8.1. Đạo hàm riêng của hàm số nhiều biến số

Định nghĩa. Xét hàm $z=f(x,y)$ xác định trên miền $D$ và điểm ${{M}_{0}}({{x}_{0}},{{y}_{0}})\in D$.

Cho $x$ biến thiên và giữ $y={{y}_{0}}$, ta được hàm một biến: $x\mapsto f(x,{{y}_{0}})$, nếu hàm số này có đạo hàm tại $x={{x}_{0}}$ thì đạo hàm đó được gọi là đạo hàm riêng của $z$ đối với biến $x$ tại $({{x}_{0}},{{y}_{0}}).$

Kí hiệu $z{{'}_{x}}$ hay $f{{'}_{x}}({{x}_{0}},{{y}_{0}})$ hay $\dfrac{\partial z}{\partial x}$ hay $\dfrac{\partial f({{x}_{0}},{{y}_{0}})}{\partial x}$.

Nếu ${{\Delta }_{x}}z:=f({{x}_{0}}+\Delta x,{{y}_{0}})-f({{x}_{0}},{{y}_{0}})$ thì  $\dfrac{\partial z}{\partial x}=\underset{\Delta x\to 0}{\mathop{\lim\limits }}\,\dfrac{{{\Delta }_{x}}z}{\Delta x}$

Tương tự: Ta có định nghĩa đạo hàm riêng của $z$ đối với biến $y$ tại $({{x}_{0}},{{y}_{0}})$.

Kí hiệu $z{{'}_{y}}$ hay $f{{'}_{y}}({{x}_{0}},{{y}_{0}})$ hay $\dfrac{\partial z}{\partial y}$ hay $\dfrac{\partial f({{x}_{0}},{{y}_{0}})}{\partial y}$.

Nếu ${{\Delta }_{y}}z:=f({{x}_{0}},{{y}_{0}}+\Delta y)-f({{x}_{0}},{{y}_{0}})$ thì  $\dfrac{\partial z}{\partial y}=\underset{\Delta y\to 0}{\mathop{\lim\limits }}\,\dfrac{{{\Delta }_{y}}z}{\Delta y}$.

Chú ý
  1. $\dfrac{\partial z}{\partial x}$  là 1 kí hiệu chứ không phải là 1 thương (khác với $\dfrac{dy}{dx}$).
  2. Với các hàm $n$ biến ($n\ge 3)$ ta cũng định nghĩa các đạo hàm riêng một cách tương tự. Khi tìm đạo hàm riêng của 1 hàm nhiều biến đối với 1 biến nào đó ta xem hàm đó chỉ phụ thuộc vào mỗi biến ấy còn các biến khác xem là các hằng số và áp dụng cách tìm đạo hàm của hàm một biến.
  3. Ý nghĩa: $\dfrac{\partial u}{\partial x}$ biểu thị vận tốc biến thiên của $u$ đối với $x$ khi các biến khác không đổi.
Ví dụ 1. Tìm các đạo hàm riêng của hàm số $z={{x}^{2}}{{e}^{y}}+{{y}^{3}}$.
Giải

Hướng dẫn: Khi tìm đạo hàm riêng của hàm $z$ đối với $x$ thì ta xem $y$ là hằng số và ngược lại.

Ta có: $z{{'}_{x}}=2x{{e}^{y}};\text{ }z{{'}_{y}}={{x}^{2}}{{e}^{y}}+3{{y}^{2}}$.

Ví dụ 2. Tìm các đạo hàm riêng của hàm số $u={{x}^{2}}{{y}^{3}}{{z}^{4}}+2025$.
Giải

Hướng dẫn: Khi tìm đạo hàm riêng của hàm $u$ đối với $x$ thì ta xem 2 biến còn lại ($y$ và $z$)  là các hằng số và tương tự khi tìm đạo hàm riêng của hàm $u$ đối với $y$ và $z$.  

Ta có: $u{{'}_{x}}=2x{{y}^{3}}{{z}^{4}};\text{ }u{{'}_{y}}=3{{x}^{2}}{{y}^{2}}{{z}^{4}};\text{ }u{{'}_{z}}=4{{x}^{2}}{{y}^{3}}{{z}^{3}}$.

    

1161.8.1

by Site Owner -
Number of replies: 0

Thảo luận nội dung "Đạo hàm riêng của hàm số nhiều biến số"

Last modified: Thursday, 5 September 2024, 9:57 AM