全微分是多元函数微分学中的一个重要概念,在考研数学中也是一个基本考点。具体来说,如果函数 ( z = f(x, y) ) 在点 ((x, y)) 处的全增量 (Delta z = f(x + Delta x, y + Delta y) - f(x, y)) 可以表示为 (Delta z = A Delta x + B Delta y + o(rho)),其中 (A) 和 (B) 不依赖于 (Delta x) 和 (Delta y),仅与 ((x, y)) 有关,且 (rho = sqrt{Delta x^2 + Delta y^2}) 当 (rho to 0) 时,函数 (z = f(x, y)) 在点 ((x, y)) 处可微分。此时,函数在 ((x, y)) 处的全微分记为 (dz),其表达式为:
[ dz = f_{xx}(x, y) Delta x + f_{xy}(x, y) Delta y ]
或者等价地:
[ dz = f_{yx}(x, y) Delta x + f_{yy}(x, y) Delta y ]
其中,(f_{xx})、(f_{xy})、(f_{yx}) 和 (f_{yy}) 分别表示函数 (f) 对 (x) 和 (y) 的二阶偏导数。
全微分的计算可以通过以下两种方法进行:
直接利用全微分的定义
根据全微分的定义,直接写出全微分的表达式。
利用偏导数
先求出函数对各个自变量的偏导数,然后利用全微分的定义计算全微分。
全微分是多元函数微分学的基础,掌握它对于理解和解决更复杂的微分问题至关重要。