Частные производные вычислить: Частные производные онлайн

Частные производные онлайн

Примеры решенийНайти производную Найти интеграл Пределы онлайн Экстремумы функцииИнтервалы возрастания функции Точки перегиба Диф уравнения онлайн Асимптоты функцииГрадиент функции

Частной производной по x функции z = f(x,y) в точке A(x₀,y₀) называется предел отношения частного приращения по x функции в точке A к приращению ∆x при стремлении ∆x к нулю.
Частные производные функции z(x,y) находятся по следующим формулам:
Вторые частные производные функции z(x,y) находятся по формулам:

Смешанные частные производные функции z(x,y) находятся по формулам:

Назначение сервиса. Сервис используется для нахождения частных производных функции (см.

(2/3)

Вместе с этим калькулятором также используют следующие:

1. Точки разрыва функции
   
   
2. Производная функции:
3. Найти градиент функции gradu(M0) и du/dl(M0)
4. Экстремум функции двух переменных
5. Вычисление интегралов

Частные производные используются, например, при нахождении полного дифференциала и экстремумов функции. Ели одному из аргументов функции z = f(x,y) придать приращение, а другой аргумент не изменять, то функция получит частное приращение по одному из аргументов: Δxz=f(x+Δx,y)-f(x,y) – это частное приращение функции z по аргументу x; Δyz=f(x,y+Δy)-f(x,y) – это частное приращение функции z по аргументу у.
Частной производной функции нескольких переменных по одному из её аргументов называется предел отношения частного приращения функции по этому аргументу к соответствующему приращению аргумента при условии, что приращение аргумента стремится к нулю:
– это частная производная функции z по аргументу x;
– это частная производная функции z по аргументу у.
Чтобы вычислить частную производную ФНП по одному из её аргументов, нужно все другие её аргументы считать постоянными и проводить дифференцирование по правилам дифференцирования функции одного аргумента.

Пример 1. z=2x5+3x2y+y2–4x+5y-1

Пример 2. Найти частные производные функции z = f(x;y) в точке A(x₀;y₀).

Находим частные производные:

Найдем частные производные в точке А(1;1)


Находим вторые частные производные:

Найдем смешанные частные производные:

Задать свои вопросы или оставить замечания можно внизу страницы в разделе Disqus.
Можно также оставить заявку на помощь в решении своих задач у наших проверенных партнеров (здесь или здесь).

13. Частные производные, частные производные высших порядков

Мы видели, что понятие производной функции оказалось очень полезным для исследования функций одной переменной. Но как применить это понятие для функции двух переменных. Можно считать одну переменную постоянной и взять производную по другой – так мы получим частные производные.

Пусть функция Z=F(X; Y) определена в открытой области D и точка (X0; Y0)ÎD.

Дадим значению Х0 приращение DХ, сохраняя значение второго аргумента неизменным и равным

Y0. Тогда функция F получит приращение

, которое, естественно, назвать ее частным приращением по переменной Х или частным приращением в направлении оси ОХ.

Частной производной первого порядка функции F по переменной Х в точке (Х0; Y0) называется предел отношения частного приращения DХZ функции F в точке (Х0; Y0) к приращению DХ, когда DХ®0.

Частная производственная функции Z=F(х; Y) в точке (Х0; Y0) по переменной Х обозначается чаще всего следующим образом:

Итак,

Аналогично определяется частная производная (первого порядка) функции F по переменной Y в точке (Х0; Y0):

Из определения следует, что частная производная функции Z=F(х; Y) по Х есть обыкновенная производная функции Z=F(х; Y0)

, рассматриваемая как функция одной переменной Х при постоянном значении другой переменной Y. Чтобы найти F’X(X0; Y0), надо взять производную от F(X; Y) по Х, считая Y постоянным, и затем, в полученном результате, заменить х на Х0, а Y – на Y0.

Обратите внимание на отличие в написании производных .

Пример 1. Найти F’x(3;-2), если

Решение. Пользуемся правилами вычисления обычных производных, считая Х переменной, а У постоянным:

Аналогично следует поступать при вычислении частной производной функции Z=F(X;Y) по Y. Только теперь при нахождении F’Y(X0;Y0) надо брать производную от F(X;Y) по Y, считая Х постоянным.

Пример 2. Найти F’Y(-3; -2) функции предыдущего примера.

Решение. Фиксируя Х, получим

Таким образом, приходим к следующему правилу вычисления частных производных.

Чтобы вычислить частную производную от функции Z=Zf(х;Y) по одному из ее аргументов, нужно вычислить производную от функции F по этому аргументу, считая другой аргумент постоянным.

