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时间:2019-03-08
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1、高等数学(下)第八章多元函数微分法及其应用一、基本概念1.多元函数(1)知道多元函数的定义元函数:(2)会求二元函数的定义域1°:分母不为;2°:真数大于;3°:开偶次方数不小于;4°:或中≤(3)会对二元函数作几何解释2.二重极限这里动点是沿任意路线趋于定点的.(1)理解二重极限的定义(2)一元函数中极限的运算法则对二重极限也适用,会求二重极限;(3)会证二元函数的极限不存在(主要用沿不同路径得不同结果的方法).3.多元函数的连续性(1)理解定义:.(2)知道一切多元初等函数在其定义域内连续的结论;(3)知道多元函数在闭
2、区域上的最大最小值定理、介值定理。二、偏导数与全微分1.偏导数(1)理解偏导数的定义(二元函数)(2)知道偏导数的几何意义以及偏导数存在与连续的关系.(3)求偏导数法则、公式同一元函数.2.高阶偏导数(1)理解高阶偏导数的定义.(2)注意记号与求导顺序问题.(3)二元函数有二阶连续偏导数时,求导次序无关:.3.全微分(1)知道全微分的定义若可表示成,则在点处可微;称为此函数在点处的全微分,记为.(2)知道二元函数全微分存在的充分必要条件:函数可微,偏导数必存在;(,;)偏导数存在,不一定可微(是否为).偏导数连续,全微分必
3、存在.(3)求方向导数、梯度.三、多元复合函数与隐函数求导法则1.多元复合函数的求导法则(1)(2)对于函数只有一个中间变量的二元函数或多个中间变量的一元函数(全导数)的求导法要熟练掌握.(3)掌握多元复合函数(主要是两个中间变量的二元函数)的二阶偏导数的求法.2.隐函数的求导公式(1)一个方程的情形若确定了,则;若确定了,则,.(2)方程组的情形若能确定,则由可解出与;若确定了,,像上边一样,可以求出,及,.四、多元函数微分法的应用1.几何应用(1)空间曲线的切线与法平面方程1°:曲线:,,,时,上相应点处的切线方程:法
4、平面方程:2°:曲线:,则点处的切线方程:法平面方程:3°:曲线:,则点处的切线方程为法平面方程:(2)空间曲面的切平面与法线方程1°:曲面:,点处的切平面方程为:法线方程:2°:曲面:,在点处的切平面方程为:法线方程为:2.极值应用(1)求一个多元函数的极值(如):先用必要条件,求出全部驻点,再用充分条件求出驻点处的,与;,时有极大值,时有极小值;时无极值.(2)求最值1°:纯数学式子时,区域内驻点处的函数值与区域边界上的最值比较;2°:有实际意义的最值问题.(3)条件极值求一个多元函数在一个或个条件下的极值时,用拉格朗
5、日乘数法.如:在条件与下的极值时,取解方程组,求出,,则就是可能的极值点;再依具体问题就可判定为极大(或极小)值点.第九章重积分一、二重积分1.定义:1.几何意义:当≥时,表示以曲面为顶,以为底的曲顶柱体体积.物理意义:以为密度的平面薄片的质量.2.性质1°:2°:3°:若,则4°:时,5°:若在上≥,则≥≥6°:若在闭区域上连续,且≤≤,则≤≤7°:(中值定理)若在闭区域上连续,则必有点,使3.二重积分的计算法(1)在直角坐标系中1°:若积分区域为型区域:则化为先后的二次积分:2°:若积分区域为型区域:则化为先后的二次积
6、分:(2)在极坐标系中,1°:极点在外::则有2°:极点在的边界上::则有3°:极点在内::则有在计算二重积分时要注意:1°:选系:是直角坐标系还是极坐标系;若积分区域是圆域、环域或它们的一部分;被积式含有或两个积分变量之比、时,一般可选择极坐标系.2°:选序:当选用直角坐标系时,要考虑积分次序,选错次序会出现复杂或根本积不出的情况(二次积分换次序).矚慫润厲钐瘗睞枥庑赖。3°:积分区域的对称性与被积函数的奇偶性要正确配合,如:关于轴(或轴)对称时,应配合被积函数对于(或)的奇偶性.聞創沟燴鐺險爱氇谴净。4°:若,积分区域
7、:,则二重积分可化为两个定积分的乘积.一、三重积分1.定义:2.物理意义:以为密度的空间体的质量.3.性质(与二重积分类同).4.三重积分的计算法(1)在直角坐标系中1°:若为:此处为在面上的投影,与分别为的下界面和上界面方程,则2°:若为:此处为用平面截时所得的截面面积,则(2)在柱面坐标系下若为:,则(3)在球面坐标系中若为:,则注:1°:柱面坐标、球面坐标对普通班不要求;2°:三重积分的计算也有选系、选序的问题;3°:积分区域的对称性与被积函数的奇偶性要正确配合;4°:若是长方体:,而,则三重积分化为三个定积分的乘积
8、.一、重积分的应用1.几何应用(1)求面积:(2)求体积:,(3)求曲面面积:若:,在面上的投影为,则的面积为:2.物理应用(1)求质量:;(2)求重心:;在均匀情况下,重心公式可变形为:;同理,可得到空间体的重心坐标.(1)求转动惯量:;;同理可有空间体对坐标面、坐标轴的转动惯量.第十章曲线积分与曲面
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