偏导数
它是什么:求一个变量的变化率时,把其他自变量暂时固定。
什么时候用:看到 fₓ、fᵧ 或“对 x 求偏导”时使用。
先做什么:明确固定谁,再像单变量函数一样求导。
容易错:偏导存在不等于连续,更不等于可微。
多元题最容易乱,是因为变量关系、几何区域和定理条件同时出现。先把它们拆开,题目就会清楚很多。
做题卡住时,先看“什么时候用”,再看“先做什么”;最后用“容易错”检查自己的步骤。
它是什么:求一个变量的变化率时,把其他自变量暂时固定。
什么时候用:看到 fₓ、fᵧ 或“对 x 求偏导”时使用。
先做什么:明确固定谁,再像单变量函数一样求导。
容易错:偏导存在不等于连续,更不等于可微。
它是什么:变量通过中间量影响结果,总变化率要把每条依赖路径相加。
什么时候用:出现 z=f(u,v),u、v 又由 x、y 表示时使用。
先做什么:画依赖图,沿每条路径求导后相加。
容易错:二阶导数不能只把一阶导数平方。
它是什么:虽然 y 或 z 没有单独解出来,也可以把关系式整体求导。
什么时候用:出现 F(x,y)=0 或 F(x,y,z)=0 时使用。
先做什么:对等式两边求导,把隐含变量的导数保留,再解出目标导数。
容易错:多元偏导时要固定题目没有求导的变量。
它是什么:可微时,函数增量可以用各偏导组成的线性式近似;方向导数是沿指定方向的变化率。
什么时候用:题目出现 Δz、近似、梯度或方向时使用。
先做什么:先求梯度,再确认方向向量是否单位化。
容易错:方向向量没单位化会造成比例错误。
它是什么:驻点满足所有一阶偏导为 0,再用二阶信息判断局部形状。
什么时候用:题目问极大、极小、鞍点或最值时使用。
先做什么:先找全部驻点,再算 Hessian 判别式,闭区域还要看边界。
容易错:D=0 时二阶判别法没有结论。
它是什么:二重积分的关键通常是区域,不是积分本身。
什么时候用:题目给出几条直线、曲线或不等式时使用。
先做什么:先画区域,求交点,再决定先对 x 还是 y 积分。
容易错:上下限必须覆盖区域一次且不能重叠。
它是什么:把区域和被积函数换到更合适的坐标系,Jacobian 负责面积 / 体积缩放。
什么时候用:圆、球、旋转面或椭圆结构明显时使用。
先做什么:先换边界,再换函数和面积 / 体积元。
容易错:极坐标的面积元是 r dr dθ,不能漏 r。
它是什么:把空间区域按投影、截面或柱球坐标拆成可积范围。
什么时候用:题目出现体积、质量、密度或曲面围成的立体时使用。
先做什么:先画投影和截面,再写上下边界。
容易错:三维范围比计算更重要,先别急着积分。
它是什么:把边界上的积分换成区域、体积或旋度相关的积分。
什么时候用:看到闭曲线、闭曲面、通量或环流时使用。
先做什么:先判断对象、方向、是否闭合以及区域连通性。
容易错:方向和正向约定错了,结果会差一个符号。