四. 多元函数微积分
二元函数的极限计算方法
- 初步判断:取 y = kx,求一元函数极限。若答案为无穷或者含k,则极限不存在。若是确定的数字,则进行第二步。
- 最终判断:取 y = kx^2 , 求一元函数极限,若答案无穷或者含k,则极限不存在。若是确定的数字,则进行下一步。
- 求值:取 y = 0.
由此可以引申出,证明重极限不存在常用方法: 取两种不同的路径,使得极限不相等或不存在。
二元函数的连续性
- 极限值 == 函数值
- 非分段 每点连续
- 分段 非分段点必连续
可偏导的定义
- 对x的偏导,就是固定y,对x的增量作差
- 可偏导的,和可导的不一样。
- 分段函数在分段点处的偏导,只能用定义求
复合函数的偏导数和全微分
对因变量 使用 求导公式,后面要 乘 偏因变量 / 偏自变量
其他自变量当成数。
方程个数 = 因变量个数
自变量 + 因变量 = 总变量
分母自变量,分子含因变量。
隐函数(抽象函数)的偏导数和全微分
考研数学中的出题需结合多种方法求解
- 方法二:非单一字母,换元换成单一字母。(方法一前提)
如:z = f(x+y, v )= f(u,v)
m = f (2x , y) = f( u , y)
- 方法三:f’1 和 f’2 仍然是括号内变量的函数
对于二元函数而言
- 某点处连续与偏导毫无关系
- 对x偏导且对y偏导都存在,才可以说它偏导数存在
- 极限值 = 函数值 , 才连续
抽象函数求偏导对每一个因变量都求一次它的偏导 乘 对应自变量函数的导数
二元函数的极值和条件极值
求二元函数的极值
- 求f(x,y)对x的偏导,y的偏导
- 令两个偏导 = 0 , 求驻点
- 求 对x的二阶偏导,对y的二阶偏导,对x,y的二阶偏导
- 把每个驻点代入到第三步的结果,算出A,B,C。根据AC - B^2 与 0 关系,判断是否是极值点
- 求出极值
求条件极值
求 f(x,y) 在条件xxx下的极值
- 将附加条件整理成一侧为0的形式,g(x,y) = 0
- 做拉格朗日函数F(x,y,z) = f(x,y) + z*g(x,y)
- 对每一个变量求偏导,且令其值为0
- 结合题中条件,解得极值点,代入得值。
解题技巧:对每个变量求偏导的前三个等式求关系,再代入最后一个等数