習題課多元函數(shù)微分學.ppt

1、,第九章,習題課,一、 基本概念,二、多元函數(shù)微分法,三、多元函數(shù)微分法的應用,多元函數(shù)微分法,一、 基本概念,連續(xù)性,偏導數(shù)存在,方向導數(shù)存在,可微性,1. 多元函數(shù)的定義、極限 、連續(xù),定義域及對應規(guī)律,判斷極限不存在及求極限的方法,函數(shù)的連續(xù)性及其性質,2. 幾個基本概念的關系,思考與練習,1. 討論二重極限,解法1,解法2 令,解法3 令,時, 下列算法是否正確?,分析:,解法1,解法2 令,此法第一步排除了沿坐標軸趨于原點的情況,此法排除了沿曲線趨于原點的情況.,此時極限為 1 .,第二步,未考慮分母變化的所有情況,解法3 令,此法忽略了 的任意性,極限不存在 !,由以上分析可見,

2、三種解法都不對,因為都不能保證,自變量在定義域內以任意方式趨于原點 .,特別要注意, 在某些情況下可以利用極坐標求極限,但要注意在定義域內 r , 的變化應該是任意的.,同時還可看到,本題極限實際上不存在 .,提示: 利用,故 f 在 (0,0) 連續(xù);,知,在點(0,0) 處連續(xù)且偏導數(shù)存在 , 但不可微 .,2. 證明:,而,所以 f 在點(0,0)不可微 !,二、多元函數(shù)微分法,顯示結構,隱式結構,1. 分析復合結構,自變量個數(shù) = 變量總個數(shù) 方程總個數(shù),自變量與因變量由所求對象判定,2. 正確使用求導法則,“分段用乘,分叉用加,單路全導,叉路偏導”,注意正確使用求導符號,3. 利用一

3、階微分形式不變性,練習題,1. 設函數(shù) f 二階連續(xù)可微, 求下列函數(shù)的二階偏導數(shù),2. P134 題12,解答提示:,第 1 題,P134 題12 設,求,提示:,利用行列式解出 du, dv ：,代入即得,代入即得,三、多元函數(shù)微分法的應用,1.在幾何中的應用,求曲線在切線及法平面,(關鍵: 抓住切向量),求曲面的切平面及法線 (關鍵: 抓住法向量),2. 極值與最值問題,極值的必要條件與充分條件,求條件極值的方法 (消元法, 拉格朗日乘數(shù)法),求解最值問題,3. 在微分方程變形等中的應用,例5.,求旋轉拋物面,與平面,之間的最短距離.,解: 設,為拋物面,上任一點，,則 P,的距離為,問題歸結為,約束條件:,目標函數(shù):,作拉氏函數(shù),到平面,令,解此方程組得唯一駐點,由實際意義最小值存在 ,故,6. 在第一卦限內作橢球面,的切平面,使與三坐標面圍成的四面體體積最小,并求此體積.,提示: 設切點為,用拉格朗日乘數(shù)法可求出,則切平面為,所指四面體體積,V 最小等價于 f ( x, y, z ) = x y z 最大,故取拉格朗日函數(shù),例4,7. 設,均可微, 且,在約束條件(x, y) 0下的一個極值點,已知 (x0, y0) 是 f