二重积分定义的函数求导
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t
t
t
( x,t)
t
从而
(' t) = (' t)(P ( t),t)- (' t)(P ( t),t)+ (t) (P x,t)dx
( t)
t
即我们得到
定理 2 函数 ( t)及区域 D 定义同上,我们有
(( t),t)
( ( t),t)
(' t) = (' t)
(f ( t),y,t)dy - (' t)
(f ( t),y,t)dy +
(( t),t)
( ( t),t)
(t) ( x,t)(f x,( x,t),t)dx - (t) ( x,t)(f x,( x,t),t)dx + (f x,y,t)dxdy
( t)
t
( t)
t
t
D
下面举一例来说明此公式的应用.
2-t
t-x
例 1 设 F( t) = dx ( x - y + t)dy,求 F( t)的极值点.
D
( t) ( x,t)
( t) = dx (f x,y,t)dy ( t) ( x,t)
(3)
这样,我们反复利用公式(2),便能得到 ( t)的导数. 实际上,令
( x,t)
(P x,t) =
(f x,y,t)dy
( x,t)
由公式(2),我们有
(P x,t) = ( x,t)(f x,( x,t),t)- ( x,t)(f x,( x,t),t)+ (x,t) (f x,y,t)dy
!(t)(f x,t
0
+
!t)_ !t
(f
x,t)dx
+
!( t
+
!t)_ !t
!( t)(f #,t +
!t)
令 !-0,我们得到
g(' t) =
!( t) 0
$(f $t
x,t)dx
来自百度文库
+
!(' t)(f !( t),t)
一般地,我们有
!( t)
定理 l 设 g( t)= (f x,t)dx,其中 "( t),!( t)关于 t 均可导,(f x,t)关于 x 连续,关于 t 可 "( t)
样的呢?
此问题虽然很常见,但用一元函数定积分的知识还不能完整地给出解答. 让我们用二元函数
偏导数等知识讨论此问题.
!( t)
先考虑特殊情形 g(0 t) = 0 (f x,t)dx
!( t +!t)
显然 g( t + !t) =
(f x,t + !t)dx,所以
0
!( t +!t)
!( t)
g( t + !t)_ g( t) =
0
0
解 由定理容易知道
2t -2
2-t
2-t
t-x
F(' t) = - (2 - y)dy + 2xdx + dx dy
0
0
0
0
即
F(' t) = - 1 t2 - 4t + 6 2
令 F(' t) = 0 得 t = - 4 : 2 !7. 容易知道它们均是极大值点. 我们现在给出一种特殊情形:函数 ( t)及区域 D 定义同上,但 , 仅是 x 的一元函数,而 f 是
偏导,则 g( t)可导,且导数为
g(' t) =
!(' t)(f !( t),t)_ "(' t)(f "( t),t)+
!(t) $(f x,t)dx "(t) $t
(2)
对于一个给定的区域 D,其上的二重积分
收稿日期:2005. 0l - 23
第 9 卷第 2 期
杨士林,彭良雪:二重积分定义的函数求导
二重积分定义的函数求导
作者: 作者单位: 刊名:
英文刊名: 年,卷(期): 被引用次数:
杨士林, 彭良雪 北京工业大学应用数理学院,北京,100022
高等数学研究 STUDIES IN COLLEGE MATHEMATICS 2006,9(2) 2次
参考文献(2条) 1.华东师范大学数学系 数学分析 1980 2.刘玉链;傅沛仁 数学分析讲义 2001
41
(f x,y,t)dxdy
D
定义了 t[ ,]的一个函数,如何求此函数的导数呢?此问题的一般形式较复杂,我们只对某些特 殊的情形加以讨论.
假定区域 D 满足 D:( x,t) y ( x,t),( t) x ( t), t ,其中 t 是参数,令
首先将(3)化成累次积分
( t) = (f x,y,t)dxdy
x,y 的二元函数,则有
(( t))
( ( t))
(' t) = (' t) (f ( t),y)dy - (' t) (f ( t),y)dy
(( t))
( ( t))
参考文献
[1]刘玉链,傅沛仁编. 数学分析讲义( 第三版). 高等教育出版社,2001 年. [2]华东师范大学数学系编. 数学分析. 高等教育出版社,1980.
引证文献(2条)
1.韩广华.戴更新.孟瑶 可替代性服务备件的末次备货问题研究[期刊论文]-科学技术与工程 2008(3) 2.钮宏霞 变限积分求导公式在高维典型立体上的推广[期刊论文]-数学的实践与认识 2008(20)
本文链接:http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_gdsxyj200602017.aspx
高等数学研究
Vol. 9,No. 2
40
STUDIES IN C0LLEGE MATHEMATICS
Mar. ,2006
二重积分定义的函数求导
杨士林 彭良雪 (北京工业大学应用数理学院 北京 l00022)
摘 要 讨论二重积分定义的函数的求导问题 关键词 二重积分;导数;偏导数 中图分类号 0l72
!( t)
我们知道,如果 g(t)= (f x)dx,其中 "(t),!(t)关于 t 均可导,(f x)连续,那么 g(t)可导,且 "( t)
g(' t) = (f !( t))!(' t)_ (f "( t))"(' t)
(l)
如果
!( t)
g( t) = (f x,t)dx "( t)
其中 "( t),!( t)关于 t 均可导,(f x,t)关于 x 连续,关于 t 可偏导,那么 g( t)是否可导,导数将是怎
(f x,t + !t)dx _ (f x,t)dx =
0
0
!( t)
!( t +!t)
[(f x,t + !t)_ (f x,t)]dx +
(f x,t + !t)dx
0
!( t)
因此,由积分中值定理可知,存在 # 在 !( t)和 !( t + !t)之间,使得
g( t
+
!t)_ !t
g( t) =