Заметим, что если частные производные функции Z=F(X;Y) существуют в точке (х0;Y0), то они представляют собой вполне определенные конечные числа, которые мы обозначили F’X(X0;Y0) и F’Y(X0;Y0). Но может оказаться, что функция F, определенная в области D, имеет в каждой точке этой области частные производные. Тогда F’X и F’Y есть функции, определенные в области

D. В этом случае функции F’X(X;Y) и F’Y(X;Y), определенные в области D, называют частными производными функциями.

Пример 3. Найти функции Z=Yx.

Решение. Найдем сначала частную производную функцию по Х. При дифференцировании по переменной Х данная функция Z является показательной (здесь основание степени Y постоянно).

Тогда получим

При дифференцировании по переменной Y функция Z является степенной (здесь показатель степени Х постоянен). Будем иметь:

Пусть в области D функция Z=F(X;Y) имеет частные производные . Естественно поставить вопрос об определении частных производных по X и Y от этих функций в точке

(X0; Y0)ÎD. Так мы придем к понятию Частных производных второго порядка от функции Z=F(X; Y) в точке (X0,Y0). Таким образом, каждая из производных функций порождает две производные второго порядка, которые обозначаются следующим образом:

Возможны и другие обозначения частных производных второго порядка. Например,

Частные производные, взятые по различным переменным, называются Смешанными.

Пример. Найдем частные производные второго порядка от функции

В точке (-1; 2).

Решение. Найти сначала частные производные функции первого порядка:

Дифференцируя каждую из полученных функций вторично и подставляя после этого вместо X значение –1, а вместо y значение 2, окончательно будем иметь:

Сравните между собой значения смешанных производных .

Они совпадают. Это обстоятельство не является случайным. Частные производные, вычисленные по различным переменным и отличающиеся друг от друга лишь последовательностью производных дифференцирований, для широкого класса функций будут равны между собой.

< Предыдущая		Следующая >

Калькулятор частных производных с шагами онлайн

Введение в калькулятор частных производных

Калькулятор частных производных с шагами находит производную кривой с многочисленными переменными онлайн. Этот калькулятор частных производных имеет возможность многократно дифференцировать функцию.

Измерение скорости изменения функции по отношению к одной переменной известно в математике как частные производные. Он обрабатывает такие переменные, как x и y, такие функции, как f(x), и модификации переменных x и y.

С калькулятором частных производных вы можете узнать о частных производных по цепному правилу и многое другое. Чтобы легко получить производные, можно воспользоваться бесплатным онлайн-калькулятором частичного дифференцирования.

Связанный: Вы также можете найти калькулятор неявного дифференцирования и калькулятор производных второго порядка, чтобы еще больше закрепить свои представления о производных и их вычислениях.

Процесс использования калькулятора частных производных второго порядка

Калькулятор частных производных вычисляет частную производную функции путем деления функции на части. Ниже приведен процесс использования калькулятора частичного дифференцирования с пошаговыми инструкциями.

Как вводить:

• Сначала напишите функцию дифференцирования или выберите из примеров.
• Теперь из выпадающего списка выберите производную переменную.
• Затем решите, сколько раз нужно дифференцировать данную функцию.
• Нажмите кнопку расчета, чтобы увидеть результаты.

Калькулятор второй частной производной мгновенно покажет вам пошаговые результаты и другие полезные показатели.

Вы также можете найти калькулятор производной по направлению для расчета производных по направлению.

Как калькулятор частичной дифференциации показывает выходные данные?

Первый калькулятор частных производных использует правила производных и формулы для вычисления частной производной этой функции.

В результатах он показывает вам производную (только для вычисления производной функции используйте калькулятор производной функции на домашней странице. Помимо этого калькулятор второй частной производной показывает вам возможные промежуточные шаги, трехмерные графики, альтернативные формы, правила, расширение ряда и неопределенный интеграл. Вы также можете использовать неопределенный интеграл с шагами для большего обучения и практики.0007

Формулы, используемые калькулятором частных производных

Частная производная функции f(x,y) частично зависит от «x» и «y». Таким образом, формула для частной производной функции f(x,y) по x:

$$ \frac{∂f}{∂x} = \frac{∂f}{∂u}\frac{∂u}{∂x} \;+\; \frac{∂f}{∂v}\frac{∂v}{∂x} $$

Аналогично, частная производная функции f(x,y) по y:

$$ \frac{∂f}{∂y} = \frac{∂f}{∂u}\frac{∂u}{∂y} \;+\; \frac{∂f}{∂v}\frac{∂v}{∂y} $$ 94) $$

Заключение:

Калькулятор частичного дифференцирования представляет собой веб-инструмент, который работает с математическими функциями и несколькими переменными. Благодаря этому становится легко решать и вычислять функции частичного дифференцирования. Решатель частичного дифференцирования показывает вам различные метрики и детали, необходимые для изучения этой концепции.

Связанный: На этом веб-сайте вы также можете найти калькулятор локальной линеаризации для нахождения линейной аппроксимации.

