偏导数公式大全24个
偏导数的定义及其计算法
∴
RT R V p V T RT = = = 1 2 p R V T p pV V
例6
求下列各函数在指定点的偏导数：
xy x2 + y2 0
2
( x 2 + y 2 ≠ 0)
(1)f(x,y)=
在点O(0,0)处；
( x 2 + y 2 = 0)
π (2) z = sin( xy ) cos ( xy )在点P0 (0, )处; 2
= 2 x( x 2 + 2 y ) x 1
例4 求 r = x + y + z 的偏导数. 解：把y和z都看作常量，对x求导, 得
r 1 = 2x = x 2 x 2 + y 2 + z 2 x x2 + y2 + z 2
x = r
2
2
2
由于所给函数关于自变量是对称的，所以
r = y
r = z
= [ f ( x0 , y )]'| y = y
L
M
0
固定 x = x0 得交线 :
L： z = f ( x, y) x = x0 z = f ( x0 , y ) 即 x = x0
由一元函数导数的几何意义：
z y
x= x 0 x= y 0
= [ f ( x 0 , y )]' = tan β
z = x y ln x. y
∴
x y 1 1 y = yx + x ln x y ln x
= xy + xy = 2x y
= 2z
例3 解
z = ( x 2 + 2 y ) x , ( y > 0) z = ( x + 2 y)
偏导数的定义及其计算法
f ( x x , y ) f ( x , y ) . f ( x , y ) lim x x x 0 偏导函数的符号
f z z f ( x , y ) >>> , , , 或 . x x x x
偏导函数
f ( x x , y ) f ( x , y ) 0 0 0 0 . f ( x , y ) lim x 0 0 x x 0 f ( x x , y ) f ( x , y ) . f ( x , y ) lim x x x 0
其中(x, y, z)是函数uf(x, y, z)的定义域的内点.
偏导函数
f ( x x , y ) f ( x , y ) 0 0 0 0 . f ( x , y ) lim x 0 0 x x 0 f ( x x , y ) f ( x , y ) . f ( x , y ) lim x x x 0
二、高阶偏导数
二阶偏导数 如果函数zf(x, y)的偏导数fx(x, y)、fy(x, y)也具有偏导数, 则它们的偏导数称为函数zf(x, y)的二阶偏导数. 函数zf(x, y)的二阶偏导数有四个
其中fxy(x, y)、fyx(x, y)称为混合偏导数.
f ( x x , y ) f ( x , y ) . f ( x , y ) lim x x x 0 f ( x x , y ) f ( x , y ) . f ( x , y ) lim x x x 0
存在, 则称此极限为函数zf(x, y)在点(x0, y0)处对x的偏导数, 记作
2 2 z z z z ( ) f ( x , y ) , , ( ) f ( x , y ) xy xx 2 y x x y x x x 类似地, 可定义函数zf(x, y)在点(x0, y0)处对y的偏导数.>>>
高等数学-偏导数的求法
下面两个定理给出了可微与偏导数的关系:
(1) 函数可微
偏导数存在
(2) 偏导数连续
函数可微
14
定理1(必要条件) 若函数 z = f (x, y) 在点(x, y) 可微 ,
则该函数在该点偏导数
必存在,且有
d z z x z y x y
证: 由全增量公式
得到对 x 的偏增量
x x
x
z lim x z A x x0 x
z x (1, 2)
z x1 1 3y y2
z
y (1, 2)
3
例2
求
f (x, y) x y yx (x 1)2 ( y 2)3 arctan
fx (1,2), f y (1,2)
ex 4 y2 1
解 : f x (1,2) [ f (x,2)] x1 [ x2 2x 0] x1
2z y 2
2x3 18xy
3z 6y2
x3
11
三、函数全微分
二元函数
当x, y 取得增量x, y 时如何方便
求出全增量 Z f x x, y y f x, y
引例:设有一圆柱体,受压后方式变形,它的底面半径由
r 变化到 r r, 高度由 h 变化到 h h. 问圆柱体体积
V 改变了多少.
z [ fx ( 0, 0)x f y ( 0, 0)y]
x y (x)2 (y)2
x y (x)2 (
y)
2
0
o( ) 因此,函数在点 (0,0) 不可微 .
注: 此为证明二元函数可微的方法!
