多元函數微分學——方向導數的定義

2021-02-20 為數幾何

今天我們來說一說方向導數的定義。

首先來看高數課本關於方向導數的定義:

然後下面這是百度百科的:

數學分析教材:

                           

維基百科:

 

仔細看一下上面的定義,你會發現其中的不同,可以分為兩派——高數和百度是一派,數分和維基是一派。

       分析一下可知高數和百度上的定義可知求方向導數時,由曲面上一點朝著一個方向引一條與曲面相切的射線,而數分和維基的定義,則曲面上一點朝著一個方向引一條與曲面相切的直線。類比一下一元函數,數分和維基對方向導數的定義就相當於一元函數對導數的定義,

高數和百度對方向導數的定義就相當於一元函數對單側導數的定義。

 

 

接下來我們來說一個問題:如果一個曲面上的一點的所有方向導數都存在,那麼這點處的偏導數是否存在?

 

 

如果我們按照數分和維基上對方向導數的定義,那麼其偏導數就是就是那一點沿x軸y軸正方向的方向導數,既然方向導數都存在那偏導數一定存在。

 

如果我們按照高數和百度上對方向導數的定義,那麼只有當沿x軸正向的方向導數和沿x軸負向的方向導數互為相反數時,此點處對x的偏導數才存在,對y也同理。

 

現在你應該完全明白上面對方向導數定義的不同了吧。

 另外,我們需要記住和深刻理解這一點——方向導數的意義:描述函數f(x,y)在某一點處,沿各方面的變化率。明白了這一點才能理解作業冊中的題目。

小編認為高數上對方向導數的定義要更好一些,在我們研究一些問題時,例如圓錐的頂點處沿各個方向的變化率時,按照數分上對方向導數的定義是無法計算的,必須再加入其他定義,而按照高數上的定義是可以解決的。PS:當然我們考試的時候還是按照自己所學的高數課本來。