Каковы преимущества использования калькулятора первой частной производной?

Одним из основных преимуществ этого калькулятора является точность. Если вы находите производные вручную, возможно, вы застрянете посреди математической задачи и не сможете избавиться от нее в течение часа. Если вы используете инструмент частной производной, он дает точный результат одним щелчком мыши.

Что такое цепное правило в дифференциальных уравнениях?

По цепному правилу производная f (g (x)) равна f'(g (x)) g’ (x). Частные производные Калькулятор использует цепное правило для дифференциации составных функций.

Также на этом веб-сайте можно найти калькулятор цепного правила с несколькими переменными, чтобы найти производную от композиции двух дифференцируемых функций.

Чем полезен критерий частной производной второго порядка?

Вы можете использовать частные производные второго порядка, чтобы определить, является ли местоположение локальным максимумом, минимумом или седловой точкой. Как только вы нашли нулевой наклон вектора многомерной функции, это указывает на то, что касательная плоскость графика в этой точке гладкая.

Мы надеемся, что приведенный выше калькулятор поможет вам в ваших расчетах. Существуют и другие связанные инструменты, такие как решатель правил продукта и калькулятор производных частных, которые вы можете использовать для большей практики и обучения.

Часто задаваемые вопросы

Уравнения в частных производных сложны?

Да, уравнения в частных производных решить сложно. Но когда эти уравнения преобразуются в обыкновенные дифференциальные уравнения, мы можем вычислять их другими методами или с помощью калькулятора в частных производных.

В чем разница между обыкновенными дифференциальными уравнениями и уравнениями в частных производных?

Обыкновенные дифференциальные уравнения (ОДУ) — это уравнения, в которых производные берутся по одной независимой переменной. Принимая во внимание, что дифференциальные уравнения в частных производных (УЧП) — это те уравнения, в которых производные берутся по более чем одной переменной.

Что такое частные производные первого порядка?

Производная функции многих переменных по независимой переменной один раз известна как частная производная первого порядка. В частной производной мы дифференцируем функцию с одной переменной, рассматривая другую как константу. Мы можем использовать калькулятор частных производных первого порядка, чтобы решить их онлайн.

Что такое непрерывные частные производные первого порядка?

Частная производная непрерывной функции известна как непрерывная частная производная, если производная также является непрерывной. Но для непрерывной функции вовсе не обязательно, чтобы ее производная также была непрерывной.

Что такое эллиптические уравнения в частных производных?

Уравнение в частных производных второго порядка (УЧП)

Au _xx +2Bu _xy +Cu _yy +Du _x +Fu _y +G=0 считается эллиптическим, если B ² −AC < 0. Эллиптические уравнения в частных производных не имеют вещественных характеристических поверхностей.

Вы можете использовать приведенный выше калькулятор уравнений в частных производных, чтобы решить свои уравнения онлайн.

Что такое цепное правило частичной дифференциации?

Частичная дифференциация по цепному правилу — это метод, в котором мы дифференцируем функции по двум-трем переменным одновременно.

Для функции f=f(u,v), u=u(x,y) и v=v(x,y) цепное правило

$$ \frac{df}{dx} \;= \; \frac{df}{du}\frac{du}{dx} \;+\; \frac{df}{dv}\frac{dv}{dx} $$

А,

$$ \frac{df}{dy} \;=\; \frac{df}{du}\frac{du}{dy} \;+\; \frac{df}{dv}\frac{dv}{dy} $$

Используйте калькулятор частных производных по цепному правилу, чтобы шаг за шагом дифференцировать частное дифференцирование по цепному правилу онлайн.

Калькулятор производных с шагами | Калькулятор дифференцирования

Определение калькулятора производных с шагами

В исчислении есть два основных понятия: интегрирование и дифференцирование. Дифференциация обратна интегрированию. Как и интеграция, расчет деривативов носит технический характер и требует надлежащего внимания и внимания.

Калькулятор производных представляет собой онлайн-инструмент, который обеспечивает полное решение дифференцирования. Калькулятор дифференцирования помогает кому-то вычислять производные во время выполнения с помощью нескольких щелчков мыши.

Калькулятор дифференциации предоставляет полезные результаты в виде шагов, которые помогают пользователям и особенно учащимся подробно изучить эту концепцию.

Для вычисления производных по x и y используйте калькулятор неявного дифференцирования с шагами.

