多元函數(shù)中可微與可導(dǎo)的直觀區(qū)別是什么?
多元函數(shù)中的可微,是指全微分存在;可導(dǎo)是指偏導(dǎo)數(shù)存在。
全微分可以表示為:

與切平面方程對(duì)比:

可以清晰地看到,假設(shè)A點(diǎn)(x0,y0)與B點(diǎn)(x,y)向上作兩條垂線與切平面相交M,N兩點(diǎn),其高度分部是z0和z,再將(z-z0)看作是dz,那么全微分就是M,N兩點(diǎn)之間的高度差,也就是說,全微分就代表切平面上兩點(diǎn)的高度差,如下圖:

由以上分析,那么微分存在的前提就是切平面存在,而切平面存在就要求曲面上這一點(diǎn)每個(gè)方向的偏導(dǎo)數(shù)存在,如下圖所示:

如上圖,結(jié)合二元函數(shù)的幾何意義,切平面存在,必須要曲面上通過該點(diǎn)任何方向的曲線都具有切線,且這些切線都在同一個(gè)平面(切平面)上。也就是曲面上這一點(diǎn)的偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),也就是只有當(dāng)偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)的時(shí)候才能保證微分存在。
但是反過來,微分存在是不是一定要求偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)呢?

由上式看到,只要x,y軸兩個(gè)方向的偏導(dǎo)數(shù)在某一點(diǎn)存在的時(shí)候,微分就存在,所以由微分存在無法保證其它方向的偏導(dǎo)數(shù)存在,也就是無法保證偏導(dǎo)數(shù)連續(xù),如下圖。只要曲面上的某點(diǎn)x,y兩個(gè)方向的偏導(dǎo)數(shù)存在就是可導(dǎo)。

偏導(dǎo)數(shù)的幾何意義:


上圖表示,在球面和柱面的交界處,偏導(dǎo)數(shù)肯定不連續(xù)。
簡(jiǎn)單說,就是:
1:當(dāng)偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)的時(shí)候,表示切平面存在,從而函數(shù)可微。
2:但反過來,可微不一定能推出偏導(dǎo)數(shù)連續(xù)。