高等数学

课程首页 讲解

第七章 多元函数微积分

    
    学习目的和要求
    本章主要学习和了解多元函数的概念,二元函数的几何意义,二元函数的极限和连续性,偏导数和全微分,二元函数可微性、偏导数存在性、连续性之间的关系,复合函数和隐函数的求导法,二阶偏导数,二元函数的极值.二重积分的概念与性质,二重积分的几何意义,二重积分的计算法.
    具体要求如下:
    1.了解多元函数的概念.
    2.理解偏导数的概念.了解全微分的概念.
    3.会求二元函数的一阶、二阶偏导数,会求二元函数的全微分.
    4.掌握复合函数一阶偏导数的求法.
    5.会求由方程所确定的隐函数的一阶偏导数.
    6.掌握二元函数极值存在的必要条件.了解二元函数极值存在的充分条件,会求二元函数的极值.
    7.了解二重积分的概念与性质,了解二重积分的几何意义,会用二重积分的计算曲顶柱体的体积.
    8.掌握在直角坐标系下计算二重积分的方法,会交换积分次序.
    9.掌握利用极坐标系计算二重积分的方法. 本章主要内容
    

第一节 多元函数

    一、多元函数概念<定义7.1>设D为一个空的元有序数组构成的集合,若对于每个元数组,在某个法则下总有唯一确定的实数与之对应,则称为定义在上的元函数,记为.二、二元函数定义域二元函数的定义域是平面区域,即二维数组构成的平面点的集合.三、二元函数函数值给定二元函数,当则对应函数值记为

第二节 二元函数的极限与连续性

    一、二元函数的极限<定义7.2>设在点的某空心邻域有定义,为邻域内任意一点,如果当以任意方式趋近于点时,的值趋近于惟一确定常数,则称当点趋近于点时的极限(二重极限).记作.二、二元函数在点处的连续性<定义7.3>设在点的领域有定义,如果,,则在点处连续.若内每一点都连续,则称连续.类同于一元函数,二元初等函数在定义域连续.

第三节 偏导数与全微分

    一、偏导数<定义7.4>设函数在点的某个邻域有定义,当在点取得增量,而不变(应保证点在此邻域内),如果存在,称此极限为在点处对自变量的偏导数.记作.同理可定义二、二阶偏导数如果仍然存在偏导数,则称它们的偏导数为的二阶偏导数.三、全微分1.概念<定义7.5>设函数在点的邻域有定义,自变量分别取得增量,(点在该邻域内),如果的全增量可表示为.其中无关,时比高阶的无穷小,则称在点处可微,且称在点处的全微分,记作2.可微的判定条件3.全微分的求法由定理2可知,求全微分,应求出两个偏导数,然后写出全微分.

第四节 复合函数的微分法

    一、型微分法二、型微分法三、型微分法

第五节 二元隐函数的微分法

    一、隐函数的微分法给定三元方程,对于的一组组值,通过方程有唯一确定的与之对应,可确定二元隐函数,其两个偏导数的计算公式为: 其中,分别是三元表达式对的偏导数,求对一个变量的偏导数时,将另外两个变量暂时看作常量,如:对求偏导时,将看作常量.

第六节 二元函数极值

    一、二元函数极值概念 <定义7.6>设在点的邻域有定义,是邻域内异于的任意一点.1、如果为极大值点,为极大值;2、如果为极小值点,为极小值;极大值点与极小值点统称为极值点;极大值与极小值统称为极值.二、二元函数极值存在的判定条件1.必要条件2.充分条件

第七节 二重积分

    一、二重积分概念设函数在平面有界闭区域上有定义,将分成几个没有公共内点的几个小区域,用表示第个小区域及其面积,在上任取一点,作和式:如果极限存在(其中表示小区域半径最大者的半径),且其存在性与对的分法,及的取法无关,则称此极限为上的二重积分,记作二、二重积分的性质三、直角坐标系下二重积分的计算四、极坐标系下二重积分的计算