在數學中,求二階導數是微積分中的基本技能。當函數包含兩個變量x跟y時,求二階導數的過程會略微複雜一些。本文將經由過程一個例題來具體闡明怎樣求解包含x跟y的二階導數。
總結來說,對包含兩個變量的函數,我們平日關注的是偏導數。偏導數是對其中一個變量求導時,將其他變量視為常數來處理。而對二階偏導數,我們則須要分辨對兩個變量求兩次偏導。具體到本題,我們將求解函數f(x,y)的二階導數。
例題描述:設函數f(x,y) = x^3y^2,求f對x的二階偏導數f_{xx}、對y的二階偏導數f_{yy}以及穿插二階偏導數f_{xy}跟f_{yx}。
具體求解步調如下:
- 對x求偏導數:起首,將y視為常數,對x求一階偏導數。f_x(x,y) = 3x^2y^2。
- 對x求二階偏導數:接着,再次對x求導,掉掉落f_{xx}(x,y) = 6xy^2。
- 對y求偏導數:然後,將x視為常數,對y求一階偏導數。f_y(x,y) = 2x^3y。
- 對y求二階偏導數:最後,對y求二階導數,掉掉落f_{yy}(x,y) = 2x^3。
- 求穿插二階偏導數:對穿插二階偏導數,f_{xy}(x,y) = f_{yx}(x,y),我們起首對x求偏導數掉掉落f_x(x,y),然後對y求導。成果是f_{xy}(x,y) = f_{yx}(x,y) = 6x^2y。
結論:經由過程以上步調,我們曾經求解出了函數f(x,y) = x^3y^2的全部二階偏導數。在現實利用中,求解二階偏導數對懂得函數的凹凸性跟曲率等屬性至關重要。
本文供給的例題不只幫助讀者懂得怎樣求解包含x跟y的二階導數,並且為處理更複雜的多變量函數導數成績供給了基本。