1、第 8 章 多元函数微分学8.1 多元函数的基本概念内容概要定义邻域 空间中点 的 邻域为 nR0P00()|UP平面上点 的 邻域为 (,)xy 2200(,)|)()xyxy开集 所有点都是内点的点集闭集 开集连同边界构成的点集连通集 任意两点都可用一条完全在点集中的折线连接的点集区域点集区域 连通的点集。开区域、闭区域;有界区域、无界区域定义D 为平面上非空点集,如果对 D 中任一点 ,按某种法则 ,都有唯一确定的实数(,)xyf与之对应,则称 为 D 上的二元函数,记 , ,D 为定义域。zf ,zf(,)xy几何意义: 为空间曲面,D 为曲面在 面上投影。(,)fxyo可定义三元及以
2、上函数。二重极限当 时,恒有 ,则0,2200()()y|(,)|fxyA称 。0lim()xyfA注:其中 为任意方式。从而若 以不同方式趋于 时,0,)xy(,)xy0(,)xy无限靠近不同的常数,则二重极限不存在。()fx多元函数多元函数连续若 ,则函数 在 连续。00li,(,)yfxy(,)zfxy0,)初等函数在其定义区域内连续。闭区域上连续函数必有最大、最下值;有界;满足介值定理。课后习题全解习题 8-11.设 ,求 。2(,)xyf(1,)yfx解: 22(1,)()yxfx2. 已知函数 ,试求 。,wuvfuv(,)fxy解: 2()()xyxy3.设 ,且当 时, ,求
3、。zf0zx()f解:将 代入原式得: ,故 0y2()xf2x4.求下列函数的定义域:(1) 2ln(1)z解:要使表达式有意义,必须 20yx所求定义域为 (,)|1D(2) zxy解:要使表达式有意义,必须 , 0xy(,)|Dxy(3) 2arcoszu解:要使表达式有意义,必须 211zxy22(,)| Dxyzz(4) 24ln(1)解:要使表达式有意义,必须 220ln(1)ln1xy2(,)|0,4Dxyyx(5) 2ln1z解:要使表达式有意义,必须 201yx2(,)|1,0Dxyxy5.求下列极限:(1) 210ln()imyxye知识点:二重极限。思路: 为函数定义域内
4、的点,故极限值等于函数值。 (,)解: 210lnlin21yxye(2) 04limxy知识点:二重极限。思路: 应用有理化方法去根号。解: 0li(24)xyxy01li42xy(3) (limxye解: 原式 ,22)()lilim)xyxyxyx xy yee2li0,lixyyee,22() 2limlilili0uxxyuuuxy e2()0xyxye(4) 20lixy解:方法一: (应用二重极限定义, 语言)2221xyxyxy当 时 恒有 0=2取 , 20xy20xy20limxy方法二: (夹逼定理),又 22|xyxy0lim|xy20limxy方法三: (极坐标代换)
5、令 ,则当 时,cos,inrr(,)0,xy(02)r2000cosilililmcosinxr ry (5)230inlim()xyxy知识点:二重极限。思路:先作变量替换,然后对未定型 应用洛必达法则及等价无穷小量替换。0解: 令 ,则 时, ,2xyu(,),xy0u原式 。2320001sin1coslimlilim36uuu洛 必 达(6) 2201co()lixyxye解: 22 2 220000s()1cos()1cos()lilililixyxyx xy xyey2 200slimlixyuu6.证明下列极限不存在知识点:二重极限。思路:若 沿不同曲线趋于 时,极限值不同,则
6、二重极限不存在。(,)xy0(,)xy(1) (,)0,limxy证:取 ,则k,易见极限会随 值的变化而变化,故原式极限不存在。(,)0, 0(1)lilixyxykkk(2)10lim()xyxy证:方法一: 111000li()li()lim()xyxyxyxy 现考虑 ,0lim()xy若 沿 轴趋于 ,则 上式 ,从而 ,),0li2xy 100li()xyxye若 沿曲线 趋于 ,则 ,(,)xy1x(,)0lim()xy01lixy从而 0lim()xyxye故原式极限不存在。方法二:若取 ,则1,nnxy211 020lim()li()lim()nnxyxny e若取 ,则,n
