6.设 =yln (xy), 求 dfrac ({a)^3z}(a{x)^2ay}, dfrac ({partial )^3z}(partial xpartial {y)^2}

题目解答
答案

解析
考查要点:本题主要考查三阶混合偏导数的计算,涉及对变量的多次求导及求导顺序的理解。
解题核心思路:
- 确定求导顺序:根据题目中的偏导数符号,明确先对哪个变量求导,再对哪个变量求导。
- 分步求导:先对其中一个变量求导,再对结果继续对其他变量求导,注意每一步的中间结果。
- 化简表达式:在每一步求导后,及时化简表达式,避免复杂运算。
破题关键点:
- 正确拆分复合函数:将$\ln(xy)$拆分为$\ln x + \ln y$,简化求导过程。
- 注意隐含的乘积法则:在对$y \ln(xy)$求导时,需应用乘积法则。
- 区分变量求导:对某一变量求导时,其他变量视为常数。
求$\dfrac{{\partial}^{3}z}{\partial{x}^{2}\partial y}$
第一步:对$y$求一阶偏导
$\frac{\partial z}{\partial y} = \ln(xy) + y \cdot \frac{1}{xy} \cdot x = \ln x + \ln y + 1$
第二步:对$x$求一阶偏导
$\frac{\partial^{2} z}{\partial x \partial y} = \frac{\partial}{\partial x} (\ln x + \ln y + 1) = \frac{1}{x}$
第三步:对$x$求二阶偏导
$\frac{\partial^{3} z}{\partial x^{2} \partial y} = \frac{\partial}{\partial x} \left( \frac{1}{x} \right) = -\frac{1}{x^{2}}$
求$\dfrac{{\partial}^{3}z}{\partial x \partial {y}^{2}}$
第一步:对$y$求一阶偏导
$\frac{\partial z}{\partial y} = \ln x + \ln y + 1$
第二步:对$y$求二阶偏导
$\frac{\partial^{2} z}{\partial y^{2}} = \frac{\partial}{\partial y} (\ln x + \ln y + 1) = \frac{1}{y}$
第三步:对$x$求一阶偏导
$\frac{\partial^{3} z}{\partial x \partial y^{2}} = \frac{\partial}{\partial x} \left( \frac{1}{y} \right) = 0$