相關焦點

  • 多元函數的微分學
    在多元函數微分學這塊,主要概念有二重極限、連續、可偏導、可微、方向導數與梯度,今日講解偏導數概念。偏導數:二元函數f(x,y)在某點的偏導數實際上就是相應的一元函數的導數,因而在某些地方求某一點的偏導數除定義法外,有時可以採用先帶入後求的辦法更簡便。注意混合偏導,學會利用混合偏導連續時與積分次序無關這個性質,可以採取交換求導次序的辦法簡化二階混合偏導的計算。
  • 軍轉幹:2015軍隊文職數學二多元函數微分學參考大綱
    中公教育軍轉幹考試網整理軍隊文職人員招聘理工學(數學2)專業科目考試大綱:多元函數微分學,為2015年參加軍隊文職考試的考生作第一手參考。【多元函數微分學】主要測查應試者對多元函數的極限與連續性、偏導數與全微分、方向導數、多元函數極 值的掌握程度。
  • 2020考研數學高數要掌握的核心知識點梳理:多元函數微分學
    2020考研數學高數要掌握的核心知識點梳理:多元函數微分學 考研數學複習備考的初期,基礎知識是複習的重點,為了幫助大家更好的進行基礎知識的積累,以下是中公考研小編整理的關於「2020考研數學高數要掌握的核心知識點梳理:多元函數微分學」相關資訊文章,一起關注一下吧~
  • 2015考研數學暑期複習:高等數學之多元函數微分學
    高數中,多元部分較為重要。高等數學中有多元函數微分學,多元函數積分學。從本質上講多元是一元的升華,相應的理論和方法也可以從一元那裡類比過來。但是多元部分也有自己的特點,它與一元部分也有所區別。  1.深刻理解概念  前面我說了多元與一元有聯繫,但也有區別。
  • 2021考研高數基礎知識:多元函數的微分學怎麼考察
    2021考研高數基礎知識:多元函數的微分學怎麼考察 福建在職研究生招生信息網為各位考生整理考研備考相關內容,包含考研英語、數學、政治等備考技巧。希望同學們都能如願以償,進入自己理想的院校!
  • 多元函數微分學 | 全微分
    其他聯繫方式:(QQ郵箱)2589867447@qq.com由偏導數的定義知道,二元函數對某個自變量的偏導數表示當另一個自變量固定時,因變量相對於該自變量的變化率。上面兩式的左端分別叫做二元函數對x和對y的偏增量,而右端分別叫做二元函數對x和對y的偏微分。
  • 16考研多元函數微分學大綱分析及複習重點
    9月18日這個在中國歷史上成為轉折點的一天,同樣也為2016年參加考研的同學帶來了重磅消息—2016年考研大綱正式發布,下面就按章節來分析大綱的要求以及複習該章節的重點:   一、大綱要求:多元函數微分學
  • 2016考研數學考試大綱及複習重點:多元函數微分學
    9月18日這個在中國歷史上成為轉折點的一天,同樣也為2016年參加考研的同學帶來了重磅消息—2016年考研大綱正式發布,下面跨考教育數學教研室趙睿老師就按章節來分析大綱的要求以及複習該章節的重點:2016年考研大綱公布 2016年全國碩士研究生考試報名  一、大綱要求:多元函數微分學
  • 微分學的進階之路——多元微分學的發展
    雖然牛頓和萊布尼茨在創立微積分的過程中也接觸到了偏微分和重積分的概念,但將微積分算法推廣到多元函數並建立偏導數理論和多重積分理論的主要是18世紀的數學家。年輕時的歐拉18世紀,微積分發展的一個重要方向是由一元微分學向多元微分學的推廣。
  • 一元函數微分學考點(2):導數的幾何意義
    關於一元函數微分學,專升本數學考試要求包括:(一)導數與微分
  • 如何把多元函數微分學應用到空間曲線與曲面上?
    本篇文章講述如何用多元函數微分學的知識來求這些線或面。對多元微分學知識不了解的同學可以看一下小編之前的文章。內容分為兩部分:空間曲線的切線與法平面;曲面的切平面與法線。當然,如果不想記的話,可以對兩個方程對x求導,求得y對x的導數和z對x的導數。然後向量就是(1,dy/dx,dz/dx)。曲面的切平面與法線曲面方程給的話,要麼是顯式形式,要麼是隱式形式。
  • 在線計算專題(03):具體、抽象函數的導數、微分與方向導數的計算
    1、一元、多元函數一階導數與導數值的計算例1  計算以下函數的導數,並求在2、一元、多元函數高階導數的計算例1  計算以下函數的50階導數:輸入表達式為執行後的結果顯示為4、全微分的計算由於一元函數的微分就是導數乘以自變量微分即完全可以直接歸結為導數的計算,下面僅僅介紹多元函數全微分的計算方法.
  • 歐拉和他在微分學領域的貢獻
    歐拉的三大著作:《無限小分析引論》(1748年)、《微分學原理》(1755年)和《積分學原理》(1774年) 是微積分歷史上裡程碑式的著作歐拉《無限小分析引論》是第一本現代數學分析學著作,也是數學七大名著之一。在這本書中,歐拉定義三角函數為無窮級數,表述了歐拉公式。
  • 一元函數微分學:重視基礎,不留盲點
    想必,2016考生早已著手開始複習,那麼考研之初,對高等數學第二章一元函數微分學的複習需要掌握什麼?跨考教育數學教研室牛秀燕為大家再次明確,以便複習更加有計劃性和目的性。 1.理解導數和微分的概念,理解導數與微分的關係,理解導數的幾何意義,會求平面曲線的切線方程和法線方程,了解導數的物理意義,會用導數描述一些物理量,理解函數的可導性與連續性之間的關係。
  • 這麼變態的偏導數、可微定義題目!
    在學習多元函數偏導數、可微時,一些經常被人忽視的細節常常會導致題目不會做,或者很容易做錯,本文將分別就多元函數偏導數定義、可微定義列舉兩個極容易出錯的例子。1.偏導數定義例題1:在導數、偏導數定義中,最容易被人遺忘的地方就是,極限式的分子中被減數是定點,而不是動點。請看下面的一元函數和二元函數導數和偏導數相關定義的極限式:注意上面標紅色的部分,當給定一個點時,導數定義、偏導數定義的極限式中,分子的被減數是不是定點?
  • 2016年考研數學大綱解析:一元函數微分學
    9月18日這個在中國歷史上成為轉折點的一天,同樣也為2016年參加考研的同學帶來了重磅消息-2016年考研大綱正式發布,下面按章節來分析大綱的要求以及複習該章節的重點:   一、大綱要求:一元函數微分學
  • 2016考研數學考試大綱及複習重點:一元函數微分學
    9月18日這個在中國歷史上成為轉折點的一天,同樣也為2016年參加考研的同學帶來了重磅消息—2016年考研大綱正式發布,下面跨考教育數學教研室趙睿老師就按章節來分析大綱的要求以及複習該章節的重點:2016年考研大綱公布 2016年全國碩士研究生考試報名  一、大綱要求:一元函數微分學
  • 2012考研高數模塊化知識:函數的連續性和導數
    衝刺階段: 理解函數的連續性與其它性質之間的關係(可導性,可積性),具備結合函數的連續性與其它性質綜合分析問題的能力。跨考點評:連續函數是高等數學的主要研究對象,對函數連續性的判斷本質上是考查考生極限的計算(主要是左右極限的計算),考生在掌握常見極限的計算方法的同時還需要理解連續性的定義。
  • 反三角函數,相關關係,轉化,求導,級數定義,積分表達,泰勒展開知識點
    ㊣: 感謝小夥伴 十七 的提醒,今天整合了反三角函數的相關知識點,其中部分相關知識點來源網絡。
  • 2011年成考專升本高等數學二導數複習
    歷年來,成人高考數學(二)的考試內容主要分為以下幾塊:一元函數微積分學、多元函數微分學(主要是二元函數)及概率論初步。其中一元函數微積分學和多元函數微積分學在考試中分數佔很大比重,因此這兩大塊是我們大家尤其要重視的重點。考試題型包括選擇題、填空題和解答題。下面我們粗略地看一下考試的主要側重點。