7、n(1)10li()li(nxyxny e故原式极限不存在。(3) 01limxy解: 00lili()1)xxyyxy若 沿 轴趋于 ,则 上式(,),0lim2xy若 沿曲线 趋于 ,则上式(,)xy1x(,)011li2()xyx故原式极限不存在。注:若 沿曲线 趋于 ,则(,)xyx(0,) 20 0()limlimx xy yxy从而 。001limli()1)xxyy7.研究下列函数的连续性(1)2(,)fxyx解:当 时函数无定义,故函数的间断点集为202(,)|xyx(2) 2(,)ln()fxyxy解: 函数间断点为 , 由 2221|ln()|()ln()|xyxy又 22
8、20 00021lulim()ln()limilimuxyx uy 洛 必 达故由夹逼定理 ,故 为可去间断点。20lixy (,)8.设 ,讨论 在 处是否连续?21,0(,),xeyf任 意任 意 (,)fxy0,知识点:二元函数连续思路:若 ,则函数 在 连续。讨论 处二重极00lim(,)(,)xyffxy(,)zfxy0,)0(,)xy限的存在性,若 沿不同曲线趋于 时,极限值不同,则二重极限不存在。(,)xy0(,)xy解:若 沿 轴趋于 ,则 (,)(,)2100limlixxyye若 沿 轴趋于 ,则 (,)xy21xe(,)212100lilimxxxyye故 不存在,从而函
9、数 在 处是不连续。0lim,xyf,f(,)8.2 偏导数内容概要定义 性质几何意义: 的偏导数(,)zfxy表示空间曲线0(,)xf在点0zy0(,)xz处的切线 关于 轴的斜率xT偏导数 0000(,)(,)limxxyfxyfz也记为 0000(,)(,)(,)(,)xx xfyzff同理可定义 000(,)(,)limyxffy0000(,)(,)(,)(,)yy yfxzff偏导函数的求法:(1)多元函数对某自变量求偏导时,只需将其余自变量看为常数,按一元函数求导法则计算导数。(2)多元分段函数在分段点处偏导数要用偏导数定义来求。偏导数高阶偏导数若函数 的偏导数(,)zfxy(,)
10、xfy(,)f在区域 D 内偏导数也存在,称它们为二阶偏导数。二阶及二阶以上的偏导数称为高阶偏导数。如果 的二阶混合偏导数(,)zfxy在区域 D 内连续,则在2,D 内这两个偏导数相等。课后习题全解习题 8-21. 求下列函数的偏导数:(1) ;323zxyxy知识点:二元函数偏导数思路:函数对自变量 x(y)求导时将另一自变量 y(x)看为常量,按一元函数求导法则求导。解: ; 22336z3226z(2) ;2xyz解: , 故2xyx2211;zyzxxy(3) ;2z解: ;2232()xxyyz232()yxzxyy注:该题中应用一元函数商式求导法则及复合函数求导法则。(4) ;l
11、n()zxy解: ; 12lln()xy12(ln)ln()zxyyx(5) ;2sin()cos()zxy解: in()cs()i(2)xyyxcos()2cs()in()izxyxyx(6) ;1yz知识点:二元函数偏导数思路:函数对自变量 x(y)求导时将另一自变量 y(x)看为常量,按一元函数求导法则求导。在本题中对自变量 x 求偏导时,函数为 x 的幂函数;对自变量 y 求偏导时,函数为 y 的幂指函数。解: 方法一 1121()()()()y yyxz xln(1)ln(1)ln(1)yxyyxeee(1)ln()1yxyx方法二:(求 时也可利用下边第 5 节的隐函数求导法则)z
