2018考研数学高数重要知识点:多元函数微积分学框架图
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多元函数微分学知识点多元函数微分学是微积分的重要内容,它研究的是在多变量条件下函数的导数和微分的性质。
在实际应用中,多元函数微分学为我们解决各种问题时提供了有效的数学工具。
本文将介绍一些多元函数微分学的基本知识点,包括偏导数、全微分和梯度。
多元函数微分学的第一个知识点是偏导数。
在一元函数中,导数表示函数在某一点上的变化率。
而在多元函数中,我们需要引入偏导数的概念。
偏导数表示函数在某一点上沿着一个坐标轴的变化率。
对于一个两个自变量的函数f(x, y),偏导数可以用∂f/∂x和∂f/∂y表示。
它们分别表示函数沿x轴和y轴的变化率。
偏导数可以帮助我们理解函数的局部变化情况,并在解决最优化问题时提供重要的线索。
第二个知识点是全微分。
全微分是多元函数微分学中的一个重要概念,它表示函数在某一点上的微小变化量。
全微分可以用df表示,其中df = ∂f/∂x*dx + ∂f/∂y*dy。
全微分可以帮助我们推导函数的逼近值和误差,从而得出函数在某一点的性质和特点。
例如,在工程学中,通过对一个物理过程的全微分分析,我们可以推导出近似解,并估计误差。
最后一个知识点是梯度。
梯度是多元函数微分学中的一个重要工具,它表示函数在某一点的最大变化方向。
对于一个函数f(x, y),梯度可以用∇f = (∂f/∂x, ∂f/∂y)表示。
梯度的方向是函数变化最快的方向,它的模长表示函数的变化速率。
通过研究梯度,我们可以找到函数的极大值、极小值和鞍点,并解决最优化问题。
多元函数微分学是高级数学中的一个重要分支,它在各个学科领域都有广泛的应用。
在物理学中,我们可以通过多元函数微分学的方法推导出物理方程,并解决各种动力学问题。
在经济学中,多元函数微分学可以帮助我们分析供求关系,推导出边际效应,并解决最优决策问题。
在金融学中,多元函数微分学可以帮助我们研究金融风险和资产定价。
综上所述,多元函数微分学是微积分的重要内容之一,它研究的是多变量条件下函数的导数和微分的性质。
第四章 多元函数微分学一、本章知识脉络框图极 限 连 续重极限与累次极限 基本概念有 界 性极限存在的判别方法极值和最值 基本性质极限与连续介 值 性偏 导 数可 微 性概念可微和连续可微的必要条件可微的充分条件 复合函数微分隐函数微分计 算参数方程微分多元函数微分学全微分(三元为例)df=f x dx+f y dy+f z dz 条件极值应 用高阶导数与微分多元极值切线、法线、法平面、切平面泰勒公式二、本章重点及难点本章需要重点掌握以下几个方面内容:● 偏导数、全微分及其几何意义,可微与偏导存在、连续之间的关系,复合函数的偏导数与全微分,一阶微分形式不变性,方向导数与梯度,高阶偏导数,混合偏导数与顺序无关性,二元函数中值定理与Taylor 公式.● 隐函数存在定理、隐函数组存在定理、隐函数(组)求导方法、反函数组与坐标变换. ● 几何应用(平面曲线的切线与法线、空间曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线. ● 极值问题(必要条件与充分条件),条件极值与Lagrange 乘数法.三、本章的基本知识要点(一)平面点集与多元函数1.任意一点A 与任意点集E 的关系.1) 内点. 若存在点A 的某邻域()U A ,使得()U A E ⊂,则称点A 是点集E 的内点。
2) 外点. 若存在点A 的某邻域()U A ,使得()U A E ⋂=∅,则称点A 是点集E 的外点。
3) 界点(边界点). 若在点A 的任何邻域内既含有属于E 得的点,又含有不属于E 的点,则称点A 是点集E 的界点。
4) 聚点. 若在点A 的任何空心邻域()oUA 内部都含有E 中的点,则称点A 是点集E的聚点。
5) 孤立点. 若点A E ∈,但不是E 的聚点,则称点A 是点集E 的孤立点。
2. 几种特殊的平面点集.1) 开集. 若平面点集E 所属的每一点都是E 的内点,则称E 为开集。
2)闭集. 若平面点集E 的所有聚点都属于E ,则称E 为闭集。