高等数学-第八章 多元函数微分学

P ′( x + ∆ x , y + ∆ y ) ∈ P 的某个邻域
∆ z = A∆ x + B∆ y + o( ρ ) 总成立 ,
上式仍成立， 当 ∆ y = 0 时，上式仍成立，此时 ρ = | ∆ x | ,
f ( x + ∆ x , y ) − f ( x , y ) = A ⋅ ∆ x + o(| ∆ x |) ,
所求全微分 dz = e 2dx + 2e 2dy .
y yz 例2 计算函数 u = x + sin + e 的全微分 . 2
y ∂u 1 ∂u ∂u yz yz 解 = ye , =1, = cos + ze , ∂y 2 2 ∂z ∂x
所求全微分
1 y yz yz du = dx + ( cos + ze )dy + ye dz . 2 2
例4 试证函数
1 , ( x , y ) ≠ ( 0 , 0) , xy sin 2 2 x +y f ( x , y) = 0, ( x , y ) = ( 0 , 0) .
在点 (0 , 0) 连续且偏导数存在，但偏导数在点 (0 , 0) , 0) 可微 . 不连续， (证明略) 证明略)
∂u ∂u ∂u du = dx + dy + dz . ∂x ∂y ∂z
例1 计算函数 z = e x y在点 ( 2 , 1) 处的全微分 . 解
∂z = ye xy , ∂x
∂z = e2 , ∂x ( 2 , 1 )
∂z = xe xy , ∂y
∂z = 2e 2 , ∂y ( 2 , 1 )
∆ z ≈ dz = f x ( x , y )∆ x + f y ( x , y )∆ y .

高等数学a1上教材第八章第八章：多元函数微分学第一节：二元函数的极限和连续性在高等数学A1上教材的第八章中，我们将学习多元函数微分学的基础知识。

本章的第一节将介绍二元函数的极限和连续性。

1. 二元函数的极限在前几章中，我们已经学习了一元函数的极限，而二元函数的极限则更加复杂一些。

对于二元函数f(x,y)，当自变量的取值趋近于某个点(x0,y0)时，如果函数值f(x,y)也趋近于一个确定的值L，我们就说函数在点(x0,y0)处有极限，并记作lim_{(x,y)→(x0,y0)}f(x,y)=L。

2. 二元函数的连续性当一个二元函数在其定义域上的每一点处都有极限，并且极限与函数值相等时，我们称该二元函数在定义域上连续。

在这种情况下，我们可以简单地说，对于函数f(x,y)，当(x,y)→(x0,y0)时，f(x,y)→f(x0,y0)。

第二节：二元函数的偏导数与全微分在第八章的第二节中，我们将继续探讨二元函数的偏导数与全微分。

1. 二元函数的偏导数对于一个二元函数f(x,y)，我们可以对其分别关于x和y求偏导数。

偏导数衡量了函数在某一点上沿着某个方向的变化率。

偏导数分为偏导数和哥伦布第二积分。

2. 二元函数的全微分全微分指的是二元函数在某一点附近的线性逼近。

通过全微分，我们可以用一个线性函数来近似描述二元函数的变化。

全微分也可以通过偏导数来计算。

第三节：多元函数的极值与条件极值第八章的第三节将详细介绍多元函数的极值和条件极值。

1. 多元函数的极值对于一个多元函数f(x1,x2,...,xn)，如果存在一个点(x1,x2,...,xn)，使得在其附近的任意点(x1+Δx1,x2+Δx2,...,xn+Δxn)上，函数值均小于等于f(x1,x2,...,xn)，则称该点为函数f的极小值点。

