浅谈多元函数微积分学理论与应用

发布时间:1714044863   来源:文档文库   
字号:
浅谈多元函数微积分学理论与应用
机电工程学院 力学1 刘俊 1203040110
摘要:在我们的生活中,很多时候一个事物的变化是由许多其他事物共同作用的结果,反映到数学上,就是一个变量依赖于多个变量的情形。我们在研究这类问题时,需要建立数学模型,来更好的研究变量的性质和它们之间的作用关系等等,这就是我们要学习多元函数微积分学。
关键词:多元函数、偏导数、全微分、求导、隐函数等。
1、多元函数的概念
例、圆柱体的体积V和它的底半径r、高h之间的具有关系 V=πr2h 这里rh在集合{rh)|r>0h>0}内取定一对值(rh时,V的对应值随之确定。
定义 DR2的一个非空子集,称映射fDR为定义在D上的二元函数,通常记为 z=fxyxy)∈D,把定义中的D换成n维空间Rn内的点集D,映射fDR就称为定义在D上的n元函数。

多元函数的定义域的求法与一元函数类似,也是先写出其构成部分的各简单函数的定义域的不等式,然后解联立不等式组,得出各变量的依存关系,即定义域。
与一元函数一样,二元和二元以上的函数也只与定义域和定义关系有关,而与用什么字母表示自变量和因变量无关。
第一节还有几个""的概念,比较重要的像连通集:点集D中任意两点均可用完全落在D中的折线连接起来。
2、多元函数的极限
定义 设二元函数fP= fxy)的定义域为DP0x0y0)是D聚点,如果存在常数A,对于任意给定的正数ε,总存在正数δ,使得当点Pxy)∈DUP0,δ)时,都有|fP-A= fxy-A<ε成立,那么就称常数A为函数fxy)当(xy)→(x0y0)时的极限,记作lim fxy=A
与一元函数极限不同的是:二元函数的极限要求点Pxy)以任何方式、任何方向、任何路径趋向于P0x0y0)时,都有fxy)→fx0y0
3、多元函数的连续性
定义 设二元函数fP= fxy)的定义域为DP0x0y0)是D聚点,且P0D,如果lim fxy=fx0y0,则称函数fxy)在点P0x0y0)连续。
在有界闭区域上连续的函数有这样一些性质①有界性②最大值、最小值③介值。
定义 设函数fxy)的定义域为DP0x0y0)是D的聚点。如果函数fxy)在点P0x0y0)不连续,则称P0x0y0)为函数fxy的间断点。
4、偏导数的定义
其实就是把一个自变量看成常数再对另一个自变量求导。要注意的就是:对于多元函数来说,即使各偏导数在某点都存在,也不能保证函数在该点连续,这是因为各偏导数存在只能保证点P沿着平行于坐标轴的方向趋于P0时,函数fP)趋于fP0,但不能保证点P按任何方式趋于P0时,函数值fP)都
趋于fP0 多元函数对子变量可导与否与函数在某一点是否连续无关。它的几何意义就是:Zx0y0处对X的偏导数表示曲面Z= fxy与平行与xoz平面y= y0x交线上过点(x0y0)的切线斜率。
一般讲求某点处的偏导数是先求偏导函数,然后再求偏导函数在该点处的值。多元函数求偏导问题的实质仍是一元函数的求导问题,故一元函数的求导公式、法则仍可直接应用。求偏导时,关键是要分清对哪个变量求导,把哪个变量暂时当作常量。 分段函数在分界点处的偏导数用定义求。 设函数zf(x,y在点(x0,y0的某一邻域内有定义,y固定在y0xx0处有增量x时,相应地函数有增量
f(x0x,y0f(x0,y0
如果极限
f(x0x,y0f(x0,y0limx0x
存在,则称此极限为函数zf(x,y在点(x0,y0处对x偏导数,并记作
xx0yy0zx,xx0yy0fxxx0yy0,zx,fx(x0,y0
f(x0x,y0f(x0,y0fx(x0,y0limx0x
(1 类似地,函数zf(x,y在点(x0,y0处对y的偏导数定义为
f(x0,y0yf(x0,y0fy(x0,y0limy0y
如果函数zf(x,y在区域D内每一点(x,y处对x的偏导数都存在,f(x,y对自变量x偏导函未这个偏导数就是x,y的函数,称它为函数zzf,,zx,fx(x,y,记作 xx
类似地,可以定义函数zf(x,y对自变量y的偏导函数,并记作

本文来源:https://www.2haoxitong.net/k/doc/a62b4f90336c1eb91b375d2e.html

《浅谈多元函数微积分学理论与应用.doc》
将本文的Word文档下载到电脑,方便收藏和打印
推荐度:
点击下载文档

文档为doc格式

相关推荐