题目
1、设z=xy+(y)/(x),求(partial^2z)/(partial xpartial y);
1、设$z=xy+\frac{y}{x}$,求$\frac{\partial^{2}z}{\partial x\partial y}$;
题目解答
答案
先对 $y$ 求偏导数:
\[
\frac{\partial z}{\partial y} = x + \frac{1}{x}
\]
再对 $x$ 求偏导数:
\[
\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2}
\]
或先对 $x$ 求偏导数:
\[
\frac{\partial z}{\partial x} = y - \frac{y}{x^2}
\]
再对 $y$ 求偏导数:
\[
\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2}
\]
**答案:**
\[
\boxed{1 - \frac{1}{x^2}}
\]
解析
步骤 1:对 $y$ 求偏导数
首先,我们对函数 $z=xy+\frac{y}{x}$ 关于变量 $y$ 求偏导数。根据偏导数的定义,我们只对 $y$ 进行求导,而将其他变量视为常数。因此,我们得到:
\[ \frac{\partial z}{\partial y} = x + \frac{1}{x} \]
步骤 2:对 $x$ 求偏导数
接下来,我们对上一步得到的结果关于变量 $x$ 求偏导数。根据偏导数的定义,我们只对 $x$ 进行求导,而将其他变量视为常数。因此,我们得到:
\[ \frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2} \]
步骤 3:验证结果
为了确保结果的正确性,我们也可以先对 $x$ 求偏导数,再对 $y$ 求偏导数。首先,我们对函数 $z=xy+\frac{y}{x}$ 关于变量 $x$ 求偏导数,得到:
\[ \frac{\partial z}{\partial x} = y - \frac{y}{x^2} \]
然后,我们对上一步得到的结果关于变量 $y$ 求偏导数,得到:
\[ \frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2} \]
这与步骤 2 的结果一致,因此,我们的计算是正确的。
首先,我们对函数 $z=xy+\frac{y}{x}$ 关于变量 $y$ 求偏导数。根据偏导数的定义,我们只对 $y$ 进行求导,而将其他变量视为常数。因此,我们得到:
\[ \frac{\partial z}{\partial y} = x + \frac{1}{x} \]
步骤 2:对 $x$ 求偏导数
接下来,我们对上一步得到的结果关于变量 $x$ 求偏导数。根据偏导数的定义,我们只对 $x$ 进行求导,而将其他变量视为常数。因此,我们得到:
\[ \frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2} \]
步骤 3:验证结果
为了确保结果的正确性,我们也可以先对 $x$ 求偏导数,再对 $y$ 求偏导数。首先,我们对函数 $z=xy+\frac{y}{x}$ 关于变量 $x$ 求偏导数,得到:
\[ \frac{\partial z}{\partial x} = y - \frac{y}{x^2} \]
然后,我们对上一步得到的结果关于变量 $y$ 求偏导数,得到:
\[ \frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y} = 1 - \frac{1}{x^2} \]
这与步骤 2 的结果一致,因此,我们的计算是正确的。