31.(判断题,2.0分)如果函数u=u(x,y)在点(x,y)处具有对x及对y的偏导数,函数v=v(y)在点y处可导,函数z=f(u,v)在对应点(u,v)处具有连续偏导数,则复合函数z=f[u(x,y),v(y)]在对应点(x,y)处的两个偏导数都存在,且有(partial z)/(partial x)=(partial z)/(partial u)cdot(partial u)/(partial x)A. 对B. 错
A. 对
B. 错
题目解答
答案
解析
考查要点:本题主要考查多元复合函数的链式法则应用,特别是对中间变量依赖关系的理解。
解题核心思路:
- 链式法则的结构:明确复合函数中变量间的依赖关系,确定对某一变量求偏导时需要考虑哪些中间变量的传递。
- 偏导数存在的条件:题目中给出的条件(如偏导数存在、可导、连续偏导数)是否满足链式法则的应用前提。
- 关键简化:由于$v$仅是$y$的函数,对$x$求偏导时$\frac{\partial v}{\partial x}=0$,从而简化表达式。
破题关键点:
- 变量独立性:$v$不显含$x$,因此对$x$求偏导时只需考虑$u$的路径。
- 连续偏导数的作用:保证链式法则中各偏导数的乘积项存在且可计算。
根据链式法则,复合函数$z = f[u(x,y), v(y)]$的偏导数计算如下:
对$x$求偏导
$\frac{\partial z}{\partial x} = \frac{\partial f}{\partial u} \cdot \frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial f}{\partial v} \cdot \frac{\partial v}{\partial x}$
由于$v$仅依赖$y$,故$\frac{\partial v}{\partial x} = 0$,因此:
$\frac{\partial z}{\partial x} = \frac{\partial f}{\partial u} \cdot \frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial z}{\partial u} \cdot \frac{\partial u}{\partial x}$
对$y$求偏导
$\frac{\partial z}{\partial y} = \frac{\partial f}{\partial u} \cdot \frac{\partial u}{\partial y} + \frac{\partial f}{\partial v} \cdot \frac{\partial v}{\partial y}$
题目中$u$对$y$有偏导数,$v$对$y$可导,因此$\frac{\partial z}{\partial y}$也存在。
结论:题目中的偏导数表达式正确,且两个偏导数均存在。