16
定理2 (充分条件) 若函数
的偏导数 z , z x y
在点 (x, y) 连续, 则函数在该点可微分.且
导数公式大全(最具说服力的)
数记为
y(4)，y(5)，·· (n) ·，y
f (x) 称为 f (x) 的一阶导数.
d4 y dn y 或 ·， n , , ·· 4 dx dx
( x 2 1) - 2 x( x - 1) 2 x - x 2 1 . 2 2 2 2 ( x 1) ( x 1)
教材P32 例2 求下列函数的导数：
(1) y x - cos x (2) y x e x 3 2 (4) y 2x 3x sin x e (3) y 2 1- x
2 2 2 2
(2)把 x - 2当作中间变量， y ' cos( x - 2) ( x - 2) ' 1 cos( x - 2) 2 x cos( x - 2) 2 x
(3)把 cos x当作中间变量， 1 sin x y' (cos x) ' - tan x cos x cos x
例4.求下列函数的导数： 1 y (3x 1) ; ）
2 3
2) y sin( x - 2); 4) y e
tan x
3) y ln cos x; 5) y 2
-x
;
解： 函数可以分解为y u ( x), u ( x) 3x 1, (1)
3 2
y ' [u 3 ( x)]' 3u 2 ( x) u ( x) ' 3(3x 2 1) 2 (3x 2 1) ' 3(3x 1) 6 x 18 x(3x 1)
常用导数公式总结
常用导数公式总结2020-09-21常用导数公式总结1.y=c(c为常数) y'=02.y=x^n y'=nx^(n-1)3.y=a^x y'=a^xlnay=e^x y'=e^x4.y=logax y'=logae/xy=lnx y'=1/x5.y=sinx y'=cosx6.y=cosx y'=-sinx7.y=tanx y'=1/cos^2x8.y=cotx y'=-1/sin^2x9.y=arcsinx y'=1/√1-x^210.y=arccosx y'=-1/√1-x^211.y=arctanx y'=1/1+x^212.y=arccotx y'=-1/1+x^2在推导的过程中有这几个常见的公式需要用到：1.y=f[g(x)],y'=f'[g(x)]g'(x)『f'[g(x)]中g(x）看作整个变量，而g'(x)中把x看作变量』2.y=u/v,y'=u'v-uv'/v^23.y=f(x)的反函数是x=g(y），则有y'=1/x'证：1.显而易见，y=c是一条平行于x轴的直线，所以处处的切线都是平行于x的`，故斜率为0。
用导数的定义做也是一样的：y=c,⊿y=c-c=0,lim⊿x→0⊿y/⊿x=0。
2.这个的推导暂且不证，因为如果根据导数的定义来推导的话就不能推广到n为任意实数的一般情况。
在得到 y=e^x y'=e^x和y=lnx y'=1/x这两个结果后能用复合函数的求导给予证明。
3.y=a^x,⊿y=a^(x+⊿x)-a^x=a^x(a^⊿x-1)⊿y/⊿x=a^x(a^⊿x-1)/⊿x如果直接令⊿x→0，是不能导出导函数的，必须设一个辅助的函数β＝a^⊿x-1通过换元进行计算。
求偏导数的公式法
求偏导数的公式法偏导数是多元函数在其中一点的偏倚率，是研究多元函数的导数性质的重要工具。
求解偏导数可以使用公式法，这是一种简洁而有效的方法。
在本篇文章中，我们将详细介绍偏导数的公式法，以便读者能够深入了解和掌握该方法。
一、偏导数的定义和意义偏导数是多元函数在其中一点关于一些自变量的导数。
对于具有n个自变量的函数f(x1,x2,...,xn)，它的偏导数可以表示为：∂f/∂xi其中，∂表示偏导数的符号，f表示被求导的函数，xi表示自变量中的第i个。
偏导数描述了函数在该点沿着xi方向的变化率。
偏导数的意义是研究多元函数在其中一点的局部变化情况。
通过分别计算各个自变量的偏导数，我们可以了解到函数在不同自变量方向上的变化特征，进而研究函数的极值、拐点等重要性质。
偏导数的公式法是求解偏导数的一种便捷方法。
它通过使用一些常用函数的导数公式和运算规则，将多元函数的偏导数转化为一元函数的导数问题。
以下是常见的多元函数和它们的偏导数公式：1. 常数函数：对于f(x1,x2,...,xn) = C（C为常数），其所有偏导数都为0，即∂f/∂xi = 0。
2. 一次线性函数：对于f(x1,x2,...,xn) = a1x1+a2x2+...+anxn （a1, a2, ..., an为常数），其偏导数为∂f/∂xi = ai。
