中间变量是多元函数的情形
1.复合函数:、及
链式法则如图示:
典型例题设,而,,求全导数.
解:
隐函数的导数和偏导数
()
典型例题求由方程所确定的隐函数的导数
解此题在第二章第六节采用两边求导的方法做过,这里我们直接用公式求之.
令则
(,.)——重点
典型例题设是由方程所确定的隐函数,求。
解:设,
,,
,
=+
二阶偏导数(就是一阶偏导数再求偏导数)
典型例题设,求、、、及.
解:
往年真题设函数,则等于(B)
A.
B.
C.
D.
解是求函数的二阶偏导数,要求二阶偏导,需先求一阶偏导。
一阶偏导数对:
二阶偏导数对:
考点六、二元函数的极值
1、二元函数的无约束极值
求的极值的一般步骤为:
第一步解方程组
fx(x,y)=0,fy(x,y)=0,
求得一切实数解,即可得一切驻点.
第二步对于每一个驻点(x0,y0),求出二阶偏导数的值
A、B和C.
第三步定出AC-B2的符号,按定理2的结论判定f(x0,y0)是否是极值、是极大值还是极小值.
典型例题求函数的极值.
解先解方程组解方程组
解得驻点为
再求出二阶偏导数
ⅰ在点(1,0)处,故函数在该点处有极小值
ⅱ在点(1,2)处,处,故函数在这两点处没有极值;
ⅲ在点处,又故函数在该点处有极大值
2、条件极值拉格朗日乘数法
要找函数z=f(x,y)在条件j(x,y)=0下的可能极值点,可以先构成辅助函数
F(x,y)=f(x,y)+lj(x,y),
其中l为某一常数。然后解方程组:
.
由这方程组解出x,y及l,则其中(x,y)就是所要求的可能的极值点。
典型例题求表面积为a2而体积为最大的长方体的体积.
解设长方体的三棱的长为x,y,z,则问题就是在条件
2(xy+yz+xz)=a2
下求函数V=xyz的最大值.
构成辅助函数
F(x,y,z)=xyz+l(2xy+2yz+2xz-a2),
解方程组
,
得,
这是唯一可能的极值点.因为由问题本身可知最大值一定存在,
所以最大值就在这个可能的值点处取得.此时.
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