回答:
见下文。
说明:
我希望它有所帮助。
偏导数与总变差本质上相关。
假设我们有一个功能 #F(X,Y)# 我们想知道当我们为每个变量引入增量时它有多大变化。
修复想法,制作 #f(x,y)= k x y# 我们想知道它有多少
#df(x,y)= f(x + dx,y + dy)-f(x,y)#
在我们的函数示例中,我们有
#f(x + dx,y + dy)= k(x + dx)(y + dy)= k x y + k x dx + k y dy + k dx dy#
然后
#df(x,y)= k x y + k x dx + k y dy + k dx dy-k x y = k x dx + k y dy + k dx dy#
选择 #dx,dy# 随意小一点 #dx dy大约0# 然后
#df(x,y)= k x dx + k y dy#
但一般来说
#df(x,y)= f(x + dx,y + dy)-f(x,y)= 1/2(2 f(x + dx,y + dy)-2f(x,y)+ f (x + dx,y)-f(x + dx,y)+ f(x,y + dy)-f(x,y + dy))=#
#= 1/2(f(x + dx,y)-f(x,y))/ dx dx +1/2(f(x,y + dy)-f(x,y))/ dy dy +#
#+ 1/2(f(x + dx,y + dy)-f(x,y + dy))/ dx dx + 1/2(f(x + dx,y + dy)-f(x + dx) ,y))/ dy dy#
现在正在制作 #dx,dy# 我们任意小
#df(x,y)= 1/2(2f_x(x,y)dx + 2f_y(x,y)dy)= f_x(x,y)dx + f_y(x,y)dy#
所以我们可以通过计算偏导数来计算给定函数的总变差 #f_(x_1),f_(x_2),cdots,f_(x_n)# 和复合
#df(x_1,x_2,cdots,x_n)= f_(x_1)dx_1 + cdots + f_(x_n)dx_n#
在这里,数量 #f_(x_i)# 被称为偏导数,也可以表示为
#(部分f)/(部分x_i)#
在我们的例子中
#f_x =(部分f)/(部分x)= k x# 和
#f_y =(部分f)/(部分y)= k y#
注意
#f_x(x,y)= lim _((dx-> 0),(dy-> 0))(f(x + dx,y)-f(x,y))/ dx = lim _((dx-> 0),(DY-> 0))(F(X + DX,Y + DY)-f(X,Y))/ DX#
#f_y(x,y)= lim _((dx-> 0),(dy-> 0))(f(x,y + dy)-f(x,y))/ dy = lim _((dx-> 0),(dy-> 0))(f(x + dx,y + dy)-f(x,y))/ dy#
回答:
见下文。
说明:
为了补充上面的Cesareo答案,我将提供一个数学上不太严格的介绍性定义。
松散地说,偏导数告诉我们多变量函数会改变多少 当其他变量保持不变时 。例如,假设我们得到了
#U(A,T)= A ^2吨#
哪里 #U# 是特定产品的效用(幸福)功能, #一个# 是产品的数量,和 #T# 是产品的使用时间。
假设生产该产品的公司想知道如果将产品的使用寿命延长1个单位,他们可以从中获得多少效用。偏导数会告诉公司这个价值。
偏导数通常用小写的希腊字母delta表示(##部分),但还有其他符号。我们将使用 ##部分 目前。
如果我们试图找出产品的效用随着时间的增加而变化多少,我们就会计算效用与时间的偏导数:
#(partialU)/(partialt)#
要计算PD, 我们保持其他变量不变 。在这种情况下,我们对待 #A ^ 2#,另一个变量,好像它是一个数字。回想一下介绍性微积分,常数乘以变量的导数就是常数。这里的想法是一样的:(部分)衍生物 #A ^ 2#一个不变的时代 #T#,变量,只是常量:
#(partialU)/(partialt)= A ^ 2#
因此,产品使用时间增加1个单位 #A ^ 2# 更实用。换句话说,如果能够更频繁地使用,产品会变得更令人满意。
关于偏导数有很多,甚至更多 - 实际上,整个本科和研究生课程可以用于解决涉及偏导数的几种类型的方程 - 但基本思想是偏导数告诉我们有多少当其他的保持不变时,变量会发生变化。