go to jove.com

HIGH SCHOOL

Mathematics

Concept Videos

Calculus

This is a free preview. For full access

Partial Derivatives and Gradients

Total Derivatives in Connected Variables

Description

Total derivatives in connected variables show how one change can affect several related quantities. Here, z depends on two intermediate variables, x and y, and both x and y change with a third variable, t. The connection is indirect, because t does not appear in the formula for z itself.

The goal...

Transcript

考虑一个变量 z,它依赖于 x 和 y,而 x 和 y 均依赖于另一个变量 t。

尽管 t 不直接出现在 z 的表达式中,t 的变化会改变 x 和 y,从而导致 z 发生间接变化。此处的目标是求 z 对 t 的全导数,即 dz/dt。

假设所有函数均可微,则 z 的总变化量等于其对 x 和 y 的偏变化量之和。

将此关系式除以 Delta t 并取 Delta t 趋近于零时的极限,这些比值便转化为导数。

这表明总导数是 x 和 y 对 t 的导数之和,每个导数乘以原函数相应的偏导数,由此得到多变量链式法则。

例如,考虑一个气象气球,其温度取决于海拔和湿度。随着气球上升,这两个变量均随时间变化。

利用多元函数的链式...