多元函数求导法则
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理论与实验课教案首页
第17 次课 授课时间2016年12月23日 第3~5节课 教案完成时间2016年12月16日
课程名称 专业层次 高等数学 药学四年制本科 年 级
职 称 副教授 学时 3 2016 授课方式 理论 教 员 授课题目(章,节) 基本教材、主要参考书 和相关网站 第七章 多元函数及其微分法 §3.全微分 §4. 多元复合函数与隐函数的偏导数 基本教材:《高等数学》,顾作林主编,人民卫生出版社,2011年,第五版 主要参考书:《医科高等数学》,张选群主编,高教出版社,2009年,第二版 教学目标与要求: 了解:全微分存在的必要条件和充分条件;一阶全微分形式的不变性;全微分的概念 掌握:全微分的求法;复合函数、隐函数的偏导数的求法 教学内容与时间分配: 复习 5分钟 全微分概念 5分钟 可微与可导间的关系 5分钟 全微分的算法及应用 25分钟 复合函数求导法则(推广及特例4种) 40分钟 一阶全微分形式的不变性 15分钟 隐函数求导法 20分钟 小结 5分钟 教学重点与难点: 重点:全微分的概念;复合函数求导规则;隐函数求导法 难点:全微分的概念;全微分存在的充分条件;锁链法则的理解;函数结构图的分析 教学方法与手段: 教学方法:讲授式为主,启发式和讨论式相结合,借助示意图及实例分析,加深对抽象概念理解。 教学手段:传统教学手段(板书)与现代化教学手段(多媒体)相结合,既有演算推导过程,又提高单位时间授课信息量。 教学组长审阅意见: 签名: 年 月 日 教研室主任审阅意见: 签名: 年 月 日 理论与实验课教案续页
基 本 内 容
教学方法手段 和时间分配
复习回顾:一元复合函数求导法则 5’ 难点 第三节 全微分及其应用 5’ 一元函数:y?f(x),在x点可导; 5’ ?z?z 二元函数:z?f(x,y),在(x,y)点,存在;希望全增量重点 ?x?y难点 ?z为 ?z?f(x??x,y??y)?f(x,y)?A?x?B?y?o(?) (1) 讨论式 两个偏微分之和 其中A,B是不依赖于?x,?y(仅与x,y点有关)的常数,10’ 22??(?x)?(?y) 推广:三元为下面给出全微分的定义、存在的充要条件。 三个偏微分之一、全微分概念 和 启发式互动 定义:若(1)式成立,则称z?f(x,y),在点(x,y)可微分,而A?x?B?y称为在该点的全微分(total differential),记板书 5’ 为: dz?A?x?B?y (2) 板书 10’ 二、可微与可导间的关系 通过练习加深 P222定理1(必要条件) 对方法的理解 ?z?zf(x,y)在(x,y)点全微分存在 ,存在(+连续) 10’ ?x?y“锁链法则” ((1)式成立) P223定理2(充分条件) 注意两点: A B 1)搞清函数复几点说明: 1)P222定理1为全微分存在的必要条件定理,即(1)式合关系; 2)对某个自变?z?z?z?z?A,?B; 成立?,在(x,y)点存在且量求偏导,应?x?y?x?y经过一切中间?xy22(x?y?0)变量而归结到?22x?y 2)反之不成立。反例见f(x,y)??该自变量。 22?0(x?y?0)?10’ 分段函数(即?z?dz不是?的高阶无穷小) 板书 20’ 3)反之何时成立这就是P223定理2(充分条件)(+偏导借用上图和上连续) 式 4)定理2的证明中用到拉格朗日中值定理(P80,(3-1-?z:视z为x,y2’)) ?x5)将自变量的增量?x,?y称为自变量的微分,记为的函数,固定dx,dy,从而 y,z对x求?z?zdz?dx?dy (3) 导; ?x?y?f:视z为?x 6)可以推广到多元函数(>二元) u,x,y的函三、算法 数,固定 例:求全微分。 u,y,z对x求2x2ydx?dy (1)z?ln(x2?y2)?dz?2 导。 x?y2x2?y2带入为一元函