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全微分计算器

全微分在线计算器,输入多元函数与点,自动算出全微分 dz,并与真实增量比较理解线性近似,附误差说明,适合全微分概念学习。

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df = f_x dx + f_y dy
例如 x^2*y

📖 使用教程|全微分

一、定义
若 f(x,y) 可微,则 全微分 df = f_x dx + f_y dy。当 dx、dy 很小时,Δf≈df,即用切平面近似曲面,实现局部线性化。
二、符号说明
f_x,f_y偏导数
dx,dy自变量增量
df全微分(线性主部)
Δf=f(x+dx,y+dy)−f(x,y)真实增量
三、本工具的原理
  • 数值求 f_x、f_y;
  • df=f_x dx+f_y dy;
  • 同时算真实 Δf 作比较;
  • 二者越接近说明增量越小、线性化越好。
四、操作步骤
  1. 输入 f(x,y);
  2. 输入点与增量 dx、dy;
  3. 点击「计算」。
五、例题
例:f=x²y 在 (1,1),dx=dy=0.1。
解:f_x=2xy=2,f_y=x²=1,df=2·0.1+1·0.1=0.3。真实 Δf=1.21−1=0.21?实际 f(1.1,1.1)=1.331,Δf=0.331;df=0.3 为其线性主部。
六、易错点
增量越小,df 与 Δf 越接近;
df 是 Δf 的线性主部,高阶项被忽略;
用于误差估计与近似计算。

❓ 常见问题|全微分

全微分和偏微分关系?
df 是两个偏微分之和 f_x dx+f_y dy。
为什么 df≠Δf?
df 只保留一阶项,Δf 含二阶及以上项。
可微和偏导存在一样吗?
偏导存在不一定可微;可微要求偏导连续或增量能表成线性主部+高阶无穷小。
全微分有什么用?
近似计算、误差传播、切平面方程。
增量为负也可以吗?
可以,dx、dy 取正负均可。