2023數(shù)分Day65(多元函數(shù)微分學(xué)與隱函數(shù)定理3:隱函數(shù)(組)求導(dǎo))
一、整體感受
1、和Day64一樣的點(diǎn)在于,都是計(jì)算基本功的考察;
2、和Day65不一樣的點(diǎn)在于,本節(jié)對(duì)題目問什么的觀察更重要,知道題目問什么,針對(duì)性的求,一些點(diǎn)需要更細(xì)致才能完全做對(duì),盡管難度可能不大。
3、本節(jié)題3(武漢理工)也涉及一些小的知識(shí)點(diǎn),如:
①積化和差公式;(不一定需要,也是做的一種方法)
②一個(gè)定積分如果=0,同時(shí)被積函數(shù)是平方形式,那么可以考慮積分上限=積分下限。對(duì)于平方形式要有敏感的把握,如果沒注意到,那就可能化成①的情況,用積化和差做。
二、需要復(fù)習(xí)
1、再次復(fù)習(xí)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)的鏈?zhǔn)椒▌t,不能出錯(cuò)。
2、積化和差公式+和差化積公式(之前有一個(gè)專欄專門做過,這里遇到了,就再次復(fù)習(xí)一下)
①-④為積化和差公式,⑤-⑧為和差化積公式
積化和差公式記誦口訣:
積化和差得和差,余弦在后要相加;
異名函數(shù)取正弦,正弦相乘取負(fù)號(hào)。
和差化積公式記誦口訣:
正加正,正在前;余加余,余并肩;
正減正,余在前;余減余,負(fù)正弦.?

三、具體題目
1(武漢大學(xué))
感受:這道題是4道題中最難的,也是最有技巧的一道題,做對(duì)此題需要很強(qiáng)的觀察能力。也對(duì)復(fù)合函數(shù)求導(dǎo)作出了考察,可以好好體會(huì)這道題,學(xué)習(xí)這類題求解的思路。
具體做法:
①注意到由于z是關(guān)于x,y的函數(shù),并且給出了z的表達(dá)式,所以讓z關(guān)于x和y求偏導(dǎo),得出zx和zy;
②根據(jù)算出的zx和zy結(jié)果,觀察到zy=φ(z)*zx,這一點(diǎn)很重要.
③再利用題干u=f(z),由于題目要求的有ux,所以我們對(duì)u=f(z)關(guān)于x求偏導(dǎo)數(shù),可以得到ux=f'(z)*z(x).
④又因?yàn)?span id="s0sssss00s" class="color-green-03 font-size-20">題目要求的有uyy,但必須在uy的基礎(chǔ)上再對(duì)y求偏導(dǎo),所以必須得先算uy,由于u=f(z),所以u(píng)y=f'(z)*zy。
此時(shí)利用②的zy=φ(z)*zx,把這個(gè)式子代入uy=f'(z)*zy的右端,所以可以得到uy=[f'(z)*zx]*φ(z),注意到這個(gè)式子中的右邊中[f'(z)*zx]=ux,所以uy=ux*φ(z).
⑤算完了uy,接著才能算uyy,利用④得到的uy=ux*φ(z),所以可以讓[ux*φ(z)]關(guān)于y求導(dǎo),可以得到uyy=uxy*φ(z)+ux*[φ'(z)*zy].
⑥當(dāng)把題目要求的第一部分uyy算完(見⑤),再算第二部分,對(duì)[φ^2(z)*ux]關(guān)于x求偏導(dǎo),此時(shí)注意到④的結(jié)論:uy=ux*φ(z),發(fā)現(xiàn)[φ^2(z)*ux]和ux*φ(z)只差了一個(gè)φ(z),所以把ux*φ(z)轉(zhuǎn)換為uy,因此[φ^2(z)*ux]=uy*φ(z),對(duì)于這個(gè)式子關(guān)于x求偏導(dǎo),[φ^2(z)*ux]關(guān)于x求偏導(dǎo),相當(dāng)于對(duì)上述等式的右端關(guān)于x求偏導(dǎo),這=uyx*φ(z)+uy*[φ(z)*zx]。
⑦由于uyx=uxy,⑤和⑥結(jié)論的右端的第一部分就相等了;
再看⑤和⑥結(jié)論的右端的第二部分,去驗(yàn)證ux*zy=zx*uy,
注意到ux*zy=[f'(z)*zx]*zy=zx*[f'(z)*zy]=zx*uy
(這里利用u=f(z),所以u(píng)關(guān)于x求偏導(dǎo)即f(z)關(guān)于x求偏導(dǎo),就是[f'(z)*zx];第二個(gè)等式再讓zx和f'(z)換個(gè)位置,此時(shí)f'(z)*zy結(jié)合就是uy,于是ux*zy=zx*uy)。
⑧因此⑤的uyy和⑥的[φ^2(z)*ux]關(guān)于x求偏導(dǎo)的右端相等,所以二者減一減,=0.

2(南京航天航空)
根據(jù)題目要求的4問都是關(guān)于u求導(dǎo)的,所以只需對(duì)方程組關(guān)于u求偏導(dǎo)。
三個(gè)方程組,三個(gè)未知數(shù)xu,yu,zu,解出來xu,yu,zu之后,對(duì)于xu再次關(guān)于u求偏導(dǎo),在xuu的等式中,把xu,yu,zu分別代入,得到最后xuu的結(jié)果。


3(武漢理工)
?。。?!本題有兩個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。
Step1:觀察題干式子,首先要意識(shí)到兩邊得關(guān)于x求導(dǎo)!!
(這個(gè)想法可以通過等式右邊是個(gè)變限積分,所以產(chǎn)生了關(guān)于x求導(dǎo)的想法);不過這個(gè)過程中一定要注意,題目已經(jīng)交代了y是關(guān)于x的函數(shù),也就是說,對(duì)這個(gè)變限積分求導(dǎo),上限的y不是一個(gè)常量,對(duì)y關(guān)于x求偏導(dǎo)結(jié)果不是0,應(yīng)該是dy/dx.
注:這一點(diǎn)在我做的時(shí)候出了錯(cuò),所以特此說明。
Step2:兩邊關(guān)于x求偏導(dǎo)后,移項(xiàng)得到一個(gè)yx的表達(dá)式,此時(shí)已知x=0,必須把y算出來。算這個(gè)y就把x=0代入題干式子,得出y=1。
注:算y=1有兩種思路,
第一種思路一是看到被積函數(shù)是個(gè)平方,而且這個(gè)積分值為0,那么讓上限y-0=下限1,即y=1;
第二種思路是沒看出上限=下限思路時(shí),將被積函數(shù)的這個(gè)三角函數(shù)的平方用升冪降次公式,化簡(jiǎn),最后得到sin(y-1)=y-1,此時(shí)y=1.

4(吉林大學(xué))
思路同南京航天航空,因?yàn)?strong>題目的2問都是關(guān)于x求偏導(dǎo),所以就對(duì)方程組關(guān)于x求偏導(dǎo),兩個(gè)方程,兩個(gè)未知量dy/dx和dz/dx。求解便可。仔細(xì)點(diǎn),不要算錯(cuò)就行?。?/span>
