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二阶偏导数fxy怎么求

2025-09-25 14:51:43

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二阶偏导数fxy怎么求,跪求好心人,帮我度过难关!

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2025-09-25 14:51:43

二阶偏导数fxy怎么求】在多元函数的微积分中,二阶偏导数是研究函数变化率的重要工具。其中,fxy 表示先对 x 求偏导,再对 y 求偏导的结果。理解并掌握如何计算 fxy 是学习多变量微积分的关键内容之一。

一、基本概念

- 一阶偏导数:函数 f(x, y) 对某个变量(如 x 或 y)求导,得到的是该变量方向上的变化率。

- 二阶偏导数:在一阶偏导数的基础上,继续对另一个变量进行求导,得到的是函数曲面在两个不同方向上的变化率。

常见的二阶偏导数包括:

偏导数表示 含义
fxx 先对 x 求导,再对 x 求导
fxy 先对 x 求导,再对 y 求导
fyx 先对 y 求导,再对 x 求导
fyy 先对 y 求导,再对 y 求导

二、二阶偏导数 fxy 的求法步骤

1. 第一步:求 f 关于 x 的一阶偏导数 f_x

- 即对 x 求导,y 视为常数。

2. 第二步:将 f_x 再对 y 求偏导,得到 f_xy

- 此时,x 视为常数,对 y 进行求导。

三、举例说明

假设函数为:

$$ f(x, y) = x^2 y + \sin(xy) $$

第一步:求 f_x

$$

f_x = \frac{\partial}{\partial x}(x^2 y + \sin(xy)) = 2xy + y\cos(xy)

$$

第二步:求 f_xy

$$

f_{xy} = \frac{\partial}{\partial y}(2xy + y\cos(xy)) = 2x + \cos(xy) - xy\sin(xy)

$$

四、总结表格

步骤 操作 示例结果
1 对 x 求偏导 $ f_x = 2xy + y\cos(xy) $
2 对 y 求偏导 $ f_{xy} = 2x + \cos(xy) - xy\sin(xy) $

五、注意事项

- 在实际计算中,要注意乘积法则和链式法则的应用。

- 如果函数较复杂,建议分步计算,避免出错。

- fxy 和 fyx 通常相等(在连续可微条件下),但并非总是如此,需根据具体情况判断。

通过以上步骤和方法,可以系统地求出二阶偏导数 fxy。掌握这一技能对于理解和应用多元函数的极值、梯度、方向导数等内容具有重要意义。

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