12、y在方程两边同时取自然对数得 lnl(1)zyx方程两边同时对自变量 求偏导数,注意 为 的函数,1ln()zxy()l(1)yyxx(7) ;lntazy解: ; 2112seccsecstaxxxxyyy2222sec()csecstanzxxxyyyy(8) ;()zxu知识点:多元函数偏导数思路:函数对自变量 x(y 或 z)求导时将另两自变量 y,z (x,z 或 x,y)看为常量,按一元函数求导法则求导。解: ;111()()()zzzxu; 112()()()zz zyxyy ()lnzuxy 2. 设 ,求 。(,)()arcsinfx(,1)xf解: 法一: , ;,1if,
13、xf法二: , 211(,)1()()xfyyxy (,1)xf3.设 ,求222()sin,0(,)0,xyxf y (,),.xyff知识点:多元分段函数偏导数。思路:分段函数分段点处偏导数用定义求;非分段点处应用法则求导。解:当 时,(,),xy20 01()sin(,)(,)|(,)limlim0xx xff xf x 不存在。0 00si(,)(,) 1|(,)li lilisn|yy yyfyff当 时,,x222211(,)sin()cosx xyfyxyxy2232i()xyxy222211(,)sin()cosy yxfxxyx2232i()yy4.曲线 在点 处的切线与 轴
14、正向所成的倾角是多少?4xyz(,5)x知识点:多元函数偏导数的几何意义。思路: 的偏导数 表示空间曲线 在点 处的切线(,)zfxy0(,)xfy0(,)zfxy0(,)z关于 轴的斜率, 。xTtank解: , ,24zx(2,45)1tanz5. 求下列函数的 和 :2,zxy2z(1) ;2e解: 2;yyyzzxxe;2()yyxex2()22(1)yyyyzxexee22222() ()yyyyyz(2) ;arctnx解: 22 2211();()zyzxyyx;222()()zxxy;2 222()()()yyxx222()()zxyy(3) 。x解: 1ln;x xzzyy;
15、 2 2(l)(ln)xx 122()()xxzyy211(l)l(ln)xxxxzyy6. 设 ,求 及 。22(,)fxyzyzx(0,1)(,2)(0,1)xxzyzfff(2,01)zxf解: ,又 ,2;xxxzffyz,2zzzfy所以 ,(01)2(,0),(1,0)xxzyzff(2,01)zxf7. 设 ,其中 可导,证明 。3yzu2y证: ,22(),()3zyxxx 左边 ;222()()3yy 右边 , 所以 左边=右边,题目得证。23xxyx 注: 本题中对抽象函数 应用了一元复合函数求导法则。()8. 设 ,求 及 。lnzxy32zx32y解: 1l()ln()
16、1,, ;2zyxx320zy23211,8.3 全微分及其应用内容概要定义如果函数 在点 的全增量 可表示(,)zfxy(,)(,)(,)zfxyfxy为 ,其中 与 无关, ,则称函ABo,AB,y22(数在点 可微,全微分 。(,)xydzx(1)若函数 在 可微,则 在 连续(,)zfxy,(,)zfxy,(2)若函数 在 可微,则 ;从而若 ,,f,0limd0limzd则函数 在 不可微。(,)zfxy,(3)若函数 在 可微,则 在 偏导数存在,且()xy(,)zfxy,zdxdy性质(4)若函数 在 的某邻域存在偏导数且 , 在 连续,则函数在(,)zf,xyzxy(,)可微,
17、且(,)xyzdd全微分及其应用全微分应用若函数 在 的某邻域内偏导数 , 在 连续,且 都比(,)zfxy,xfy(,)|,|xy较小时,有全增量近似公式 (,)zd函数值近似公式 (,),(,)xyfxyfyffx课后习题全解习题 8-31.求下列函数的全微分:(1) ;23xzy知识点:全微分。思路:求出函数的偏导数,代入全微分公式 。zdxdy解: 216,3zzxxyy所以 2()()dzdd(2) ;sincoxy解: cos()cs,cos()sin)zzxyxyy所以 inddxd(3) ;yzux解: 1,lnl,lnlyzyzyzyzyzuuxxxx所以 1llyzyzyz
