全微分

全微分

數學名詞
定義Z=f(x,y)設函數在點的某鄰域内有定義(x0,y0),如果函數在點的全增量△z=f(x0+△x,y0+△y)-f(x0,y0)可表示為△z=A△x+B△y+o(p)其中A、B不依△x賴于△y、而僅與有關x0,y0有關,則稱函數在點(x0,y0)可微分。[1]
  • 中文名:全微分
  • 外文名:total differential
  • 别名:
  • 表達式:z=f(x,y)
  • 提出者:
  • 适用領域:
  • 學 科:數學
  • 公 式:dz=fx(x,y)Δx+fy(x,y)Δy
  • 相關名詞:導數

全增量

為了引進全微分的定義,先來介紹全增量。

設二元函數z=f(x,y)在點P(x,y)的某鄰域内有定義,當變量x、y點(x,y)處分别有增量Δx,Δy時函數取得的增量。

稱為f(x,y)在點(x,y)的全增量。

全微分

如果函數z=f(x,y)在點(x,y)的全增量可表示為

其中A、B僅與x、y有關,而不依賴于Δx、Δy,,則稱函數z=f(x,y)在點(x,y)處可微分,稱為函數z=f(x,y)在點(x,y)處的全微分。記作dz,即

函數若在某平面區域D内處處可微時,則稱這個函數是D内的可微函數,全微分的定義可推廣到三元及三元以上函數。

定理

定理1

如果函數z=f(x,y)在點p0(x0,y0)處可微,則z=f(x,y)在p0(x0,y0)處連續,且各個偏導數存在,并且有f′x(x0,y0)=A,f′y(x0,y0)=B。

定理2

若函數z=f(x,y)在點p0(x0,y0)處的偏導數f′x,f′y連續,則函數f在點p0處可微。

定理3

若函數z=f(x,y)在點(x,y)可微分,則該函數在點(x,y)的偏導數必存在,且函數z=f(x,y)在點(x,y)的全微分為:

判别可微方法

(1)若f(x,y)在點(x0,y0)不連續,或偏導不存在,則必不可微;

(2)若f(x,y)在點(x0,y0)的鄰域内偏導存在且連續必可微;

(3)檢查是否為的高階無窮小,若是則可微,否則不可微。

極限、連續、可導、可微的關系

這幾個概念之間的關系可以用圖1表示:

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