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数学
题目

61.(判断题,1.0分)全微分 dz=partial z/partial xdx+partial z/partial ydy 仅适用于显式函数。A 对B 错

61.(判断题,1.0分) 全微分 $dz=\partial z/\partial xdx+\partial z/\partial ydy$ 仅适用于显式函数。 A 对 B 错

题目解答

答案

全微分公式 $dz = \frac{\partial z}{\partial x} dx + \frac{\partial z}{\partial y} dy$ 适用于显式函数 $z = f(x, y)$ 和隐式函数 $F(x, y, z) = 0$。 - 对于显式函数,直接计算偏导数。 - 对于隐式函数,利用隐函数求导法则计算偏导数。 因此,该公式并非仅适用于显式函数,答案为 $\boxed{B}$。

解析

全微分公式 $dz = \frac{\partial z}{\partial x} dx + \frac{\partial z}{\partial y} dy$ 的适用范围是本题的考查要点。关键在于理解:

  1. 显式函数(如 $z = f(x, y)$)可以直接计算偏导数,代入公式;
  2. 隐式函数(如 $F(x, y, z) = 0$)虽然 $z$ 未显式表达,但通过隐函数求导法则仍可求出偏导数,进而应用全微分公式。

因此,全微分公式不限于显式函数,题目中的说法错误。

显式函数的情况

对于显式函数 $z = f(x, y)$,直接对 $x$ 和 $y$ 求偏导:

  • $\frac{\partial z}{\partial x} = f_x(x, y)$
  • $\frac{\partial z}{\partial y} = f_y(x, y)$

代入全微分公式:
$dz = f_x(x, y) dx + f_y(x, y) dy$

隐式函数的情况

对于隐式方程 $F(x, y, z) = 0$,假设 $z$ 是 $x$ 和 $y$ 的隐函数:

  1. 对 $x$ 求偏导:
    $\frac{\partial F}{\partial x} + \frac{\partial F}{\partial z} \frac{\partial z}{\partial x} = 0 \implies \frac{\partial z}{\partial x} = -\frac{F_x}{F_z}$
  2. 对 $y$ 求偏导:
    $\frac{\partial F}{\partial y} + \frac{\partial F}{\partial z} \frac{\partial z}{\partial y} = 0 \implies \frac{\partial z}{\partial y} = -\frac{F_y}{F_z}$

将上述偏导数代入全微分公式:
$dz = \left( -\frac{F_x}{F_z} \right) dx + \left( -\frac{F_y}{F_z} \right) dy$

结论:无论函数是显式还是隐式,全微分公式均适用。

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