18、duxd2. 求函数 在 时的全微分。2ln(),1x解: 22222 211114,77xxxxyyyyz z所以 47dd3. 设 ,求(,)zxfy(1,)f解: 1 1112()(),()()zzz zx yxxf fyy1 122()ln()()lnz zzfyz故 从而 ,0xyzfffdzxy4. 求函数 在 时的全增量 和全微分 。z2,1.,.2xxydz解: 2dz将 代入得:2,10.,.xyxy全增量 全微分()19,.2z210.(.2)0.15dz5. 计算 的近似值 33107知识点:全微分思路:应用全微分近似计算公式 (,)(,)(,)(,)xyfxyfyffx
19、解: 设 ,则要计算的近似值就是该函数在 时的函数值的近3(,)fxy1.02,.97似值。 取 1,20.,.03xyxy又 23 3(,),(,)x yf fxy应用公式 22333()() yx x所以 22333331(1.02)(.97)10.(0.)12.5 6. 计算 的近似值2.98()知识点:全微分思路:应用全微分近似计算公式 (,)(,)(,)(,)xyfxyfyffx解: 设 ,则要计算的近似值就是该函数在 时的函数值的近似值。(,)yfx1.07,2.98取 130.7,.02又 所以 1(,),()lnyyxffxx (,3)(,)3(1,)0xyfff所以 2.98
20、30.27.1.70.2.7. 已知边长为 与 的矩形,如果边 增加 ,而边 减少 ,问这个矩形的6xm8yxcmy5c对角线的近似变化怎样?知识点:全微分思路:应用全微分近似计算公式 zdxy解:由题意知矩形的对角线为 2zy则有 ,zdx其中 ,22,zyxy6,80.2,.05xyxy所以 68(0.)(0.5).21zd即矩形的对角线近似减少 2.8cm。8. 用某种材料做一个开口长方体容器,其外形长 ,宽 ,高 ,厚 ,求所需材料的m4320cm近似值与精确值。解:设容器的长宽高分别为 ,则长方体体积为 ,从而所需材料的精确值为,xyzVxyzV由题意可知, 5,430.4,.,0.
21、2故 精确值 .62.8136V2()m近似值 ().dyzxyz9. 有欧姆定律,电流 I,电压 V 及电阻 R 有关系 。若测得 V=110V,测量的最大绝对误差为VI2V,测得 I=20A,测量的最大绝对误差为 0.5A。问由此计算所得到的 R 的最大误差和最大相对误差是多少?解: 21RddIdIV其中 , 分别为测量电压和电流的绝对误差;120,0.5I1,故 122|VddII I210.5370.4又 , 故 .VRI 2%dR从而 R 的最大误差为 ,最大相对误差是 。0.244.8.4 复合函数微分法内容概要类型 求导法则复合函数的中间变量均为一元函数的情形如果函数 及 在点
22、 处可导,函数 在对应点 出具()ut()vt (,)zfuv(,)v有连续偏导数,则复合函数 在对应点 处可导,且,()zfutvtdzdtutvt复合函数微复合函数中间变量为多元函数情形如果函数 及 在点 处可导,函数 在对应(,)xy(,)xy(,)(,)zfuv点 出具有连续偏导数,则复合函数 在对应点(,) ,(zfuxyv处可导,且 ,,xyzuvxz分法复合函数中间变量既有一元函数又有多元函数的情形如果函数 及在点 处可导函数 在 点可导,(,)uxy(,)()vy函数 在对应点 出具有连续偏导数,则复合函数zfvuv在对应点 处可导, (,)xy(,)xy且 ,zuzzdvu注