Формулы, используемые калькулятором производных

Калькулятор производных обратных функций использует приведенную ниже формулу для нахождения производных функции. Формула производной:

$$ \frac{dy}{dx} = \lim\limits_{Δx \to 0} \frac{f(x+Δx) — f(x)}{Δx} $$

Помимо стандартной формулы производной, существует множество других формул, с помощью которых можно найти производные функции. Эти расчетные формулы таковы: 9{n-1} $$

Постоянное множественное правило:

$$ \frac{d}{dx}[cf(x)] = c. \frac{d}{dx}f(x) $$

Здесь c = реальное число

Правило суммы и разности:

$$ \frac{d}{dx} (f(x) \pm g(x)) = \frac{d}{dx}f(x) \pm \frac{d}{dx}g(x) $$

Правило продукта:

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x) \frac{d}{dx}[g(x)] + g(x) \frac{d }{dx}[f(x)] $$

или

$$ \frac{d}{dx}[f(x) \cdot g(x)] = f(x)g'(x) + g(x)f'(x) $$

Вы также можете использовать калькулятор производных правил произведения для обучения и практики. 92} $$

Также найдите калькулятор производной частного правила для более точных вычислений.

Этот веб-сайт предоставляет полное решение для дифференцирования и всех расчетов, связанных с деривативами. Найдите калькулятор частичной дифференцировки и калькулятор производной по направлению на этом веб-сайте, чтобы еще больше укрепить свои представления о дифференцировании.

Как работает калькулятор производных?

Калькулятор производных с шагами — это онлайн-инструмент, который использует формулы и правила производных для вычисления точных результатов. Калькулятор дифференциации позволяет пользователям вводить данные в виде уравнения.

Калькулятор дифференцирования затем решает это уравнение, используя другие правила производных или формулы. Если вы хотите продолжить расчет, используйте калькулятор второй производной с шагами.

Кроме того, если вы хотите рассчитать больше, на этом сайте есть другое решение для вас. Вы можете использовать калькулятор третьей производной с шагами на этой платформе, чтобы получить точные результаты.

Как найти калькулятор производных?

Онлайн-калькулятор производных найти несложно. Вы можете либо ввести полный URL-адрес этого калькулятора дифференциации в своей поисковой системе, либо выполнить поиск в Google по его названию. Вы можете выполнить поиск в Google с помощью «калькулятора производной» или «калькулятора обратной производной», и вы найдете наш новейший и точный онлайн-инструмент.

Связанный: На этой платформе вы также можете найти аппроксимацию касательной с помощью калькулятора линеаризации. Вы также можете получить большую помощь от бесплатного онлайн-калькулятора производных цепного правила.

Как использовать калькулятор производных с шагами?

Наш дифференциальный калькулятор очень прост в использовании, так как вам необходимо следовать приведенной ниже процедуре:

1. Напишите свое уравнение в первом поле ввода или загрузите любое уравнение, нажав на кнопку.
2. Выберите переменную, которую хотите дифференцировать.
3. Выберите, сколько раз вы хотите различать.
4. Нажмите кнопку «РАССЧИТАТЬ».

Сразу после нажатия на кнопку расчета наш калькулятор дифференцирования решит ваше уравнение и предоставит подробные результаты. Эти результаты помогут вам понять и изучить концепцию, практикуясь во время выполнения.

Для консолидации ваших расчетов относительно нормальной линии уравнения, вам нужно попробовать уравнение нормальной линии, предлагаемый этим сайтом.

Связанные калькуляторы

Существует множество других калькуляторов, связанных с дифференциальным калькулятором, которые вы можете использовать на этом веб-сайте бесплатно. Эти инструменты:

• Калькулятор производной в точке
• Калькулятор n-й производной
• Калькулятор крайних точек
• Калькулятор уклона криволинейной линии
• Калькулятор производных графиков

Часто задаваемые вопросы

Как дифференцировать функцию f(x)=5,4x+2,4?

Данная функция:

$$ f(x) \;=\; 5,4x+2,4 $$

Дифференцирование с обеих сторон по «х»

$$f'(x) \;=\; д/дх(5,4х+2,4)$$

У нас есть,

$$ f'(x) \;=\; д/дх(5,4х)+д/дх(2,4) $$ $$ f'(x) \;=\; 5.4(1)+0 \;=\; 5,4 $$

Таким образом, мы можем различать эту простую функцию вручную. Кроме того, мы также можем использовать дифференциальный калькулятор функций для онлайн-расчетов.

Как вычислить производную функции?

Чтобы вычислить производную функции, необходимо выполнить следующие шаги:

1. Помните, что производная – это вычисление скорости изменения функции.
2. Применить производную к функции по независимой переменной, входящей в функцию.
3. Упростите функцию, чтобы получить точное значение производной.

Та же процедура использовалась калькулятором производных для расчета скорости изменения функции в режиме онлайн. 9⁡2x $$

Производная от cos ² x является производной тригнометрической функции, которая несколько сложна для студентов, которые не могут запомнить тригнометрические тождества. Для таких студентов решатель производных является отличным инструментом для вычисления производной тригонометрической функции.

Как отличить e

^x ?

Поскольку производная экспоненциальной функции с основанием «e» равна e ^x , дифференцирование e в степени x эквивалентно самому e в степени x.