设函数u(x,y)有连续二阶偏导数,满足,又满足下列条件:u(x,2x)=x,u’x(x,2x)=x2(即u’x(x,y)|y=2x=x2),求u’’xx(x,2x),u’’xy(x,2x),u’’yy(x,2x).

admin2017-08-18  20

问题 设函数u(x,y)有连续二阶偏导数,满足,又满足下列条件:u(x,2x)=x,u’x(x,2x)=x2(即u’x(x,y)|y=2x=x2),求u’’xx(x,2x),u’’xy(x,2x),u’’yy(x,2x).

选项

答案将u(x,2x)=x两边对x求导,由复合函数求导法及ux’(x,2x)=x2得 ux’(x,2x)+2uy’(x,2x)=1,uy’(x,2x)=[*](1一x2). 现将ux’(x,2x)=x2,uy’2=[*]1(1一x2)分别对x求导得 uxx’’(x,2x)+2uxy’’(x,2x)=2x, uyx’’(x,2x)+2uyy’’(x,2x)=一x.① ①式×2一②式,利用条件uxx’’(x,2x)一uyy’’(x,2x)=0及uxy’’(x,2x)=uyx’’(x,2x)得② 3uxy’’(x,2x)=5x,uxy’’(x,2x)=[*]. 代入①式得uxx’’(x,2x)=uyy’’(x,2x)=[*].

解析
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