教程說(shuō)明成果

高等數(shù)學(xué)（下）-第九章知識(shí)點(diǎn)：多元函數(shù)概念；偏導(dǎo)數(shù)和全微分的定義；多元復(fù)合函數(shù)的求導(dǎo)多元函數(shù)的極 1設(shè)f(xy(x2y2求證

f(x,y)

x2證明

f(x,y)0

(x2y2)sin 0x2

x2可見(jiàn)，對(duì)應(yīng)任意的正數(shù)ε，總存在正數(shù)δ

0 (x0)2(y0)2P(x,y)∈D∩u(o,δ)f(x,y)0成立，所

f(x,y)2

(x,y解

(x,y)(0,

x

(x,y)

12（x,y)(0,例1求zx23xy 在點(diǎn)（1,2）處的偏導(dǎo)解： z

3

2故故x yx

23

3222注 y

（1)'x)（xn)'nxnx)

（sinx)'cos（cosx)'sinx（lnx)'x（ex)' f'(x) '(

xln例2求z(1 的偏導(dǎo)z(1

eyln(1

y

1

)

(1

yz yln(1xy) xy)y 12(1xy)y[ln(1xy) 22z

1例3 的偏導(dǎo) 由

2zz

1（2 （22)(2)2z（22)( )

2 z4z

x24在點(diǎn)（2,4,5）處的切線對(duì)于x傾角是解：由于

xyz

2xx2 tanα=1 5z解：由于

xln(xy)

x1yln(xy)2 ) y 2x2yy(x2)三、全微分zx2y例1計(jì)算函 的全微解：由 zz

x22 dzzdx

z2xydx(x22函數(shù)f(x,y)在點(diǎn)(x,y)偏導(dǎo)數(shù)存在 f(x,y)在(x,y)點(diǎn)可微 必要條件；(B) 充分條件；(C) 充要條件；(D) 例1設(shè)ze和

而 x

求 解 z

z

z esinyecosexy[ysin(xy)cos(xz

z

esinxecosexy[xsin(xy)cos(x 2設(shè)fxyzxyz),具有二階連續(xù)偏導(dǎo)，求解： xy 則f

3

f1ff

dzzsin 而 dt解：dzzz五、隱t數(shù)的 設(shè)例 4z 設(shè) 解： F(x,y,z) 由于Fx Fz2zz

例1

zx2y21在點(diǎn)（2,1,4）處的切平面解： F(x,y,z)x2y2z法向量為n(FxFyFz)(2x,2即n(2,1,4)即故在點(diǎn)（2,1,4）處的切平即4x2yz6在點(diǎn)（2,1,4）處的法線方程為x-24

y11

z例 求函數(shù)f(x,y,z)xyyz 在點(diǎn)P（1,1,2）處從方向L的方向?qū)?shù)，其中L的方向角分別為600,450,600.。 與L同向的單位向量為： e(cos600,cos450,cos600)(, ,由于函數(shù)可微分，且fx(1,1,2)(yz)(1,1,2)

故故

(1,1,2)x)(1,1,2)方向 f(x,y,z)cosaf(x,y,z)cosl fy(x0,y0,z0) (5 2) 例 求gradx21解 f(x,y)x2 f f 2 (x2y2 (x2y2grad x2

fif 2故例 求曲 x2y2z 在點(diǎn)P(1,2,4)的切平面和法線方程解： f(x,y,z)x2y2 f(x,y,z)2i4j

(xi

yj

zk)而梯度的方向就是等值fxyz)P

P2x-1)4(y2)(z4)即2x4yPx-1

y2z 例 設(shè)f(x,y,z)x3xy2 ，問(wèn)f(x,y,z)z在處沿什么方向變化最快，在這個(gè)方向上的變化率是多少？fxyz)fi

jffx,yz)f(x,y,z)p

2i-2j

(1,1,0)2i-2j快 增 的-f(x,y,z) -2i2j 減少在這兩個(gè)方向的變化率分別為 22(2)2(1)2f(1,1,0)例 求函 f(x,y,z)解

x3y33x23y29x的極fx(x,y)3x26x9 故 （1,0（1,2（-3,0（-

6y A (x,y)6x B (x,y) Cfyy(x,y)6y在點(diǎn)（1,0）處，由于ACB2126 又故函數(shù)在點(diǎn)1,0）處有極小值，且f(1,0)=-

故點(diǎn)無(wú)極值。在點(diǎn)（-3,2）AC

-126

又A<0,故函數(shù)在點(diǎn)-3,2）處有極大值， f(-解：設(shè)長(zhǎng)、寬、高各為x,y,z（元）則目標(biāo)函數(shù)f(x,yz)造價(jià)成本函數(shù)g(x,yz)3xy2xz2L(xyz)xyz(3xy2xz2yzLyz(3y2z) xz(3x2z)Lxy(2x2y)

3xy2xz2yz36M(2,2,3)例3 解：設(shè)長(zhǎng)方體的棱長(zhǎng)分別為x,y,z，則表面積2xy2yz2xz （x,y,z)2xy2yz2xza2由于V (x0,y0,z0)作日函數(shù)L（x,y,z)xyz(2xy2yz2xza2 yz2y2z y2y2