设 u = f(x^2 - y^2, e^xy),则 (partial u)/(partial x) = ( )A. f'(2x + xe^xy)B. f'(2x, xe^xy)C. 2xf_1' + ye^xyf_2'D. (2x + xe^xy)f'
A. $f'(2x + xe^{xy})$
B. $f'(2x, xe^{xy})$
C. $2xf_1' + ye^{xy}f_2'$
D. $\left(2x + xe^{xy}\right)f'$
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偏导数计算,需要熟练掌握链式法则的应用。
解题核心思路:
- 识别中间变量:将复合函数分解为中间变量$v = x^2 - y^2$和$w = e^{xy}$,从而将$u = f(v, w)$转化为二元函数。
- 链式法则展开:分别对$v$和$w$求偏导,再与$f$对两个变量的偏导数相乘后相加。
- 关键符号区分:注意$f_1'$和$f_2'$分别表示$f$对第一个和第二个变量的偏导数。
破题关键点:
- 正确分解变量:明确$u$的两个中间变量。
- 准确计算偏导数:分别计算$v$和$w$对$x$的偏导数,并代入链式法则公式。
设中间变量$v = x^2 - y^2$,$w = e^{xy}$,则$u = f(v, w)$。根据链式法则,$\frac{\partial u}{\partial x}$的计算步骤如下:
计算中间变量的偏导数
-
对$v$求偏导:
$\frac{\partial v}{\partial x} = \frac{\partial}{\partial x}(x^2 - y^2) = 2x.$ -
对$w$求偏导:
$\frac{\partial w}{\partial x} = \frac{\partial}{\partial x}(e^{xy}) = y e^{xy}.$
应用链式法则
将$f$对$v$和$w$的偏导数分别与中间变量的偏导数相乘并相加:
$\frac{\partial u}{\partial x} = \frac{\partial f}{\partial v} \cdot \frac{\partial v}{\partial x} + \frac{\partial f}{\partial w} \cdot \frac{\partial w}{\partial x}.$
代入符号与结果
设$f_1' = \frac{\partial f}{\partial v}$,$f_2' = \frac{\partial f}{\partial w}$,则:
$\frac{\partial u}{\partial x} = 2x f_1' + y e^{xy} f_2'.$
对应选项C。