2018-05-16(数学)

6.6 隐函数的微分法

一元微分学,F(X,Y)=0能够确定唯一的隐函数y=y(x)存在且可导,然后方程两边对自变量x求导并解出导函数 dx/dy

方程F(x,y)确定隐函数是有条件的。

(6.7隐函数存在定理)在(xo,yo)内F(x,y)有连续偏导数Fx一撇Fy一撇【证明该函数在P点可微】,且F(xo,yo)=0恒成立,Fy一撇(xo,yo)不等于0【作为分母】

则(1)方程F在(xo,yo)邻域内确定唯一的隐函数,满足F(x,y)=0成立

(2)直接可以求到相关连续导数,y以x为自变量的倒数

6.8隐函数存在定理(三元方程,确定为二元函数,其中Z(x,y)是与x,y变量变化的数字)

隐函数我想到的首先就是那两个公式

是关于通过求导Fx,Fy,Fz相关的偏导数之后,才在其中发现的一些小逻辑

求的时候,一定要把要求的量当作自变量,其余的量当做常量。

一元函数隐函数求法,二元函数隐函数求法

补充小点:隐函数的二阶导求法,一定要注意。

将F(x-y,y-z)=0转化为三元函数Φ(x,y,z)=0

计算出Φz’=-Fx’-FY’,最后才能求出隐函数z(x,y)相关的x,y偏导数

引入U=(x,y,z(x,y)),求U对x偏函数导数y

ζU/ζx首先对于x 的偏导数,有x直接求一部分和中间变量z相关的一部分。

求Z的相关偏导数也就是要结合隐函数求偏导的内容

6.7多元函数的极值

某领域内所求最大值即为极值【区域性,不能完全用于衡量】

极大值点,和极小值点统称为极值点 (xo,yo)对应极大值,极小值(不一定为最大值最小值)


二元函数取无条件极值

(必要条件)两个偏导数在同一点处的值都为0【判断为驻点,稳定点】可微函数的;取极值的点必定为驻点,反之不成立。

(充分条件)求该函数在这点的二阶偏导数的值。【判断驻点属否为极值点】

AC-B2>0时为驻点啦

先求驻点,得到稳定点之后用充分条件的方法来判断驻点。

判断出驻点之后判断是f(1,3)=31为极大值


也可以用函数极值来判断闭区域上的最大值最小值

求函数x2+y2=z在闭圆域内的最大值和最小值。

(1)先求出圆在内部的极值嫌疑点(稳定点)

判断所得极值点是否在圆域上面。

极值嫌疑点的值为0

无需检验是否为极值

(2)再求出函数在圆周上面的最大值和最小值

关于圆周上面,我们可以将x,y化为一个变量,然后用z表示出来

z/t=0 =z/t=2=…… z最大值为25【边界点】,最小值为0【驻点处】

如果实际问题必须在区域内部取到极值的话,就不计算边界了。

无顶盖的箱子,长宽高相对如何选择用料最省的极值

S=xy+2V/xy(x+y)

求s对x 偏导数=0

S对y的偏导数=0

得到稳定点,前提是条件极值,也就是将z=V/xy

转化到了式子中去

得到长,宽一样

高为长宽的二分之一最省。

条件极值与拉格朗日乘数法

也就是说将xyz=V直接解出来代入进去成为现在的它。所以隐函数无法用那种方法来解答。

辅助函数F(x,y,朗姆塔)=f(x,y)+朗姆塔乘以条件函数

条件函数一定是一个隐函数类型,也就是在极值点哪一点处一定其中等于0

求这种条件极值称为拉格朗日乘数法

g构造拉格朗日函数,可以带入最后一个

x=y=z=a/√6

求M0(点)到平面AX+BY+CZ+D=0的最短距离

可以推广的式子就这样吧

也就是从无条件到条件极值

解方程从三元方程变成了四元方程,就是这样了。

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