全微分怎么算例题及答案初中详解

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全微分怎么算例题及答案初中详解

摘要:
本文旨在为初中生详细解释全微分的计算方法,并通过具体例题演示全微分求解步骤。全微分是多元函数微分学的重要概念,通过本文的学习,初中生可以初步了解并掌握全微分的基本原理和运算技巧。

一、全微分的基本概念

全微分是多元函数在其定义域内某点处,对各个自变量分别求偏导数后,再与各自变量的增量相乘并求和得到的线性主部。对于二元函数f(x, y),其在点(x0, y0)处的全微分可以表示为:

df = f'x(x0, y0) * dx + f'y(x0, y0) * dy

其中,f'x(x0, y0)和f'y(x0, y0)分别是函数f在点(x0, y0)处对x和y的偏导数,dx和dy是自变量x和y的增量。

二、全微分的计算步骤

  1. 求出函数在指定点处的偏导数;
  2. 将偏导数与各自变量的增量相乘;
  3. 将各乘积相加得到全微分的值。

三、全微分计算例题

例题:求函数f(x, y) = x^2 + 2xy + y^2在点(1, 2)处的全微分。

解:

  1. 首先求出函数在点(1, 2)处对x和y的偏导数。
    • f'x(x, y) = 2x + 2y
    • f'y(x, y) = 2x + 2y
      将x=1, y=2代入得:
    • f'x(1, 2) = 21 + 22 = 6
    • f'y(1, 2) = 21 + 22 = 6
  2. 计算全微分:
    df = f'x(1, 2) * dx + f'y(1, 2) * dy
    = 6 * dx + 6 * dy

因此,函数f(x, y)在点(1, 2)处的全微分为:df = 6dx + 6dy。

总结:
通过本文的讲解,初中生可以初步了解并掌握全微分的基本概念和计算步骤。需要注意的是,在实际应用中,全微分通常用于近似计算多元函数在某点附近的值。掌握全微分的计算方法有助于加深对多元函数微分学的理解,并为后续学习打下坚实的基础。

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