偏微分の基礎

■問題

次の関数を偏微分せよ.

z= 3x−4y

■答

∂z ∂x = 3 2 3x−4y , ∂z ∂y =− 2 3x−4y

■ヒント

平方根を累乗根の指数形である ( 3x−4y ) 1 2 に変形し,合成関数の微分を行う.
偏導関数の定義を用いて偏微分する.

■解説

平方根を累乗根の指数に変形する.
指数が有理数の場合も参照.

z = 3x−4y = ( 3x−4y ) 1 2

u=3x−4y  とおくと,

z= u 1 2

微分する.

dz du = 1 2 · u 1 2 −1

= 1 2 u − 1 2

= 1 2 u (指数が有理数の場合も参照.)

偏導関数の定義より, y  を定数とみなして x  で微分する.

∂u ∂x =3·1· x 1−1 =3

dz du · ∂u ∂x = 1 2 u · 3

u=3x−4y   を代入する.

∂z ∂x = 3 2 3x−4y

偏導関数の定義より, x  を定数とみなして y  で微分する.

∂u ∂y =−4·1· y 1−1 =−4

dz du · ∂u ∂y = 1 2 u ·( −4 )

u=3x−4y   を代入する.

∂z ∂y =− 2 3x−4y


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最終更新日: 2023年8月24日