偏导数及其经济应用VIP免费

§8.2偏导数及其经济应用教学目的：理解并掌握偏导数概念，能正确求出所给函数的偏导数和高阶偏导数．了解偏导数的几何意义．了解偏导数在经济分析中的应用．重点：正确求出所给函数的偏导数与高阶偏导数．难点：分清常量与变量，正确运用一元函数导数公式求函数的偏导数．教学方法：启发式讲授与指导练习相结合教学过程：一、偏导数的定义及其计算方法1.二元函数的全增量（全改变量）.二元函数对的偏增量（偏改变量）.二元函数对的偏增量.2.二元函数偏导数的定义【定义8.4】设函数在点的某一邻域内有定义，若一元函数在处存在导数,则称为在点处对的偏导数，并记作，，或.其中.(2)类似可定义函数在点处对的偏导数:1结论(1)当在点处同时存在对，的偏导数时，简称在点可偏导.(2)当在平面某一区域内每一点处都存在对，的偏导数时，则称函数在该区域内有偏导函数，记作也简称偏导数．3.多元函数偏导数的定义设,若一元函数在处存在极则称此极限为在点处对的偏导数，并记作，，或.提问：用定义表示三元函数在点处的三个偏导数.；；.结论：多元函数求偏导数时，只将一个变量看作未知量，而其余变量均看作常量，按照一元函数求导数的法则求导数即是.即将中所有看作常量而对求导可得.4.偏导数函数2设区域,若在内每一点对的偏导数或都存在,那么或就称为对的偏导函数，（它仍是的函数）.记作，（或）（或），（或）或（或）.可见,函数在处的值为偏导数.以后在不混淆的情况下,将偏导函数也称为偏导数.例1(1)求在点处的偏导数．分析：二元函数的偏导数①将中的看作常量而对求导可得.②将中的看作常量而对求导可得.解,．,．(2)，则，..(3)（09.3.4）设，则3.例2求下列函数的偏导数（注意复合函数求导法则:层层求导，导数相乘的含义）(1)求．解,．（2）解．（3）设，其中可微，求解（4）（考虑两层复合的函数）解,.（5）（考虑三层复合的函数）解．（6）4解，，．（7）解．提问（2012-2-4-11）设，其中可微，则.提示：，.练习：（1）提示：．（2）设函数，求偏导数.提示：.（3）(95.3)设,可导,则5.提示.提问:二元函数的两个偏导数存在,且,，则【】.(A)关于是减函数，关于是增函数；(B)关于是增函数，关于是增函数；(C)关于是增函数，关于是增函数；(D)关于是增函数，关于是减函数.答(D).因为表示当保持不变时,是的单调增加函数表示当保持不变时,是的单调减少函数.例3设，求证.证明因,,所以例4已知理想气体的状态方程(为常数),求证:.证明因,,.6所以.二、偏导数存在与函数连续的关系函数在一点的偏导数存在时并不一定在该点连续，但在点对的偏导数存在，一定关于是连续函数，同样函数在一点对的偏导数存在，一定关于是连续函数.并且有关于一元函数的增减性.偏导数与连续的关系（1）一元函数在某点可导连续，（2）多元函数中在某点偏导数存在连续.例如:设由于,.即在点两个偏导数都存在,但在点显然间断．因为.又如，在点处两个偏导数均存在且为0，（用下列方法可求）7,但是在点不连续，因为极限不存在.结论：多元函数偏导数存在与连续没有必然关系.三、二元函数偏导数的几何意义偏导数就是曲面被平面所截得的曲线在点处的切线对轴的斜率.偏导数就是曲面被平面所截得的曲线在点处的切线对轴的斜率.提问：是否存在一个函数，使得，？（分析：，所以这样的不存在.）四、高阶偏导数1.高阶偏导数:偏导函数，8),(0yxfzOxz0MyTxTy),(0yxfz还是的函数，若，在区域内对存在有偏导数,则称此偏导数为的二阶偏导数,并记作,,，,同理有,等等.2.【定理】如果函数的两个二阶混合偏导，在区域内连续，则在该区域内必.二阶混合偏导数在连续情况下与求导数的顺序无关.此性质可以推广到高阶混合偏导数.例5设,于是，；，；,.例6求函数的二阶偏导数.9解，，，．练习:求函数的二阶偏导数.解;.例7(05.8)设具有二阶连续导数，且,求.解由条件知,,故10.练习求下列函数的二阶偏导数，，例8证明函数满足方程其中.证明:,；同理,..（自学内容）、偏导数在经济分析中的应用——交叉弹性(一元函数弹性)我们知道一元函数边际与弹性分别表示经济函数在一点的变化率与相对变化率.将边际与弹性概念推广到多元函数微积分学中并被赋予经济...