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103 台灣大學微積分(B) 第 8 題

考題 / 轉學考微積分 / 台灣大學 / 微積分B

103學年度 · 103台大微積分B · 第 8 題

題目

Problem

(壹)填充題

  1. 令 z=f(x,y)z=f(x,y),其中 x=r2+s2x=r^2+s^2,y=2rsy=2rs,假設 f(x,y)f(x,y) 的二階偏導函數均為連續,則 ∂2z∂r∂s=(8)‾\dfrac{\partial^2 z}{\partial r\partial s}=\underline{\quad(8)\quad}。

解答

解法一

答題過程

展開

先由鏈鎖規則得 zr=2rfx+2sfyz_r=2rf_x+2sf_y,再對 ss 微分;二階偏導連續故 fxy=fyxf_{xy}=f_{yx}。因此

zrs=4rsfxx+4(r2+s2)fxy+4rsfyy+2fy.\boxed{ z_{rs}=4rsf_{xx}+4(r^2+s^2)f_{xy}+4rsf_{yy}+2f_y }.