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2026 考研数学保命班
高等数学
@金榜硕哥 薛威
2025 年 10 月北京第 09 节 多元函数微分学
金榜时代
@考研数学薛威 硕哥
一、多元函数微分学
1. 全微分的充要条件
2. 偏微分方程转为常微分方程求解
3. 偏微分方程求参数
4. 偏微分方程求原函数
【例题1】设u(x,y)的全微分为du ex f(x)ydx f(x)dy,f(x)有二阶连续导数,
且 f(0)1, f(0)1.
(Ⅰ)求 f(x); (Ⅱ)求 f(x)的极值.
【例题2】设u f( x2 y2),其中 f(r)二阶可导,且lim f(r)0,
r0
2u 2u 1
dudv.
x2 y2 1u2 v2
u2v2x2y2
f(r)
(Ⅰ)求 f(r)的表达式; (Ⅱ)若 f(0)0,求lim .
r0 r4
f(t)
【练习3】设z f( x2 y2)具有连续二阶偏导数,lim 0且满足
t0 t
2z 2z 1 z
4z 8 x2 y2 ,
x2 y2 y y
试求函数z f( x2 y2)的表达式.u x2y, 2z 2z 2z 2z
【例题4】设变换 可把方程6 0化简为 0,
v xay. x2 xy y2 uv
求常数a,其中z z(x,y)有二阶连续的偏导数. (1996年,数学一)
2u
【练习5】已知函数z u(x,y)eaxby,且 0,求a,b的值,使得z z(x,y)
xy
满足方程
2z z z
z 0.
xy x y
f f
【例题6】设可微函数 f(u,v)满足 (uv)euv,且 f(0,v)0.
u v
若u x,v x y.
f(x,x y)
(Ⅰ)求 ; (Ⅱ)求 f(u,v)的极值.
x
【作业1】设 f(t)有二阶连续导数, f(1) f(1)1.在x0的平面区域内,
存在函数u(x,y),使得
y2 y y
du(x,y) xf( ) dx yxf( ) dy.
x x x
求 f(t)及 f(t)的极值.
【作业2】设z f( x2 y2),其中 f(u)有二阶连续导数, f(0) f(0)0,且
2z 2z 1 z
z x2 y2 ,
x2 y2 x x
求 f(u).【作业3】设u u( x2 y2)在D:x2 y2 4上有二阶连续偏导数,且满足
2u 2u 1 u
u x2 y2,
x2 y2 x x
u(0,0)0,u(1,1)2cos 2,
求函数u的表达式及u在D的最大值.
2u
【作业4】设函数u(x,y)具有二阶连续偏导数,且 0,求常数a,b的值,
xy
使得z f(x,y)eax2by2 u(x,y),满足等式
2f f f
2y 4x 8xyz 0.
xy x y
f(u,v) f(u,v)
【作业5】已知可微函数 f(u,v)满足 2(uv)e(uv),
u v
且 f(u,0)u2eu.
g(x,y)
(Ⅰ)记g(x,y) f(x,yx),求 ; (Ⅱ)求 f(u,v)的表达式和极值.
x
(2022年,数学二)
f(u,v) f(u,v) f(0,v) 1
【难题6】已知可微函数 f(u,v)满足 0, ,
u v v ev(1ev)
且 f(0,0)ln21.
f(x y,y)
(Ⅰ)求 ; (Ⅱ)求 f(u,v)的表达式.
y【作业7】已知函数 f(u,v)具有2阶连续偏导数,且函数g(x,y) f(2x y,3x y)
2g 2g 2g
满足 6 1.
x2 xy y2
2f f(u,0) 1
(Ⅰ)求 ; (Ⅱ)若 ueu,f(0,v) v2 1,求 f(u,v)的表达式.
uv u 50
(2024年,数学一)