shù)的求導(dǎo)方法及記號(hào)例5設(shè)連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),求-則于是解:---例6解:注意:上式中
3、的與不是一個(gè)概念。例7設(shè)求-解:-例8設(shè)求解:--二、隱函數(shù)的微分法隱函數(shù)存在定理1設(shè)函數(shù)F(x,y)在點(diǎn)P(x0,y0)的某一鄰域內(nèi)具有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),且則方程F(x,y)=0在點(diǎn)P0(x0,y0)的某一鄰域內(nèi)能夠確定一個(gè)單值連續(xù)且具有連續(xù)導(dǎo)數(shù)的函數(shù)y=f(x,y),它滿足條件y0=f(x0),且有公式-證明:僅推導(dǎo)公式。由于方程F(x,y)=0滿足定理中的條件,所以它可以確定一個(gè)單值函數(shù)y=f(x,y),這時(shí)有兩邊對(duì)x求導(dǎo)得再由已知條件有-例9求由方程所確定的隱函數(shù)y=f(x)的導(dǎo)數(shù)。-解:設(shè)-
4、則--所以--隱函數(shù)存在定理2設(shè)函數(shù)F(x,y,z)在點(diǎn)P(x0,y0,z0)的某一鄰域內(nèi)具有連續(xù)的偏導(dǎo)數(shù),且則方程F(x,y,z)=0在點(diǎn)P0(x0,y0,z0)的某一鄰域內(nèi)能夠確定一個(gè)單值連續(xù)且具有連續(xù)導(dǎo)數(shù)的函數(shù)y=f(x,y,z),它滿足條件z0=f(x0,y0),且有公式--證明:(略)例10設(shè)--求解:設(shè)--則--所以------------