多元函数微分学总结.doc

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1、精选优质文档-倾情为你奉上第八章 多元函数微分学8.1基本知识点要求1.理解多元函数的概念，理解二元函数的几何意义.2.了解二元函数的极限与连续的概念以及有界闭区域上连续函数的性质。3.理解多元函数偏导数和全微分的概念，会求全微分，了解全微分存在的必要条件和充分条件，了解全微分形式的不变性。 4.理解方向导数与梯度的概念，并掌握其计算方法.5.熟练掌握多元复合函数一阶、二阶偏导数的求法.6.了解隐函数存在定理，熟练掌握多元隐函数偏导数的求法.7.了解空间曲线的切线和法平面及曲面的切平面和法线的概念，熟练掌握它们的方程的求法。8.了解二元函数的二阶泰勒公式.9.理解多元函数极值和条件极值的概念，

2、掌握多元函数极值存在的必要条件，掌握二元函数极值存在的充分条件，并会求二元函数的极值，会用拉格朗日乘数法求条件极值，会求简单多元函数的最大值和最小值，并会解决一些简单的应用问题。8.2基本题型及解题思路分析题型1 与多元函数极限、连续、偏导数和可微的概念及其之间的关系有关的题1. 二元函数的极限与连续的概念及二元函数极限的计算。（1）基本概念二元函数极限的定义：设的定义域为,是的聚点.若常数，对于，总，使得当时，都有成立，则称为函数当时的极限，记作。二元函数的连续：设的定义域为,为的聚点，且.若，则称在点连续。（2）关于二元函数极限的解题思路注意：在二元函数存在的定义中，方式任意，正是由于这一

3、点致使二元函数有与一元函数不一样的性态，在学习过程中注意比较、总结和体会二者之间的不同。 证明二元函数的极限不存在：若的极限不同，则一定不存在（见例1）。求二元函数的极限：可以应用一元函数求极限方法中的适用部分求二元函数的极限，比如：极限的局部有界性、局部保号性、四则运算法则、夹逼准则、两个重要的极限、变量代换法则、等价无穷小代换、分子分母有理化、无穷小量与有界变量的乘积仍为无穷小量、连续性等（见例2）例1证明：在原点的极限不存在。【分析】观察分子、分母中变量的各次幂的特点，可考虑选择路径。证明：，故不存在。【评注】证明二元函数的极限不存在是个难点，关键是选择适当的的路径，注意总结其选择路径的

4、规律。例2 。【分析】此题既可以直接利用等价无穷小代换，也可以先将分母有理化，再进行等价无穷小代换。解：【评注】二元函数的极限有与一元函数的极限类似的性质与运算法则，求法一般不难，这里不再多举例子。例3 设，证明函数在点连续 。【分析】：通过观察分子、分母中变量的各次幂的特点，可以看出在点的极限存在且为，但不易利用例2中的评注直接求解，可以考虑将点转化成极坐标来表示。证明： 在点连续。2. 偏导数的概念 二元函数的偏导数的概念：设在点的某一邻域内有定义, 如果极限 存在, 则称此极限为函数在点处对x的偏导数, 记作, , , 或。如果极限存在, 则称此极限为函数在点处对y 的偏导数，记作 ,

5、, , 或fy(x0, y0). 例4设则函数在原点偏导数存在的情况是 （研） 解：应选【C】，因为，故，所以。所以。故选【C】。【评注】开算数根也即含绝对值也即为分段函数，必要时需要用偏导数定义讨论偏导数，与一元函数类似，是重要考点。例5 设, 则 （2008-北京赛）.【分析】为了利用偏导数的定义求出和，需要写出函数的表达式，为此要想到利用结论：其中。 解：其中从而，故。【评注】此例中这种把极限表示式转化为极限值加无穷小量，是有关极限分析过程中常用的思想。3. 全微分概念及以上几个概念之间的关系二元函数全微分的概念：如果函数在点(x, y)的全增量可表示为, 则称函数在点(x, y)可微分

6、, 而称ADx+BDy为函数在点(x, y)的全微分, 记作dz, 即 关系：偏导连续可微偏导存在；可微连续；但偏导存在可微；连续偏导存在【评注】一元函数微分学的有些结论不能搬到多元函数微分学中。例6设，（1）在（0，0）点是否连续？（2）求；（3）在（0，0）点是否可微；（4）在（0，0）点是否连续。（天津工业大学竞赛题）【分析】讨论分段函数在分段点的偏导数及全微分必须利用偏导数和全微分的定义。解 (1)由夹逼准则 ，故(2)当时,当，利用偏导数的定义得，故同理可得(3)为了考察在点是否可微，我们来考察是否为的高阶无穷小，因为，故，即所以在点可微。 （4）由于不存在，所以【评注1】利用偏导数

7、和全微分的定义讨论函数偏导数的存在性和可微性，既是重点也是难点，需掌握。【评注2】若在点连续，且偏导数存在，则判别在点是否可微，需考察是否为的高阶无穷小。【评注3】此例验证了偏导数连续是可微的充分条件，而非必要条件。【评注4】注意这几个概念之间的关系与一元函数的有关结论的不同之处。例 7设函数,其中在点(0,0)的一个邻域内连续,证明: 在点(0,0)处可微的充要条件为。（2007-天津赛）证明：（必要性）已知在点(0,0)处可微，故与都存在。而，其中由于存在，故。（充分性）已知，类似于必要性的过程容易推出欲证在点(0,0)处可微，只需证注意到： ，所以 。又，由夹逼定理知。从而在点(0,0)

