六章 多元函數(shù)微分法及其應(yīng)用

定義:
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方向?qū)?shù)就是某個(gè)方向上的導(dǎo)數(shù)。

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梯度:是一個(gè)矢量,其方向上的方向?qū)?shù)最大,其大小正好使此最大方向的導(dǎo)數(shù)。

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具有一階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù),意味著可微??晌⒁馕吨瘮?shù)f(x,y)在各個(gè)方向的切線都住在同一個(gè)平面上,也就是切平面。

函數(shù)在某點(diǎn)的梯度是個(gè)向量,他的方向使函數(shù)在這點(diǎn)的方向?qū)?shù)取得最大值的方向,它的模等于方向?qū)?shù)的最大值。

梯度與等直線的關(guān)系
函數(shù)z=f(x,y)在點(diǎn)p(x,y) 的梯度的放行有點(diǎn)p的等值線f(x,y) =c在這點(diǎn)的法線的一個(gè)方向相同,且從數(shù)值較低的等值線只想數(shù)值較高的等值線,而梯度的模等于函數(shù)在這個(gè)法線方向的方向?qū)?shù)。

梯度的方向就是函數(shù)f(x,y)在這點(diǎn)增長(zhǎng)最快的方向,即該點(diǎn)方向?qū)?shù)取最大值的方向。

方向?qū)?shù)使函數(shù)在各個(gè)方向的斜率,而梯度使斜率最大的那個(gè)的方向。

二元函數(shù)機(jī)制的定義
設(shè)函數(shù)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)的某鄰域內(nèi)有定義,對(duì)于該鄰域內(nèi)異于(x0,y0)的點(diǎn)(x,y):若滿足不等式f(x,y)<f(x0,y0),則稱函數(shù)在(x0,y0)有極大值;若滿足f(x,y)>f(x0,y0),則稱函數(shù)在(x0,y0)有極小值;極大值 極小值統(tǒng)稱為極值,使函數(shù)取得極值的點(diǎn)稱為極值點(diǎn)。

多元函數(shù)取得極值的條件
(1)必要條件:設(shè)函數(shù)z=f(x,y)再點(diǎn)(x0,y0)具有偏導(dǎo)數(shù),且在點(diǎn)(x0,y0)處有極值,則它在該點(diǎn)的偏導(dǎo)數(shù)必然為零:fx(x0,y0)=0, fy(x0,y0)=0
(2)充分條件:設(shè)函數(shù)z=f(x,y)在點(diǎn)(x0,y0)的某領(lǐng)域內(nèi)有連續(xù),有一階及二階連續(xù)偏導(dǎo)數(shù)。

梯度

在單變量的函數(shù)中,梯度其實(shí)就是函數(shù)的微分,代表著函數(shù)在某個(gè)給定點(diǎn)的切線的斜率。
在多變量函數(shù)中,梯度是一個(gè)向量,向量有方向,梯度的方向就指出了函數(shù)在給定點(diǎn)的上升最快的方向。


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