高等院校非数学类本科数学课程 大学数 乡元微积分学
高等院校非数学类本科数学课程 大 学 数 学 （三） 多元微积分学
第一章 多元函数微分学 品島阁 教案编写:刘楚中曾金平 电子制作:刘楚中曾金平
第一章 多元函数微分学 教案编写：刘楚中 曾金平 电子制作：刘楚中 曾金平
第一章多元函数微分学 本章学习要求: 1.理解多元函数的概念。熟悉多元函数的“点函数”表示法。 2.知道二元函数的极限、连续性等概念,以及有界闭域上连 续函数的性质。会求二元函数的极限。知道极限的“点函 数”表示法。 3.理解二元和三元函数的偏导数、全导数、全微分等概念。 了解全微分存在的必要条件和充分条件。了解二元函数的 偏导数和全微分的几何意义 熟练掌握二元和三元函数的偏导数、全导数、全微分的计 算方法及复合函数求导法。能熟练求出函数的二阶偏导数 了解求偏导与求导顺序无关的条件 5.理解方向导数的概念,并掌握它的计算方法以及它与梯度 的关系
第一章 多元函数微分学 本章学习要求： 1. 理解多元函数的概念。熟悉多元函数的“点函数”表示法。 2. 知道二元函数的极限、连续性等概念，以及有界闭域上连 续函数的性质。会求二元函数的极限。知道极限的“点函 数”表示法。 3. 理解二元和三元函数的偏导数、全导数、全微分等概念。 了解全微分存在的必要条件和充分条件。了解二元函数的 偏导数和全微分的几何意义。 4. 熟练掌握二元和三元函数的偏导数、全导数、全微分的计 算方法及复合函数求导法。能熟练求出函数的二阶偏导数。 了解求偏导与求导顺序无关的条件。 5. 理解方向导数的概念，并掌握它的计算方法以及它与梯度 的关系
6.会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的一阶、二阶偏数。 7.知道二元函数的泰勒公式形式。 8.知道n元函数的偏导数概念及其求法 9.熟悉平面的方程和直线的方程及其求法。 10.了解空间(平面)曲线的参数方程和一般方程。知道曲面方程。 11.了解曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线的概念,并能熟 练求出它们的方程。知道曲线族的包络的概念及其法。 12.理解二元函数无约束极值的概念,能熟练求出二元函数的无约 束极值。了解条件极值(有约束极值)的概念,能熟练运用拉 格朗日乘数法求条件极值。 13.掌握建立与多元函数极值有关的数学模型的方法。会求解一些 较简单的最大值和最小值的应用问题
6. 会求隐函数(包括由方程组确定的隐函数)的一阶、二阶偏数。 7. 知道二元函数的泰勒公式形式。 8. 知道 n 元函数的偏导数概念及其求法。 9. 熟悉平面的方程和直线的方程及其求法。 10. 了解空间(平面)曲线的参数方程和一般方程。知道曲面方程。 11. 了解曲线的切线与法平面、曲面的切平面与法线的概念,并能熟 练求出它们的方程。知道曲线族的包络的概念及其法。 12. 理解二元函数无约束极值的概念，能熟练求出二元函数的无约 束极值。了解条件极值（有约束极值）的概念，能熟练运用拉 格朗日乘数法求条件极值。 13. 掌握建立与多元函数极值有关的数学模型的方法。会求解一些 较简单的最大值和最小值的应用问题
微分学的应用 在几何方面的应用 在优化方面的应用
多元微分学的应用 ● 在几何方面的应用 ● 在优化方面的应用 ● 在几何方面的应用
第一节空间曲线的切线与法平面 空间曲线的切线 空间中直线方程和平面方程是 什么样子,已经不记得了
第一节 空间曲线的切线与法平面 一.空间曲线的切线 空间中直线方程和平面方程是 什么样子, 已经不记得了
空间中,过点P(x02y2=),方向向量为=(a,b,c)的 直线方程为 x-xoy-yo 点向式 C 空间中,过点P(x2y2=)法向量为n=(A,B,C)的 平面方程为 A(x-x0)+B(y-y)+C(x-=0)=0 点法式
. 0 0 0 c z z b y y a x x ( ) ( ) ( ) 0. A x x0 B y y0 C z z0 点法式 , ( , , ), ( , , ) 空间中 过点 P x0 y0 z0 方向向量为 s a b c 的 直线方程为 , ( , , ), ( , , ) 空间中 过点 P x0 y0 z0 法向量为 n A B C 的 点向式 平面方程为
求空间曲线的切线与法平面的关键在于 求曲线的切向量 如果已知曲线上一点P(x0,y,20)处的切 向量为z=(A,B,C),则曲线在该点的切线方 程为 x-x0y-1_2-20 B 曲线在该点的法平面方程为 A(x-x0)+B(y-y0)+C(=-=0)=0
求空间曲线的切线与法平面的关键在于 求曲线的切向量 如果已知曲线上一点 ( , , ) 0 0 0 P x y z 处的切 向量为 ( A, B,C ) , 则曲线在该点的切线方 程为 C z z B y y A x x0 0 0 曲线在该点的法平面方程为 A(x x0 ) B( y y0 ) C(z z0 ) 0
空间曲线上切线的概念 曲线L在点P处点切线为 点Q沿曲线L趋向点P时 割线PO的极限位置PT P
PQ PT Q L P L P 割线 的极限位置 点 沿曲线 趋向点 时 曲线 在点 处点切线为 L P Q T
R3中曲线的表示 ○曲线视为两个曲面的交线,其方程为: (x,y,z)=0 G(x2y,=)=0 通常假设FG∈Cl。 在实际应用中,常采用参数方程表示曲线: x=x(t a<t< 2三2
曲线视为两个曲面的交线，其方程为： ( , , ) 0 ( , , ) 0 G x y z F x y z 通常假设 F ,G C 1 。 ● ● 在实际应用中,常采用参数方程表示曲线： ( ) ( ) ( ) z z t y y t x x t t R3中曲线的表示