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二階偏導數怎麼求

二階偏導數怎麼求

曉智 曉智 發表於2024-09-09 15:03:52 瀏覽34 回應0

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二階偏導數的求法:利用關於x的偏導數表達式,先求得函數的一階導數;令等式中的一階導數等於0,代入函數表達式求出函數的極值點x0;以等式中的一階導數為自變量,用函數表達式傳遞一階導數對x的導數,從而求得函數的二階導數;將極值點x0代入求得的二階導數的表達式,求出位於極值點的函數的二階偏導數。

二階偏導的四個公式

∂z/∂x=[√(x²+y²)-x·2x/2√(x²+y²)]/(x²+y²)=y²/[(x²+y²)^(3/2)]

∂z/∂y=-x·2y/2√(x²+y²)^(3/2)]=-xy/[(x²+y²)^(3/2)]

∂²z/∂x²=-(3/2)y²·2x/[(x²+y²)^(5/2)]=-3xy²/[(x²+y²)^(5/2)]

∂²z/∂x∂y=[2y·[(x²+y²)^(3/2)-y²·(3/2)·[(x²+y²)^(1/2)2y]/[(x²+y²)³]

二階偏導數性質

一、如果一個函數f(x)在某個區間I上有f''(x)(即二階導數)>0恒成立,那麼對於區間I上的任意x,y,總有:f(x)+f(y)≥2f[(x+y)/2],如果總有f''(x)<0成立,那麼上式的不等號反向。

幾何的直觀解釋:如果一個函數f(x)在某個區間I上有f''(x)(即二階導數)>0恒成立,那麼在區間I上f(x)的圖象上的任意兩點連出的一條線段,這兩點之間的函數圖象都在該線段的下方,反之在該線段的上方。

二、設f(x)在[a,b]上連續,在(a,b)內具有一階和二階導數,那麼:

1、若在(a,b)內f''(x)>0,則f(x)在[a,b]上的圖形是凹的;

2、若在(a,b)內f’‘(x)<0,則f(x)在[a,b]上的圖形是凸的。

群賢畢至

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