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全微分計算器

全微分線上計算機,輸入多元函數與點,自動算出全微分 dz,並與真實增量比較理解線性近似,附誤差說明,適合全微分概念學習。

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df = f_x dx + f_y dy
例如 x^2*y

📖 使用教學|全微分

一、定義
若 f(x,y) 可微,則 全微分 df = f_x dx + f_y dy。當 dx、dy 很小時,Δf≈df,即用切平面近似曲面,實現局部線性化。
二、符號說明
f_x,f_y偏導數
dx,dy自變量增量
df全微分(線性主部)
Δf=f(x+dx,y+dy)−f(x,y)真實增量
三、本工具的原理
  • 數值求 f_x、f_y;
  • df=f_x dx+f_y dy;
  • 同時算真實 Δf 作比較;
  • 兩者越接近說明增量越小、線性化越好。
四、操作步驟
  1. 輸入 f(x,y);
  2. 輸入點與增量 dx、dy;
  3. 點擊「計算」。
五、範例
範例: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。真實 Δf=f(1.1,1.1)−1=1.331−1=0.331;df=0.3 為其線性主部。
六、易錯點
增量越小,df 與 Δf 越接近;
df 是 Δf 的線性主部,高階項被忽略;
用於誤差估計與近似計算。

❓ 常見問題|全微分

全微分和偏微分關係?
df 是兩個偏微分之和 f_x dx+f_y dy。
為什麼 df≠Δf?
df 只保留一階項,Δf 含二階及以上項。
可微和偏導存在一樣嗎?
偏導存在不一定可微;可微要求增量能表成線性主部+高階無窮小。
全微分有什麼用?
近似計算、誤差傳播、切平面方程。
增量為負也可以嗎?
可以,dx、dy 取正負均可。