高等数学基础06:方向导数

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如上图,蚂蚁沿什么方向跑路才能活?
函数: z = f ( x , y ) z=f(x,y) z=f(x,y)
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如果函数的增量,与这两点距离的比例存在,则称此为在P点沿着L的方向导数
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函数: f ( x , y ) f(x,y) f(x,y)在X轴正向 e 1 ⃗ = { 1 , 0 } \vec{e_1}=\{1,0\} e1 ={1,0} ,Y轴正向$\vec{e_2}={0,1 }$ 的方向导数
分别为: f x , f y f_x,f_y fx,fy负方向导数: − f x , − f y -f_x,-f_y fx,fy

定理:如果函数 z = f ( x , y ) z=f(x,y) z=f(x,y)在点 P ( x , y ) P(x,y) P(x,y)是可微分的,那么在该点 沿任意方向L的方向导数都存在。
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φ 为 X 轴 到 L 的 角 度 \varphi 为X轴到L的角度 φXL

###例:
求 函 数 z = x e 2 y 在 点 P ( 1 , 0 ) 处 沿 从 点 P ( 1 , 0 ) 到 点 Q ( 2 , − 1 ) 的 方 向 导 数 . 求函数z=xe^{2y}在点P(1,0)处沿从点P(1,0)到点Q(2,-1)的方向导数. z=xe2yP(1,0)沿P(1,0)Q(2,1).
解: 这里方向 l ⃗ \vec{l} l 即为$\vec{PQ}={1,-1}$,故x轴到方向 l ⃗ \vec{l} l 的转角 φ = − π 4 . \varphi=-\frac{\pi}{4}. φ=4π.
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所求方向导数

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