如果f(x,y)=x∗yf(x,y) = x*yf(x,y)=x∗y,则 dfdfdf 表示函数 f(x,y)f(x,y)f(x,y) 在 (x,y)(x,y)(x,y) 处沿着某个方向 dr⃗=(dx,dy)d\vec{r}=(dx,dy)dr=(dx,dy) 增加的变化率。根据全微分的定义,dfdfdf 可以表示为:
df=∂f∂xdx+∂f∂ydydf = \frac{\partial f}{\partial x}dx + \frac{\partial f}{\partial y}dydf=∂x∂fdx+∂y∂fdy
将 f(x,y)=x∗yf(x,y) = x*yf(x,y)=x∗y 代入上式可得:
df=ydx+xdydf = ydx + xdydf=ydx+xdy
这个式子可以理解为,当在 (x,y)(x,y)(x,y) 点沿着 (dx,dy)(dx,dy)(dx,dy) 方向移动一点时,f(x,y)f(x,y)f(x,y) 的增量为 dfdfdf。
在几何上,dfdfdf 可以表示为函数 f(x,y)f(x,y)f(x,y) 的梯度向量 ∇f\nabla f∇f 在 (x,y)(x,y)(x,y) 点处与 dr⃗=(dx,dy)d\vec{r}=(dx,dy)dr=(dx,dy) 的点积,即:
df=∇f⋅dr⃗df = \nabla f \cdot d\vec{r}df=∇f⋅dr
因此,dfdfdf 的几何意义是函数 f(x,y)f(x,y)f(x,y) 在 (x,y)(x,y)(x,y) 点处沿着 dr⃗d\vec{r}dr 方向的变化率。
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文章讲述了函数f(x,y)=xy在点(x,y)处沿着(dx,dy)方向的变化率df的计算公式df=ydx+xdy,并解释了df的几何意义,即函数在该点处沿着特定方向的梯度向量与该方向的点积,表示函数的变化率。
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