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偏导数与导数的几何意义有什么异同?,怎么理解偏导数的几何意义

时间:2023-05-05 16:34:29 阅读:214085 作者:874

在一元函数中,导数就是函数的变化率。对于二元函数的“变化率”,同样也是求导数,但是因为多了一个变量,因此不能简单的求导,我们需要先固定其中一个变量,对另一个变量求导,这就是偏导数。本质上就是将函数进行降维

上述描述如果不清楚没事,下面会举个例子说明

假设ƒ是一个多元函数。例如:
f ( x , y ) = x 2 + x y + y 2 f(x, y) = x^2 + xy + y^2 f(x,y)=x2+xy+y2

假如此刻我们要求出函数在点(1, 1, 3)的对x的偏导数
因为此刻我们要求的是对x的偏导数,因此y对于我们来说就是一个常数,在上图中所表示的就是在y=1做一个和xOz的平行的平面,此时得到函数相切的平面,如下图:

这就相当于把3维图像降维成2维图像,此时我们再把(x,z)=(1,3)带入可以得到该处上述函数的导数为3,因此

f ( x , y ) = x 2 + x y + y 2 在 点 ( 1 , 1 , 3 ) 的 对 x 的 偏 导 数 为 d f d x = 3 f(x, y) = x^2 + xy + y^2在点(1, 1, 3)的对x的偏导数为 frac{{rm d}f}{{rm d}x} = 3 f(x,y)=x2+xy+y2在点(1,1,3)的对x的偏导数为dxdf​=3

公式法就是:

d f d x = 2 x + y , 将 ( 1 , 1 ) 带 入 得 到 d f d x = 3 , 此 处 求 导 我 们 相 当 于 把 y 当 成 常 数 frac{{rm d}f}{{rm d}x} = 2x+y ,将(1,1)带入得到 frac{{rm d}f}{{rm d}x} = 3,此处求导我们相当于把y当成常数 dxdf​=2x+y,将(1,1)带入得到dxdf​=3,此处求导我们相当于把y当成常数

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偏导数及其几何意义

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