设u=f(x,y,z)具有连续偏导数
设函数u=f(x,y,z)具有连续的一阶偏导数,其中z=z(x,y)由可微函数y=φ(x,t)及t=ψ(x,z)确定,且φ_t^‘ψ_z^’≠0,试求∂u/&...
设函数u=f(x,y,z)具有连续的一阶偏导数,其中z=z(x,y)由可微函数y=φ(x,t)及t=ψ(x,z)确定,且φ_t^‘ ψ_z^’≠0,试求∂u/∂x及∂u/∂y。
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首先,由y=φ[x,ψ(x,z)],可得
dy=(∂φ/∂x)dx+[(∂ψ/∂x)dx+(∂ψ/∂z)dz]
=[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]dx+(∂ψ/∂z)dz,
有
∂y/∂x=(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x),
且
dz=-{[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z)}dx[1/(∂ψ/∂z)]dz,
得
∂z/∂x=-[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z), ∂z/∂y=1/(∂ψ/∂z),
于是
∂u/∂x=∂f/∂x+(∂f/∂y)(∂y/∂x)+(∂f/∂z)(∂z/∂x)
=∂f/∂x+(∂f/∂y)[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]-(∂f/∂z)[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z),
∂u/∂y=∂f/∂y+(∂f/∂z)(∂z/∂y)
=∂f/∂y+(∂f/∂z)/(∂ψ/∂z)
dy=(∂φ/∂x)dx+[(∂ψ/∂x)dx+(∂ψ/∂z)dz]
=[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]dx+(∂ψ/∂z)dz,
有
∂y/∂x=(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x),
且
dz=-{[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z)}dx[1/(∂ψ/∂z)]dz,
得
∂z/∂x=-[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z), ∂z/∂y=1/(∂ψ/∂z),
于是
∂u/∂x=∂f/∂x+(∂f/∂y)(∂y/∂x)+(∂f/∂z)(∂z/∂x)
=∂f/∂x+(∂f/∂y)[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]-(∂f/∂z)[(∂φ/∂x)+(∂ψ/∂x)]/(∂ψ/∂z),
∂u/∂y=∂f/∂y+(∂f/∂z)(∂z/∂y)
=∂f/∂y+(∂f/∂z)/(∂ψ/∂z)
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