3第3节偏导数与全微分请同学们认真复习一元函数导数、微分基础知识。加一个作业:默写求导基本及全部法则公式。3.1偏导数的定义我们讨论多元函数的偏导数.定义3.1’设函数在定点的某领域内有定义.(1)固定只让变化,得一个一元函数,如果在处不可导,就说函数在处关于不可偏导;如果在处可导,就说函数在处关于可偏导,此时称为函数在点处关于变量的偏导数.记作,,或等,即等.(2)固定只让变化,得一个一元函数,如果在处不可导,就说函数在处关于不可偏导;如果在处可导,就说函数在处关于可偏导,此时称为函数在点处关于变量的偏导数.记作,,或等,即等.定义3.1设函数在定点的某领域内有定义.当固定,而在处取得增量时,函数相应地取得增量,称其为函数在处关于的偏增量.若极限(3.1)存在,则称此极限为函数在点处关于变量的偏导数.记作6离散数学,,或等.类似地,若固定,函数相应于变量的偏增量为,若极限(3.2)存在,则称此极限为函数在点处关于变量的偏导数.记作:,,或等.若函数在点处关于,的偏导数都存在,则称函数在处可偏导.若函数在区域中的每一点都是可偏导的,则称函数在中可偏导.这些偏导数仍是,的函数,称它们为的偏导函数,简称偏导数.记作,;,;,;,等.定理3.0定义3.1和定义3.1’是等价的。证根据定义3.1’和一元函数导数概念的定义,(关于完全类似)故定义3.1和定义3.1’是等价的。(看情况,有时用定义3.1而有时用定义3.1’。)定义3.n’设函数在定点的某领域内有定义.固定只让变化,得一个一元函数,如果在处不可导,就说函数在处关于不可偏导;如果在处可导,就说函数在处关于可偏导,此时称为函数在点处关于变量的偏导数.记作,,或等,即等.()21第1章集合定义3.n设函数在定点的某领域内有定义.当固定,而在处取得增量时,函数相应地取得增量,称其为函数在处关于的偏增量.若极限存在,则称此极限为函数在点处关于变量的偏导数.记作,,或等.()定理3.n定义3.n和定义3.n’是等价的。证与定理3.0的证明类似。类似地,可讨论元函数在维区域中是否可偏导,有时也有偏导函数,简称偏导数.从定义中可看到,在讨论多元函数的偏导数时,我们只是让一个自变量变化,而固定其余的变量.换句话说,即将多元函数视为某一个变量的一元函数,再考虑其求导数的问题.因此,计算多元函数的偏导数并不需要新的计算公式和方法,只需要注意在计算过程中函数是视为哪个变量的一元函数就行了.(不熟练一元函数求导的同学要注意复习了!!)(加一个作业:默写全部求导公式(包括求导法则公式)。)思考题:1.计算偏导数时,能否先将代入,再对求导?(可以。)2.二元函数的偏导数是几元函数,它的自变量是什么?(二元函数,自变量也是。)【例3.1】求在点(1,1)处的偏导数.解(如果按照定义3.1’,)将视为常量,对求导,得;将视为常量,对求导,得;6离散数学所以;.【例3.2】设,求,,.解视,为常数,对求导,得;视,为常数,对求导,得;视,为常数,对求导,得.21第1章集合【例3.3】设,求的偏导数.解当时,,;当时,由偏导数的定义得,;(如果按照定义3.1’,)所以;.注意:由例2.3知,不存在,故在点不连续.由此例可知,对于多元函数来说,函数在某点处可偏导不能保证它在此点处是连续的,这与一元函数中关于函数的可导性与连续性之间的关系是不同的.思考题:3.二元函数在点处的两个偏导数,存在,为什么不能推出在该点连续?(因为只与某两线段有关,与附近的四块都无关。而连续必须全面保证。)4.考查函数在原点处的连续性与可导性.6离散数学(,在原点处不连续。原点处,都存在。)【例3.4】设不为零的变量,,满足方程(常数),证明:.证求时,把当作函数,和是自变量。将方程变形为,则有;同理,求时,把当作函数,和是自变量。将方程变形为,则有;求时,把当作函数,和是自变量。将方程变形,得;所以.(魔术:把已证明的等式约简得。问题在哪里?偏导数记号与一元函数的导数记号间的一个本质区别:对于一元函数而言,可以看作是两个微分之商,而多元函数的偏导数或是一个整体的记号,不能当作分数!)21第1章集合3.2...