同理，如果在其附近的任意点上，函数值均大于等于f(x1,x2,...,xn)，则称该点为函数f的极大值点。

2. 多元函数的条件极值有时，我们需要在一定条件下寻找多元函数的极值点。

(ex ) e x
(loaxg)x
1 ln
a
(arcxs)in
1
1
x
2
(lnx) 1
x
(arccx)os 1
1 x2
(arcxt)an
1
1
x
2
(acrc ox)t
1
1 x
2
2. 求一点处偏导数的方法
• 利用定义: fx (x 0 ,y 0 ) lx 0 if( m x 0 x ,y 0 x ) f(x 0 ,y 0 )
第八章 多元函数微分学 知识总结
一. 多元函数的基本概念 二. 多元函数的偏导数、微分与方向导数 三. 多元函数微分法 四. 多元函数微分学的几何应用 五. 多元函数的极值和最值
一. 多元函数的基本概念
1. 区域 2. 多元函数概念
3. 多元函数的极限 4. 多元函数的连续性
1) 函数 f(P)在P0连续 P l iP 0 m f(P)f(P 0)
例.
设
f(x,y,z)xco y syco zs zco x,求 sdf 1co x s co y s co z s
(0,0,0) .
解: f(x,0,0) x 3cosx
fx(0,0,0)
x
3cosx
x0
1 4
利用轮换对称性 , 可得 fy(0,0,0)fz(0,0,0)1 4
d f( 0 ,0 ,0 ) f x ( 0 ,0 ,0 ) d x fy ( 0 ,0 ,0 ) d y f z ( 0 ,0 ,0 ) d z
(1) 检验函数是否连续,若不连续一定不可微
(2 )求 fx (x 0 ,y 0)、 fy (x 0 ,y 0) 注 ： 若 有 一 个 不 存 在 则 一 定 不 可 微

（完整版）高等数学（同济版）多元函数微分学练习题册.doc第八章多元函数微分法及其应用第一作一、填空：1. 函数 z ln(1 2 )y x23x y 的定义域为x12. 函数 f (x, y, z) arccosz的定义域为y 2x 23. 设 f ( x, y) x 2 y 2 , (x) cos x, ( x) sin x, 则f [ (x), (x)].sin xy .4. lim xx 0二、（）： 1. 函数1的所有断点是 :sin x sin y(A) x=y=2n π（ n=1,2,3,?）；(B) x=y=n π (n=1,2,3, ?) ； (C) x=y=m π (m=0, ±1，± 2，? )；(D) x=n π ,y=m π (n=0, ± 1，± 2，?，m=0,± 1,± 2,? )。

答：（）sin 2( x 2 y 2 , x 2y 22. 函数 f (x, y)x 2 y 2在点（ 0， 0）：2 ,x 2 y 2（ A ）无定；（B ）无极限；（ C ）有极限但不；（ D ）。

答：（）三、求 lim2xy 4 .x 0 xyya四、明极限 limx 2 y 22 不存在。

2 2xx y ( x y)y 0第二节作业一、填空题：1 sin( x2 y), xy 01. 设 f ( x, y)xy ,则 f x (0,1) .x 2 ,xy2. 设 f (x, y)x ( y 1) arcsinx, 则 f x ( x,1).y二、选择题（单选）：设 z 2x y 2 , 则 z y 等于 :( A) y 2 x y 2 ln 4; (B) (x y 2 ) 2 y ln 4; (C ) 2 y( x y 2 ) e x y 2 ;(D ) 2 y 4 x y 2 .答：（）三、试解下列各题：1. 设 z ln tan x , 求 z, z .2. 设 z arctan y, 求2z .y x yxx y四、验证 rx 2 y 2 z 2 满足2r2r2r 2 .x 2 y 2 z 2r第三节作业一、填空题：1. 函数 zy 当x 2, y时的全增量z全微分值x 1, x 0.1, y0.2dz.y2. 设z e x , 则dz.二、选择题（单选）：1. 函数 z=f(x,y) 在点 P 0（ x 0,y 0）两偏导数存在是函数在该点全微分存在的：（ A ）充分条件；（ B ）充要条件；（ C ）必要条件；（ D ）无关条件。