23、:若 , ,则(,)fxy(,)xy(,)fxyu;zuzf其中 为 对中间变量 的偏导数,此时应将 中变量 看做常fxx(,)zfxyu,数;而 为 对自变量 的偏导数,此时将自变量 看为常数。z(,)fy y与 区别同上。fyz课后习题全解习题 8-41. 设 ,而 ,求yzx2,1tteydz解: dzttt22 2211()()()ttt tttyee ex2. 设 ,而 ,求2xyz3sin,tydzt解: dzdttt3222sinco()3(6xyxyteett3. 设 ,而 ,求2zuv,xyv,zxy解: zx uzvy21()()4uvyx21()(4x4.设 ,求2zx,
24、zy解: 令 则函数可看为 复合而成的函数,从而2,uvx2,vzuxyvzzx z122 2ln()(l()vvxyuuyx122 2ln()(l()vvxyuuxy注:本题也可根据幂指函数求导法则 计算或用对数()()ln()lnvxvxuvxuuee 求导法。5.设 ,求arctn(),xzyedz解: ( 指 对中间变量 的偏导数,此时将 中 看为常dxxarctn()zxy量)222(1)1()()xyxey6. 求下列函数的一阶偏导数(其中 具有一阶连续偏导数):f(1) 2(,)ufxy解:令 ,则原函数为 复合而成的函数,按st 2(,),ufstxyt多元复合函数求道法则有:
25、2stufftxfyxsstfftfy(2) (,);xyufz解: 令 ,则原函数为 复合而成的函数,按多元复合函,sty(,),xyyufstzz数求导法则有: 10ssufsftffxxy21stfsftxfyyz22ttfftffzszz(3) (,)ufxy知识点:多元复合函数求导法则。思路:函数有三个中间变量,其中变量 既是中间变量又是自变量。x解: 令 ,则函数为 复合而成,按复合函数求导法,sxytz(,),ufstxytz则有:(其中 为函数 对中间变量 的导数)ufftsxffxtfyzf0stusxfztytffffyxstz7.设 ,其中 为可导函数,验证: 。2()y
26、zff 21zzxy知识点:多元复合函数微分法。思路:本题为抽象函数 的复合函数,故要用商式求导法则 ,再按复合函2()fxy 2()uv数求导法则求导。证:令 ,则 ,2u22()()zfuxyfxu, 所以有:22()()()zfyfuff 2222 211()1()()()()xffuyfxyfufxyfuxy 。2221()()yzyfufxyfx8.设 ,其中 有二阶连续偏导数,求,xzz22uy解: 令 ,则函数可看为22,sxztxyz复合而成的函数,由求导法则有:(,)uft, ,2stsftfxx 2stufsftfyystufftfzzs函数 仍为 复合而成的复合函数,依然
27、以 为中间f 22(,),stxyxyz,st变量以 为自变量,且由 有二阶连续偏导数,得,xyzf2()()2()stss tttf fffu sfxxt x 24sstttsttttfxfff又由函数对自变量的对称性可得:,22sstttufyffy224sstttufzffz22 2234()()6sst ttufxyfxyfxz9.设 ,其中 具有连续二阶偏导数,求(,in)zfyf 2z解: 令 , 则函数为 复合而成,按复2,siuxvx(,),sinufvxyvx合函数求导法有:,couvzfffyfx由 为 的函数,所以 仍为以 为中间变量,以 为自变量的函数,故(,)fuv,
28、xy2(cos)2()cos()uvuu vvvfyxfff ffz ufxyxyy y (in)cosinuvvvuffxf( 具连续二阶偏导数 )2scsicosuvxyyfx fuvf(与课后答案不同。 )10.求下列函数的 (其中 具有二阶连续偏导数)22,zzxyf(1) (,)f解:令 ,则函数为 复合而成的函数,其中变量 既是中间变量又是自变uxy(,)ufyxy量,按复合函数求导法有:, (其中 是函数对中间变0uzfffxyuyzffxfyf量 的偏导数,求解时将中间变量 看作常量)y又由 为 的函数,所以 仍为以 为中间变量,以 为自变量的函数,故(,)fu,uyf,2 2
