Loading [MathJax]/jax/output/CommonHTML/jax.js

Частные производные

Пусть f(x1,x2,,xn) – функция n переменных (в стандартных курсах рассматриваются функции
двух f(x,y) или трех f(x,y,z) переменных).

Частной производной функции f(x1,x2,,xn) по аргументу xk называется предел

fxk=limε0f(x1,,xk+ε,,xn)f(x1,,xk,,xn)ε,

если он существует.

Говоря проще, частная производная по аргументу xk вычисляется как обычная производная, при этом все остальные аргументы x1,,xk1,xk+1,,xn считаются константами.

Для частной производной также используются обозначения fxk и даже fxk.

Производная

2fxk2=xk(fxk)

называется повторной, а производная

2fxkxi=xk(fxi)

ik

называется смешанной.

Смешанная производная не зависит от порядка:
2fxkxi=2fxixk.

Пример 1

Найти частные производные функции

f(x,y)=x2sinycos3xy.

Дифференцируем функцию по аргументу x считая, что y – константа:

fx=x(x2sinycos3xy)=2xsiny+3ysin3xy.

Дифференцируем функцию по аргументу y считая, что x – константа:

fy=y(x2sinycos3xy)=x2cosy+3xsin3xy.

Пример 2

Найти повторные и смешанные производные функции

u(x,y,z)=xyz+z3+y2+x.

Первые производные:

ux=x(xyz+z3+y2+x)=yz+1,

uy=y(xyz+z3+y2+x)=xz+2y,

uz=z(xyz+z3+y2+x)=xy+3z2.

Повторные производные:

uxx=uxx=x(yz+1)=0,

uyy=uyy=y(xz+2y)=2,

uzz=uzz=z(xy+3z2)=6z.

Смешанные производные:
uxy=uyx=x(xz+2y)=z,

uyz=uzy=y(xy+3z2)=x,

uzx=uxz=z(yz+1)=y.

Здесь использованы обозначения

ux=ux,

uyy=2uy2,

uzx=2uzx и т.д.

для частных производных.

Не знаете, сколько стоит статья по математике на заказ? Обратитесь к нашим экспертам!

Тест по теме “Частные производные”

Комментарии

Нет комментариев
Не можешь разобраться в этой теме?
Обратись за помощью к экспертам
Гарантированные бесплатные доработки
Быстрое выполнение от 2 часов
Проверка работы на плагиат
Прямой эфир
Ошибка при получении статей
×
Ошибка при получении статей
×
Ошибка при загрузке теста
×