多元函数 偏导 微分

关系

2025张宇考研数学基础30讲-高等数学分册 (张宇) (Z-Library), p.228

约定

有箭头代表 tail 可以推出 head 没有箭头代表互相不一定可以推出对方

一元

graph LR 可微 ---> 连续 连续 ---> 极限存在 可导 <---> 可微 可导 ---> 连续 可导 ---> 极限存在

多元

graph LR 偏导数连续 ---> 可微 可微 ---> 连续 可微 ---> 偏导数存在 连续 ---> 极限存在

计算

  1. 定点的偏导数:带入其他变量后再用极限求。 $$ f’x(0,0)=\lim{x\to 0}{\frac{f(x,0)-f(0,0)}{x}} $$

  2. 判断在某点是否可微

    • 全微分连续 (偏导一定是所求点的偏导值,而不是偏导函数):$$ \lim_{\Delta x \to 0, \Delta y \to 0}{\frac{\Delta z - f’x(P{0}) \cdot \Delta x - f’y(P{0}) \cdot \Delta y}{\sqrt{(\Delta x)^2 + (\Delta y)^2}}} = 0$$
    • 偏导数连续 对于初等函数,偏导数存在就一定可微,但不一定偏导数连续 比如 $(x^2+y^2)\sin \frac{1}{\sqrt{ x^2+y^2 }}$ 在原点处就偏导数存在,可微。但是他在原点的偏导数不连续。 而且注意一定是初等函数,分段函数就不能看做初等!! e.g. $f(x,y)=\left{ \begin{align} & \frac{\left|xy\right|^{\frac{3}{2}}}{x^2+y^2} & (x,y)\neq(0,0) \ & 0 & (x,y)=(0,0) \end{align} \right.$ 就不能看做初等函数,连续性和偏导数存在性不等同。
  3. 多元函数微分:$d(f(x_{1},\dots,x_{n}))=\sum_{i=1}^{n} \frac{\partial f}{\partial x_{i}},dx_{i}$