29、(0)uufzyfxx2)()uuuuyufffxffyy 2()()uy yyuuxf fffz 2 2uyuyuyffxff(2) 2(,)zx解:令 , 则函数为 复合而成,按多元复合函数求导vy 2(,),fvxy法:,2uvzfuffxyfxvx 21uvzfufvfxy由 为 的函数,所以 仍为以 为中间变量,以 为自变量的函数,故(,)f,uvf,x222 3() 2()()2uvuuvvu vyfxfff ffzyvyufxyfxx x 2232()()2uuvuvvvfff yf ( 具连续二阶偏导数 )24234uuvuvvyxyfffxfyfuvf222 2() 1()(
30、)2uvuuvvu vffff ffz fxyxfxyyxyv y 211()uuvuuvvffffxx ( 具连续二阶偏导数 )332vv uvf与书后答案不同 22 21()1()()uvuuvvfxffffz xyyyvy2()uuvvuffffx( 具连续二阶偏导数 )421xuvf11.设 二次可微,且 ,试证:(,)zfycos,inueye22()uzexv知识点:多元复合函数的求导法则思路:在本题中将函数看为 的函数时, 是中间变量的角色。按链式法则对自变量 求导即得,xy ,uv右边;将函数看为 的函数时按求导法则即得左边。,y证: ;cosin;sincosuuuux xy
31、zzfevffevfv2(s)(si)concosin(cosin)siuuxyuuuuuxxxyxyyzffeevvfevfevfevfev 2 2ssicoi iuuyyxfff( 二次可微,故 )fxyf2(sin)(cos)cos(sin)cos)inuuxvyvuuuuuxxyxyyzfefev fevfevfevfev2 2sisiuuxyyxfff( 二次可微,故 ) ;又 fxyf222uuxyzeffv故 左边 右边,得证。2()uuzeev2()uxyzff12.设 ,其中函数 具有二阶连续偏导数,验证:)xy,。2220uu证: 令 ,则vxy; ;()()uv()()u
32、xvyvy2()()2()()xx2()()uvvyy2()()()2()xxvyv故 ,得证。2220uuy8.5 隐函数微分法内容概要分类 法则隐函数微分一个方程情形 若二元方程 确定一元隐函数 ,则(,)0Fxy()yfxxyFd若三元方程 确定二元隐函数 ,则(,)0Fxyz(,)zfxy,yxzz方程组情形 若方程组 确定二元函数(,)0uvGxy(,)(,)uxyv则 ,,vuxxuvvuFFG,yvuyuvuvFG课后习题全解习题 8-5 1.已知 ,求 。2lnarctnyxyxd知识点:隐函数求导。思路:设左端函数为 ,先求出 ,代入 。(,)F,xyFxyd解 :设 ,2(
33、,)lnarctnxy,22211()x yxx222(,)1()yyFxy所以 xyd注: 本题也可通过一元函数隐函数求导法则求解。 2.设 ,求20xzx,zxy解: 方法一; (应用隐函数存在定理公式 ),yxzzF设 ,(,)2Fxyzzxy,1,1,1xyzzxxyFFFz故 ; 。1xzzxyzy1yzxzxyz方法二:(在方程两边对自变量求偏导,注意变量 为 的函数),方程两边同时对自变量 求偏导,得:x,整理可得: 1()0zyz(1)1xyzxy故 1zxyxyzz方程两边同时对自变量 求偏导,得:,整理可得 2()0xyzyz(1)1xyzxy故 1xxyzyz3.设函数
