浅谈多元函数微积分学理论与应用
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浅谈多元函数微积分学理论与应用
机电工程学院 力学1班 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r、h在集合{(r、h)|r>0,h>0}内取定一对值(r,h)时,V的对应值随之确定。
定义 设D是R2的一个非空子集,称映射f:D→R为定义在D上的二元函数,通常记为 z=f(x,y),(x,y)∈D,把定义中的D换成n维空间Rn内的点集D,映射f:D→R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"集"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f(P)= f(x,y)的定义域为D,P0(x0,y0)是D的聚点,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P(x,y)∈D∩U(P0,δ)时,都有|f(P)-A|=| f(x,y)-A|<ε成立,那么就称常数A为函数f(x,y)当(x,y)→(x0,y0)时的极限,记作lim f(x,y)=A。
与一元函数极限不同的是:二元函数的极限要求点P(x,y)以任何方式、任何方向、任何路径趋向于P0(x0,y0)时,都有f(x,y)→f(