多元复合函数的求导法则

1 一元和多元的复合
如果函数都在,函数点对应的点有,那么复合函数,且有(实际上代表了任意,所以下面省略了)

其中也被称为 全导数 (Total derivative)。

设有的增量,这时的对应增量为,以及函数的对应增量为。因为函数点有,所以有(下述结论出自的证明)

其中当。将上式两边同时除以,可得:

因为当时,有,从而有以及,所以:

可将上述定理推广到中间变量多于两个的情况。例如,设,可得复合函数,则在与上述定理类似的条件下,该复合函数是,有:

对比单变量函数的,上述定理就是多元函数的链式法则。可通过下图来记忆,从顶上出发,将路径上的导数相乘,不同路径上的相加,就得到最后的结果。

2 多元复合函数的求导法则
如果函数都在点具有对及对,函数点对应的点有,那么复合函数点的两个都存在,且有:

上述定理和之前讨论的基本一样,比如求时,其中变化的是,故可将视作常量,从而此时的函数只是关于的单变量函数,所以套用上面的定理即可。区别主要在于,上述定理中运用的都是

本节的所有定理以及它们的推广,可以笼统地称为 多元复合函数的求导法则

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