怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分

來源:酷知科普網 1.02W

在學習多元函式微分學這一部分的內容時,想必大家也積累了很多求全微分、求偏導的方法,今天我的這篇指南就給大家分享:如何利用微分形式不變性來計算全微分?希望看完之後,你能對微分學有進一步深刻的理解。

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分

操作方法

01

咱們以下圖中的一道題目為例子,顯然這個函式是比較複雜的:指數與三角函式的乘積,要求我們寫出全微分,並求出Z分別關於X,Y的一階偏導數。

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第2張
02

對於複雜函式就要有換元的思想,首先令s=xy,t=x+y,換元處理後如下:

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第3張
03

對換元后的函式求微分就變得簡單了,我們根據微分的定義:把全微分表示成為線性函式和,如圖

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第4張
04

之前通過s,t換元,這裡就要再對s,t兩個變數寫出微分表示式,如下

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第5張
05

現在進行迴帶,得到全微分dz表示式
進行整理形式要求為Adx+Bdy即可。

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第6張
06

最後將s=xy,t=x+y替換,寫出關於x,y的形式,畢竟s,t是我們自己產生的中間變數,不能作為最終的結果。

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第7張
07

【總結】:複雜函式先找到中間變數換元,一層一層地求全微分即可,最後不要忘記要用原函式的變量表示結果。

怎樣利用微分形式不變性來計算複雜函式的全微分 第8張
熱門標籤