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讨论 z=x2+y2 在 (0,0) 的方向导数情况
解:el=(cosα,cosβ)
∂l∂f∣(0,0)∂x+∂f∣(0,0)=∂x−∂f∣(0,0)=1=ρ→0+limρf(0+ρcosα,0+ρcosβ)−f(0,0)=ρ→0+limρρ−0=1
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f=⎩⎨⎧x2+y2xysinx2+y21x2+y2=00x2+y2=0,讨论偏导性、方向导数情况
解:fx(0,0)=fy(0,0)=0
∂l∂f∣(0,0)=ρ→0+limρρρcosαρcosβsinρ21=ρ→0+limcosαcosβsinρ21
当 cosα=0 或 cosβ=0 时,极限存在
当 cosα=0 且 cosβ=0 时,极限不存在,方向导数也不存在
∂x+∂f=∂x−∂f=∂y+∂f=∂y−∂f=0
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f(x,y,z)=x2cosy+e−yln(x+z),求其在 (−1,0,2) 处沿该点到 (1,2,1) 方向的方向导数
解:fx∣(−1,0,2)=2×(−1)×cos0+e−0−1+21=−1,fy∣(−1,0,2)=0,fz∣(−1,0,2)=1
MM0=(2,2,−1)
el=(32,32,−31)
∂l∂f∣(−1,0,2)=−1×32+0×32+1×(−31)=−1
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n 是 2x2+3y2+z2=6 在 P0(1,1,1) 处指向外侧的法向量,求 u=z6x2+8y2 在 P0 处沿 n 的方向导数
解:ux(1,1,1)=146,uy(1,1,1)=148,uz(1,1,1)=−14
21n=(2,3,1),en=(142,148,141)
∂n∂f∣(1,1,1)=146×142+148×143−14×141=711
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f(x,y)=⎩⎨⎧x2+y4xy2x2+y2=00x2+y2=0,求 f 在 (0,0) 处沿任意方向的方向导数
解:
∂l∂f∣(0,0)=ρ→0+limρρ2cos2α+ρ4cos4βρcosαρ2cosβ−0=ρ→0+limcos2α+ρ2cos4βcosαcosβ
- 当 cosα=0 时,原式 =cosαcos2β=cosα1−cos2α=cosαsin2α
- 当 cosα=0 时,sin2α=cos2β=1,原式 =0