34、由方程 所确定,证明 。(,)zfx(,)0zFxyzxyzx证:方法一:(应用隐函数存在定理公式)设 ,令 (,)(,)zGxyzxy,zuxvyx则 ; ;221()xuvuvFF22()1yuvuvzzGFFy1zuvuvGyxy故 ;22xuvzGyFzx22yuvzGxFyy2 2()()uvuvuvuvuvxFyxyzxFzxy方法二: 方程两边同时关于 求偏导,注意 是 的函数。,yz,xy令 ,方程两边同时关于 求偏导,得:,zuxvyx,故 211()()0uvzF2uvxyFzz又由 变量 的对称性同样可得: ,,xy 2uvxFyy故 2 2()()uvuvuvuvuvF
35、zzxyxyFzxy方法三:(利用全微分公式 及全微分形式的不变性)zdxdy方程两边同时取微分得 (,)(0F故 ()()0uvzzFdxyx整理得22()()uvydzxF22()()()uvvuuvFdzdyyxx2 2uvvuuFyzz由全微分公式可知 2 2;uvvuuxyFzxyFzz dy故 2 2()()uvuvuvuvuvzxyxyzFFzxy4. 设 ,其中 可导,求22()zxyfyf,xy解: 方法一: 设 其中 22(,)(),Fzxzfuz则 22,()()()()xyfuyfyffu 1()2()zFfzf故 ;()xzzfy22()()()yz zffyffF
36、yzy 方法二:方程两边同时关于 求偏导,注意 是 的函数。,xz,xy方程两边同时对自变量 求偏导 得:整理得 12()zzxyf 2()zfy方程两边同时对自变量 求偏导 得:212()()zzzyfyfy()()()zfff 故 。2()()()2z zffyyffy y 5. 设 具连续偏导数,证明由方程 所确定的隐函数(,)uv(,)0cxazyb满足 。(,)zfxyzabcxy证:在方程 两边关于 求偏导得:,)0cx()(uvzzabxxuvczab同样地,方程两边关于 求偏导得:y()()0uvzzcvuczy,得证。()uvvvuuababab cxy6. 设 ,求320z
37、2,zxy解:方法一: (用隐函数求偏导公式)设 ,则 3(,)Fxyzz22,1,3xyzFzFx故 2 2;3yxz z所以 (求导时注意此式中 仍为 的函数)22()3xx ,xy22 2()(6)(3)4zzzxx2223(3)416()zzxzx(求导时注意此式中 仍为 的函数)221()3yzyx z,y223166(3)()zzyxx方法二:(直接法)方程两边同时关于 求偏导得: (1) 整理得 20zzx23zx方程(1)两边再关于 求偏导得: 2226()30zzzxx故 222346()163)zzzxxx同样的 方程两边同时对 求偏导得: y(2) 整理得 210zy21
38、3zyx方程(2)两边再关于 求偏导得: x2226()3zzyy故 22 3()63)zzxxx7. 设 ,求 。541zyz2(0,)y解: 设 ,则有:543(,)Fxxz4332,xyzzFxyz故 4 33242;55yz zFzxyxy2432()yxyz44322(5)(20136)5)z zzzxxyyzx345665 64232()(4)()z zxzyxzyzxy10984323(5)zzxy又 时 ,故,z(0,)325x8. 设 ,求2201xyz,dyz解:方法一:由题意知,方程组确定隐函数组 ,在方程组两边同时对 求导得 (),()xyzz, 整理得 1022dxyzz 122dxyzz当 时 ,12()0yxx12()zydx12()xzdyzyx方法二:(利用微分形式不变性)由题意知,方程组确定隐函数组 ,在方程组两边同时求微分得 (),()zy0122()dxyzd将方程组中 看为未知量, 从中消去 得 ,,)ydy即 zydxxzd同理可得 zyx9. 设 ,求2301x,dzyx解:由题意知,方程组确定隐函数组 ,在方程组两边同时对 求导得 (),()x