多元函数taylor展开公式(多元函数微分公式)

设:m,n∈N,m,n≥1,m,n\in\mathbbN,m,n\ge1,Dj=∂∂xj{\mathrm{D}}_j=\frac{\partial}{\partialx_j}Djn=(∂∂xj)n=∂n∂xnj{{\mathrm{D}}_j}^n=(\frac{\partial}{\partialx_j})^n=\frac{\partial^

大家好,又见面了,我是你们的朋友全栈君。

设:
m,nN,m,n1,
Dj=xj
Djn=(xj)n=nxnj
DimDjn=(xi)m(xj)n=m+nxmixnj

高阶微分公式

若: y=f(x):RnR,k 阶可微, n,kN,n,k1,
则:

kN,k1,dky=j=1n(dxjDj)ky

证明:

k=1 时显然成立。
k 时成立,


(nj=1xj)k=1n1,,nknkj=1xnj
可得:

dk+1y=d(dky)=d{
[nj=1(dxjDj)]ky}
=

=d[1n1,,nknkj=1(dxnjDnj)y]

=1n1,,nkn(kj=1dxnj)d(kj=1Dnj)y

=1n1,,nkn(kj=1dxnj)[1nk+1ndxnk+1Dnk+1(kj=1Dnj)y]

=1n1,,nkn(kj=1dxnj)(1nk+1ndxnk+1Dnk+1kj=1Dnjy)

=1n1,,nk+1n(kj=1dxnj)(dxnk+1Dnk+1kj=1Dnjy)

=1n1,,nk+1n(k+1j=1dxnj)(k+1j=1Dnjy)

=1n1,,nk+1nk+1j=1(dxnjDnj)y

=[nj=1(dxjDj)]k+1y

Taylor公式

f(x1,,xn) 在点 x 的邻域 U 上有

k+1
阶连续偏导数, kN,k1, 则: x=x+ΔxU,θ(0,1),
Δy=ki=11i![nj=1(ΔxjDj)]if(x)+1(k+1)![nj=1(ΔxjDj)]k+1f(x+θΔx)

证明:

φ(t)=f(x+tΔx),t[0,1],
则由数学归纳法(证明在后面)可得:
iN,i1, f(x) 在点 (x+tΔx) i 阶连续偏导数,则:


φ(i)(t)=[nj=1(ΔxjDj)]if(x+tΔx),(*)

于是 φ(t) [0,1] k 阶连续偏导数, 在

(0,1)
k+1 阶导数,
由 Taylor 公式, θ(0,1),
Δy=f(x+Δx)f(x)
=φ(1)φ(0)=ki=11i!φ(i)(0)+1(k+1)!φ(k+1)(θ)
ki=11i![nj=1(ΔxjDj)]if(x)+1(k+1)![nj=1(ΔxjDj)]k+1f(x+θΔx)

(*) 的证明:

多元复合函数的求导法则 i=1 时显然成立。
i=k 时成立,则 i=k+1 时:
(nj=1xj)k=1n1,,nknkj=1xnj 可得:

φ(k+1)(t)=ddt(φ(k)(t))

=ddt[nj=1(ΔxjDj)]kf(x+tΔx)

=ddt[1n1,,nknkj=1(ΔxnjDnj)f(x+tΔx)]

=1n1,,nknddt[kj=1(ΔxnjDnj)f(x+tΔx)]

=1n1,,nknddt[(kj=1Δxnj)(kj=1Dnj)f(x+tΔx)]

=1n1,,nkn(kj=1Δxnj)ddt[kj=1Dnjf(x+tΔx)]

=1n1,,nkn(kj=1Δxnj)1nk+1n(Δxnk+1Dnk+1)[kj=1Dnjf(x+tΔx)]

=1n1,,nk+1n(kj=1Δxnj)Δxnk+1Dnk+1kj=1Dnjf(x+tΔx)

