求z=f(24xy,x^2+y^2,2y)的二阶偏导数过程

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主要内容:

本文通过全微分、链式求导法等方法,介绍计算抽象函数z= f(24xy,x^2+y^2,2y)的所有二阶偏导数的具体步骤。

 

求z=f(24xy,x^2+y^2,2y)的二阶偏导数过程

方法/步骤

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    一阶偏导数计算:

    z=f(24xy,x^2+y^2,2y),用全微分求导法,则有:

    dz=24f1'(ydx+xdy)+f2'(2xdx+2ydy)+2f3'dy,即:

    dz=24yf1'dx+24xf1'dy+2xf2'dx+2yf2'dy+2f3'dy,

    dz=(24yf1'+2xf2')dx+(24xf1'+2yf2'+2f3')dy。

    则z对x的一阶偏导数为:

    ∂z/∂x=24yf1'+2xf2';

    同理,z对y的一阶偏导数为:

    ∂z/∂y=24xf1'+2yf2'+2f3'。

     

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    二阶偏导数求解:

    因为∂z/∂x =24yf1'+2xf2',再次对x求导,

    所以∂^2z/∂x^2

    =24y(f11''*24y+f12''*2x)+2f2'+2x(f21''24y+f22''*2x),

    =576y^2f11''+96xyf12''+2f2'+4x^2f22'',

     

     

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    因为∂z/∂y=24xf1'+2yf2'+2f3',再次对y求导,

    所以∂^2z/∂y^2

    =24x(f11''*24x+f12''*2y+f13''*2)+2f2'+2y(f21''*24x+f22''*2y+f23''*2)+2(f31''*24x+f32''*2y+f33''*2)

    =576x^2f11''+48xyf12''+48xf13''+2f2'+48xyf12''+4y^2f22''+4yf23''+48xf31''+f32''*4y+4f33'',

    =576x^2f11''+96xyf12''+2f2'+96xf13''+4y^2f22''+8yf23''+4f33''.

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    因为∂z/∂y =24xf1'+2yf2'+2f3',再次对x求导,

    所以∂^2z/∂y∂x

    =24f1'+24x(f11''*24y+f12''*2x)+2y(f21''*24y+f22''*2x)+2(f31''*24y+f32''*2x)

    =24f1'+576xyf11''+48x^2f12''+48y^2f12''+4xyf22''+48yf31''+96xf32'',,

    =24f1'+576xyf11''+48(1x^2+y^2)f12''+4xyf22''+48yf31''+96xf32''。

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