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第四节 多元复合函数 与隐函数求导一、多元复合函数的求导法则二、隐函数的微分法一、多元复合函数的求导法则以二元函数为例,讨论复合函数的求导方法。 设函数 ,而u,v又都是x,y的函数 于是是 和 复合而成的复合 函数,其中u和v为中间变量。 关于这个复合函数的导数我们有如下的定理:定理1:设函数 在点(x,y)处 有偏导数, 在相应的点(u,v)处有连续的偏导 数,则复合函数 在点(x,y) 处有偏导数,其满足:设自变量x有一改变量x,则则相应应地,u和v有改 变变量证明: 只证第一个公式,第二个可同理证明。函数 在相应点(u,v)处相应于x的全增量由于 有连续的偏导数,所以其中上式两边同除以 得当 时,而这样,就有所以因而必有成立。同理可证多元复合函数的求导法则又形象地成为链式求导法则。例1 设函数解:-对于具有三个中间变量的函数 u,v,w分别是x,y的函数,有其中解:令-例2 设函数-则所以-当然我们同理也可求得下面我们再讨论几种形式的复合函数的求导: (1)则称之为全导数。 例3 设函数解:令-故 -(2)例4 设函数解:令(3)抽象函数的求导方法及记号例5 设连续偏导数,求-则于是解:-例6解:注意:上式中的 与 不是一个概念。例7 设求-解:-例8 设求解:-二、隐函数的微分法隐函数存在定理1设函数F(x,y)在点P(x0,y0)的某一邻域内具有连 续的偏导数,且则方程F(x,y)=0在点P0(x0,y0)的某一邻域内能够确 定一个单值连续且具有连续导数的函数y=f(x,y), 它满足条件y0=f(x0), 且有公式-证明:仅推导公式。由于方程F(x,y)=0满足定理中的条件,所 以它可以确定一个单值函数y=f(x,y),这时有两边对x求导得再由已知条件有 -例9 求由方程 所确定的隐函数y=f(x) 的导数。-解: 设-则-所以- -隐函数存在定理2设函数F(x,y,z)在点P(x0,y0,z0)的某一邻域内具 有连续的偏导数,且则方程F(x,y,z)=0在点P0(x0,y0,z0)的某一邻域内 能够确定一个单值连续且具有连续导数的函数y=f (x,y,z),它满足条件z0=f(x0,y0),且有公式-证明:(略)例10 设-求解:设-则-所以- - -
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