=1n1,,nk+1n(k+1j=1Δxnj)(k+1j=1Dnj)f(x+tΔx)

=1n1,,nk+1nk+1j=1(ΔxnjDnj)f(x+tΔx)

=[nj=1(ΔxjDj)]k+1f(x+tΔx)

推论

df(x)0f(x) 是常量。

证明:

1) : df(x)0xjf(x)=0,jN,1jn,
由Taylor公式,
Δy=[nj=1(ΔxjDj)]f(x+θΔx)
=nj=1Δxjxjf(x+θΔx)
=0
f(x) 是常量。
2) : f(x) 是常量 df(x)0

版权声明:本文内容由互联网用户自发贡献,该文观点仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容, 请联系我们举报,一经查实,本站将立刻删除。

发布者:全栈程序员-站长,转载请注明出处:https://javaforall.net/129647.html原文链接:https://javaforall.net

(0)
上一篇 2022年4月14日 下午4:00
下一篇 2022年4月14日 下午4:00


相关推荐

  • webstorm安装教程详解

    webstorm安装教程详解第一步 下载一个 jar 包 jar 包不要动 切记不要解压 一个 webstorm 的 exe 安装包第二步 双击 exe 文件 按照步骤提示一直点 next 也可以自己换安装路径 除了协议勾选 其他的都可以不勾选 能 的就 掉第三步 找到改软件的安装路径 一般没改安装路径的话默认 C ProgramFiles JetBrains WebStorm2018 2 3 bin 双击 webstorm64 exe 即可打开软件 可以创建一个桌面快捷方式 直到出现一下界面 放着别动 第三步 修改配置文件将下载

    2026年3月17日
    2
  • 开发大数据基础教程(前端开发入门)

    第一阶段linux+搜索+hadoop体系第一阶段:linux+搜索+hadoop体系Linux大纲这章是基础课程,帮大家进入大数据领域打好Linux基础,以便更好地学习Hadoop,hbase,NoSQL,Spark,Storm,docker,kvm,openstack等众多课程。因为企业中无一例外的是使用Linux来搭建或部署项目。1)Linux的介绍,Linux的安装:VMwareW…

    2022年4月13日
    52
  • sublime text3激活码 2021【在线注册码/序列号/破解码】

    sublime text3激活码 2021【在线注册码/序列号/破解码】,https://javaforall.net/100143.html。详细ieda激活码不妨到全栈程序员必看教程网一起来了解一下吧!

    2022年3月19日
    100
  • hash校验软件_hash加密

    hash校验软件_hash加密【Hash篇】HashTab一款可扩展资源管理器的哈希校验软件​ HashTab是一款非常优秀的Windows资源管理器扩展程序,它在资源管理器的属性窗口中添加了”文件校验”的标签,可以非常方便地校验文件的CRC32、MD5、SHA1等校验值,另外还可以迅速与其他文件进行哈希值比对!—【suy】文章目录【Hash篇】HashTab一款可扩展资源管理器的哈希校验软件1、自定义哈希算法2、文件比较功能3、下载地址总结1、自定义哈希算法​ HashTab可计算和显示来自二十多种流行的哈希算法的哈希值,

    2025年11月4日
    5
  • 一个空间主机安装多个网站的方法

    一个空间主机安装多个网站的方法

    2021年10月8日
    37
  • html一个汉字空格占位_html空格字符

    html一个汉字空格占位_html空格字符1. (常用)不换行空格,全称No-BreakSpace,它是按下space键产生的空格。空格不会累加(只显示一个)。使用html表示才会累加,该空格占据宽度受字体影响。2. 半角空格,全称EnSpace,en为em宽度的一半(em类似于px受设置不同为20px=1em或其他自定义大小)。占据0.5个中文宽度,不受字体影响。3、&em…

    2022年10月4日
    3

发表回复

您的邮箱地址不会被公开。 必填项已用 * 标注

关注全栈程序员社区公众号