多元函式微分中的偏導 導數的一些問題

2021-10-23 15:20:46 字數 3235 閱讀 8459

首先是區分一下偏導數∂

\partial

∂和dd

d(這裡不能說全導數,全導數是一元函式中的,多元函式中沒有全導數這種東西):

這裡我不從定義上來糾結,作為一名人文社科專業的學生,我們就從控制金融變數(也就是我們函式中的自變數x、y),最後達到目標變數(就是函式的最終取值)的傳導途徑來看。

乙個比較典型的例子是流動性陷阱,一般來說我們都知道降低利率會刺激經濟的增長,這個很好理解的,就比如你存錢的基本上不給利息了,貸款的時候可能銀行還倒貼你利息(這個比較罕見,一般就是比0高的不多了)。

在這裡降低利率是我們的控制變數x、y,而經濟增長是我們最終的目的,也就是函式的值。但是我們發現當利率降低到一定程度後,人們反而不願意消費、投資了,錢都被人們雪藏起來了,這就是因為低利率影響了人們的流動性偏好,這個時候人們認為持有現金是最好的選擇(有興趣的同學可以去翻金融學相關的文章),進一步的,這個時候經濟增長的目的也就達不到了。

由此我們可以看到乙個如下的傳導途徑:

如果用的d的話,d(經

濟增長)

d(利率

調整)\frac

d(利率調整

)d(經

濟增長)

​就相當於考慮了兩條路徑,而偏導數∂經濟

增長∂利

率調整\frac

∂利率調整∂

經濟增長

​就只考慮了直接的影響,沒有考慮到流動性偏好這條路徑了。

最後我們講一講考研中不同的表示式中的偏導數和全導數:

鏈式求導法則中:

eg. z=f

[ϕ(x

,y),

ψ(x,

y)],

u=ϕ(

x,y)

,v=ψ

(x,y

)z=f[\phi(x,y),\psi(x,y)],u=\phi(x,y),v=\psi(x,y)

z=f[ϕ(

x,y)

,ψ(x

,y)]

,u=ϕ

(x,y

),v=

ψ(x,

y)一般情況應該是:dzd

x=∂z

∂udu

dx+∂

z∂vd

vdx\frac=\frac\frac+\frac\frac

dxdz​=

∂u∂z

​dxd

u​+∂

v∂z​

dxdv

只是x、y沒有相互依賴,所以後面dud

x\frac

dxdu

​寫成∂u∂

x\frac

∂x∂u

​也是可以的,不過還是注意一下吧,能寫成∂

\partial

∂的地方不要寫d,我上面所寫的理解是不夠嚴謹的。這個對你做題不會產生太大的影響,規範的表述詳細見30講p161 1.鏈式求導法則

隱函式存在定理中:

在二元的情形下就沒有偏導的概念了,偏導和全導數是乙個意思。要注意的是在三元方程、甚至更高的情況下,隱函式存在定理算出來的是偏導數:

在f z′

(x0,

y0,z

0)≠0

f_z^(x_0,y_0,z_0)\not= 0

fz′​(x

0​,y

0​,z

0​)

​=0條件下,可以在(x0

,y0,

z0)(x_0,y_0,z_0)

(x0​,y

0​,z

0​)的某一鄰域內能唯一確定乙個連續且具有連續偏導數的函式z=f

(x,y

)z=f(x,y)

z=f(x,

y),它滿足條件z0=

f(x0

,y0)

z_0=f(x_0,y_0)

z0​=f(

x0​,

y0​)

,並且∂z∂

x=−f

x′fz

′,∂z

∂y=−

fy′f

z′\frac=-\frac}},\frac=-\frac}}

∂x∂z​=

−fz′

​fx′

​​,∂

y∂z​

=−fz

′​fy

′​​

乙個表示式的規範問題:

f (x

,t(x

)),f

x′f(x,t(x)),f'_x

f(x,t(

x)),

fx′​

是等於∂f∂

x\frac

∂x∂f

​還是等於dfd

x=∂f

∂x+∂

f∂td

tdx\frac=\frac+\frac\frac

dxdf​=

∂x∂f

​+∂t

∂f​d

xdt​

@zeeluokeng 偏導的寫法沒有很明確的規定,視不同的書可能有不同的規定。所以在考試時是不會有這種比較迷惑的寫法的,你自己寫也不要這樣寫。這個函式如果你想表示前面那個,就寫f』1,所以f』這樣的是求的偏導數,後面那個就寫df/dx

乙個易錯題:(1000題p40t3)設y=f

(x,t

)y=f(x,t)

y=f(x,

t),而t

tt是由方程f(x

,y,t

)=0f(x,y,t)=0

f(x,y,

t)=0

所確定的x,y

x,yx,

y的函式,其中f,f

f,ff,

f均具有一階連續偏導數,則dyd

x=()

\frac=()

dxdy​=

()乙個比較靈活甚至有些搞怪的題:(1000題p40t14)設函式z=z(x,y)由g(x,y,z)=f(xy,yz)=0確定,其中f為可微函式,且gz′

≠0g'_z\not=0

gz′​​

=0,求x ∂z

∂x−y

∂z∂y

x\frac-y\frac

x∂x∂z​

−y∂y∂z​

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