主要内容:

本文通过全微分法、直接求导、构造函数求导以及多元函数求导法则,介绍计算隐函数11x²+21y²+82z²=47的一阶和二阶导数的过程和主要步骤。

微分求一阶导数

∵11x²+21y²+82z²=47,

∴22xdx+42ydy+164zdz=0,即:

82zdz=-11xdx-21ydy,

dz=-11xdx/82z-21ydy/82z,所以:

dz/dx=-11x/82z,dz/dy=-21y/82z。

直接求导法:

11x²+21y²+82z²=47,

隐函数方程两边同时对x求导,得:

22x+0+164zdz/dx=0

82zdz/dx=-11x,即:dz/dx=-11x/82z.

再对方程两边同时对y求导,得:

0+42y+164zdz/dy=0

82zdz/dy=-21y,即:dz/dy=-21y/82z.

构造函数求导:

F(x,y,z)=11x²+21y²+82z²-47,则:

Fz=164z,Fx=22x,Fy=42y,则:

dz/dx=-Fx/Fz=-22x/164z=-11x/82z;

dz/dy=-Fy/Fz=-42y/164z=-21y/82z.

二阶偏导数求法:

(1)求二阶偏导数∂²z/∂²x:

∵dz/dx=-11x/82z,

∴∂²z/∂²x=-11/82*(z+xdz/dx)/z²

=-11/82*(z+11x²/82z)/z²

=-11/6724*(82z²+11x²)/z³.

(2)求二阶偏导数∂²z/∂²y:

∵dz/dy=-21y/82z.

∴∂²z/∂²y=-21/82*(z+ydz/dy)/z²

=-21/82*(z+21y²/82z)/z²

=-21/6724*(82z²+21y²)/z³.

(3)求二阶偏导数∂²z/∂x∂y:

∵dz/dx=-11x/82z,dz/dy=-21y/82z.

∴∂²z/∂x∂y =11/82*(xdz/dy)/z²

=11/82*(-21xy/82z)/z²

=-231/6724*xy/z³.