3. 幂函数：对于f(x1,x2,...,xn) = x^a（a为常数），其偏导数为∂f/∂xi = a * x^(a-1)，即对指数a进行减1操作，并将其作为系数乘到x的a-1次幂上。
4. 指数函数：对于f(x1,x2,...,xn) = exp(x)（自然指数函数），其偏导数为∂f/∂xi = exp(x)（自然指数函数本身的值）。
5. 对数函数：对于f(x1,x2,...,xn) = ln(x)（自然对数函数），其偏导数为∂f/∂xi = 1/x。
6.三角函数：对于正弦函数和余弦函数，其偏导数规则如下：∂sin(x)/∂xi = cos(x)，∂cos(x)/∂xi = -sin(x)。
偏导数文档
偏导数简介在数学中，偏导数是多元函数中的导数的一种推广。
对于多元函数，其可以有多个自变量，因此其导数也相应的可以有多个。
偏导数即是在这种情况下求取的一种导数。
定义偏导数可以理解为多元函数对其中一个自变量的导数。
在具体的定义上，对于一个多元函数f(x1, x2, …, xn)，其中xi为自变量，其偏导数可以表示为对某个自变量求导，其他自变量保持不变。
假设f对x1的偏导数表示为∂f/∂x1，则其定义为：∂f/∂x1 = lim(h->0)(f(x1+h, x2, …, xn) - f(x1, x2, …, xn))/h计算方法根据偏导数的定义，可以通过求取对某个自变量的导数来计算偏导数。
计算偏导数时，其他自变量都视为常数，只考虑对某一个自变量求导。
下面介绍计算偏导数的一般方法：1.针对多元函数f，确定需要求偏导数的自变量。
2.将其他自变量视为常数，只考虑对指定自变量求导。
3.利用基本导数法则求取该自变量对应的导数。
4.将导数结果作为偏导数的值。
举例说明考虑一个简单的例子：f(x, y) = x^2 + 3y + 4xy在这个例子中，f(x, y)是一个关于两个自变量x和y的多元函数。
我们来计算偏导数。
对x求偏导数要计算∂f/∂x，需要将y视为常数，只考虑对x求导。
首先，利用基本导数法则，对于x2和4xy分别有： d(x2)/dx = 2x d(4xy)/dx = 4y因此，∂f/∂x = 2x + 4y。
对y求偏导数要计算∂f/∂y，需要将x视为常数，只考虑对y求导。
由于3y与y无关，所以∂(3y)/∂y = 3。
而对于4xy，根据基本导数法则，有： d(4xy)/dy = 4x因此，∂f/∂y = 3 + 4x。
性质偏导数具有一些特性，其中一些常见的性质如下：1.偏导数是对应自变量的函数。
偏导数是多元函数中某个自变量的导函数，因此它本身也是一个关于对应自变量的函数。
2.偏导数可以为0。
某个自变量的偏导数为0意味着函数在该自变量方向上的增长或减少趋势不明显，也可能表示达到极值的点。
偏导数知识点公式总结
偏导数知识点公式总结一、偏导数的概念1.1 偏导数的定义偏导数是多元函数对其中一个自变量的导数。
对于一个函数 $f(x_1, x_2, ..., x_n)$，它的偏导数 $\frac{\partial f}{\partial x_i}$ 表示在$x_i$方向上的变化率。
偏导数的定义可以表示为：$$\frac{\partial f}{\partial x_i} = \lim_{\Delta x_i \to 0} \frac{f(x_1, x_2, ..., x_i + \Delta x_i, ..., x_n) - f(x_1, x_2, ..., x_i, ..., x_n)}{\Delta x_i}$$1.2 偏导数的图示解释偏导数可以通过函数曲面的切线来解释。
对于函数 $z = f(x, y)$，在点$(x_0, y_0, z_0)$处的偏导数 $\frac{\partial f}{\partial x}$可以理解为曲面在$x$方向的斜率，即曲面在$x$方向上的变化率。
同样地，$\frac{\partial f}{\partial y}$表示曲面在$y$方向上的变化率。
这样的解释有助于我们更直观地理解偏导数的含义。
二、偏导数的性质2.1 对称性对于二元函数 $f(x, y)$，它的偏导数满足对称性，即$\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y} = \frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}$。
这一性质表明，在计算混合偏导数时，可以不必考虑自变量的顺序。
2.2 连续性在函数的定义域内，若偏导数存在且连续，则函数规定可微。
