张瑞
中国科学技术大学数学科学学院
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定义 1. (可微)
设在区间内有定义,在内,为函数的增量,若
其中不依赖。 则称在处可微,而则为函数的在处的微分,记为或,
定理 1.
在处可微,当且仅当在可导,且
注: 对于一元函数,可微与可导等价。
证: ()
所以,在处可导。
()
则有
这样,
即
所以可微,且
取,则有
这样,有
导数:强调的是变化率,
微分:强调的是从中,取出的线性部分
定义 2.
若函数在区间内的每一点都可微,则称函数在区间上可微。记为
这样
所以,导数是微分与自变量微分的商;导数又称为微商
,可微,则有
可微,则可微,且
由,则,所以,上式又可以写成
若是的函数,是的函数,若是的函数,均可微,则
称为,一阶微分的形式不变性
例 1. 求的微分,其中
例 2. 是的可微函数,求的微分
例 3. 求
类似,
2.
或者
3.
本题的意思是,以为自变量,求的微分。由知,
或者,由“一元微分的形式不变性”,
,则
例 4. Thanks
4.
定义 3.
仍然是的函数,若它还可微,则称二阶可微。记为
类似,可以定义阶微分和微分为阶微分,
运算中表示是增量,与无关。所以有
这样,有
更一般地,
记,而
当是自变量时,为与无关的常量,。
当是的函数时,为与相关的变量,
。
这样,
高阶微分不具有形式不变性
例 5. (例3.2.4) ,其中为的函数。求, ,
解. :
例 6. 设, ,指出如下计算中的错误。
, , , 则
例 7. 设,将关系式:
换成以为自变量的关系式
解. :
即
解. :
含参变量函数,则