这一性质是偏导数与函数连续性的关系，对于函数的导数性质有着重要的影响。
2.3 性质总结：和与积对于函数 $u = u(x, y)$ 和 $v = v(x, y)$，它们的偏导数具有和与积的运算法则。
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偏导数公式大全24个
偏导数是多元函数微分学中的重要概念，用于描述函数在特定方向上的变化率。
在实际问题中，偏导数常常被用于求解最优化、梯度下降等问题。
下面是24个常用的偏导数公式，每个公式都有它们的
特定应用场景。
1. 常数偏导数公式：
对于常数函数f(x)=c，其偏导数为0，即f/x = 0。
2. 幂函数偏导数公式：
对于幂函数f(x)=x^n，其中n为常数，其偏导数为f/x = n*x^(n-1)。
3. 指数函数偏导数公式：
对于指数函数f(x)=a^x，其中a为常数，其偏导数为f/x = a^x * ln(a)。
4. 对数函数偏导数公式：
对于对数函数f(x)=log_a(x)，其中a为常数且a>0，其偏导数为f/x = 1/(x * ln(a))。
5. 三角函数偏导数公式：
对于三角函数f(x)=sin(x)，其偏导数为f/x = cos(x)。
类似地，对于cos(x)和tan(x)函数，其偏导数分别为-sin(x)和sec^2(x)。
6. 反三角函数偏导数公式：
对于反三角函数f(x)=asin(x)，其中a为常数，其偏导数为f/x = a/sqrt(1-x^2)。
类似地，对于acos(x)和atan(x)函数，其偏导数分别为-a/sqrt(1-x^2)，-1/sqrt(1+x^2)。
7. 求和公式：
对于多个函数的和f(x) = g(x) + h(x)，其偏导数为f/x = g/x + h/x。
8. 积函数公式：
对于两个函数的积f(x) = g(x) * h(x)，其偏导数为f/x = g(x) * h/x + h(x) * g/x。
9. 商函数公式：
对于两个函数的商f(x) = g(x) / h(x)，其偏导数为f/x = (h(x) * g/x - g(x) * h/x) / h(x)^2。
10. 复合函数公式：
对于复合函数f(g(x))，其中f和g是两个函数，其偏导数为f/x = f/g * g/x。
11. 矩阵-向量偏导数公式：
对于矩阵A和向量x的乘积f(x) = A * x，其偏导数为f/x = A^T，其中A^T表示矩阵A的转置。
12. 向量-向量偏导数公式：
对于向量x和向量y的内积f(x) = x^T * y，其偏导数为f/x = y。
13. 多元函数链式法则：
对于复合函数z(f(x,y))，其中z、f和g是多元函数，其偏导数为
z/x = z/f * f/x + z/g * g/x。
14. 二阶偏导数公式：
对于多元函数f(x,y)，其二阶偏导数为^2f/x^2、^2f/y^2和^2f/xy，分别表示对变量x和y的二阶偏导数以及对x和y的交叉偏导数。
15. 高阶偏导数公式：
类似地，可以定义高阶偏导数，例如三阶偏导数^3f/x^3表示对变量
x的三阶偏导数。
16. 偏导数与全导数公式：
对于多元函数f(x,y)，其全导数为df/dx = f/x * dx/dt + f/y * dy/dt，其中x和y是关于时间t的函数。
17. 偏导数与最优化公式：
在最优化问题中，偏导数可以用于求解最优点。
若多元函数f(x,y)在点(x0,y0)处的偏导数为零，则(x0,y0)可能是函数的极值点。
18. 偏导数与梯度下降公式：
梯度下降法是一种常用的优化算法，利用函数的偏导数来迭代地寻找函数的最小值点。
19. 偏导数与线性回归公式：
在线性回归问题中，可以使用偏导数来求解模型参数，使得预测值与实际值之间的误差最小化。
20. 偏导数与神经网络公式：
在神经网络中，偏导数被广泛用于计算损失函数相对于权重参数的梯度，从而更新网络的参数。
21. 偏导数与图像处理公式：
在图像处理中，偏导数可以用于边缘检测和图像去噪等任务。
22. 偏导数与物理学公式：
在物理学中，偏导数常常用于描述连续介质的力场、电场、热传导等物理量的变化率。
23. 偏导数与经济学公式：
在经济学中，偏导数可以用于计算边际效应和边际成本，从而对经济模型进行优化和分析。
24. 偏导数与计算机视觉公式：
在计算机视觉中，偏导数常常用于图像处理、目标检测和图像生成等任务。
这些偏导数公式是多元函数微分学中的基础，可以应用于各个领域的问题求解。
掌握这些公式能够帮助我们更好地理解函数的变化规律，从而解决实际问题。