8、处可微，并且。 【评注】此题是一元函数中的重要结论“设在点连续，则在可导的”在多元函数中的推广，但证明过程要比一元函数复杂的多。题型2 多元函数的偏导数的计算1. 复合函数求导例8 设函数，则（2011-研）解：，为了计算简便，由偏导数的定义，可得。【评注】同时 ，同时，利用后者往往可以大大简化计算，此例的解答就是利用的后者。例9设，其中f具有二阶连续偏导数，g具有二阶连续导数。求。（2005-天津赛） 【分析】本题是典型的利用复合函数求导法则求二阶偏导数的常规题。解：，【评注1】多元复合函数的求导法则是重点，应理解链式法则的内涵。常见的链式法则有：，z=f(u, x, y), 且u=j(x,

9、 y)：, .其它情形可以此类推，此例中就涉及到和。【评注2】若具有二阶连续偏导数，则, 注意将此两项进行合并.例10设，这里可导且具有连续偏导数，求.解： 【评注】注意区分何时该用全导数记号，何时该用偏导数记号。例11设，.解： 由上述表达式可知为自变量, 所以 。【评注】类似于一元函数，对于多层的复合关系，先要分清变量间的关系，然后逐层利用复合函数的链式法则即可。例 12 设变换把方程化为，试确定.（2003-天津赛）。【分析】利用变量替换，借助求解多元复合函数的偏导数使方程变形，是常见题型，这里注意把握好与中间变量及自变量的树形关系： 解：计算一、二阶偏导数：， ， ， ，代入方程，得到

10、以题意有，所以.例13设二元函数具有二阶偏导数，且，证明的充要条件为：。（2009-天津赛）证明：（必要性）若，则，显然有。（充分性）若，则，由于，所以，即，因此不含，故可设。从而有，即。【评注】此题的难点在充分性的证明上，注意是涉及到了关于商的偏导数运算法则的逆运算，看似简单，实际上非常能考察大家的基本功。2. 隐函数求导例14 设有三元方程，根据隐函数存在定理，存在点的一个邻域，在此邻域内该方程（ ）（A）只能确定一个具有连续偏导数的隐函数；（B）可确定两个具有连续偏导数的隐函数和；（C）可确定两个具有连续偏导数的隐函数和；（D）可确定两个具有连续偏导数的隐函数和。（2005-研）解：应选

11、D令显然在点的一个邻域内具有连续的偏导数导数，且,而故可确定两个具有连续偏导数的隐函数和。 【评注】本题考查了对隐函数存在定理的三个条件及结论的理解。例15设是由所确定的二元函数，求：，。（2010-天津赛）。【分析】此例是最基本的隐函数求导问题，可以直接利用隐函数的求导公式：，也可以方程两边分别对x，y求偏导数。解1：利用隐函数的求导公式。令，则由隐函数的求导公式得，解2:将等式两边分别对x，y求偏导数：，。 【评注】一般地，若利用，求隐函数的二阶偏导数时，应注意到仍然是的函数，需进一步利用复合函数的求导法则去求，这是难点。例16设函数是由方程确定的隐函数，其中具有连续的二阶偏导数，且求证：

12、和。(2011-北京赛)解：令，则由隐函数的求导公式得 ，由于所以。将等式两边分别对求偏导数，得到，即，即，将上面的第一个式子两边同乘第二个式子两边同乘，然后相加并注意到和，得到。【评注】在证明第二个等式时，若先利用的表达式去求三个二阶偏导数，再代入待证明的等式的左端，显然很麻烦，而设法利用第一问的结果，两边同时对求偏导，问题便迎刃而解了。例17 设，其中具有连续的一阶偏导数，且，求.（2002-天津赛）【分析】在求导之前要先分析清楚变量之间的关系，对于此题，变量都为的一元函数。解：三式两端同时对求全导数得： 整理可得： 。【评注】分清函数关系后，此题也可以视为是利用方程组求导数的方法求得的隐

13、函数的导数。例18设，其中具有一阶连续偏导数，求【分析】这是典型的由方程组组成的隐函数的求导问题，方程组两边直接对求偏导数即可。解：方程组两端同时对求偏导得：由此可知，当时有 ， .题型3多元函数微分学在几何中的应用1. 空间曲线的切线和法平面方程例19曲线在点处的切线方程为 .（2003-天津赛）解：方程组两边对求全导数得，解之得，从而，故。【评注】一般地，若G：，则在处，；若G：，则在处，切向量；若G：，则在点，（注意条件），此例题属第三种情形。例20螺旋线上与平面平行的切线有（ ）（A）1条； （B）2条； （C）3条； （D）4条.(2012-天津赛)解：应选（B），依题意，即，故，所

14、以，故切线方程为。【评注】此题的切向量属例19【评注】中的第一种情形。例21设函数在点附近有定义，且，则；曲面；曲线在点处的切向量为;曲线在点处的切向量为;（2001-研）解：应选函数在点的两个偏导数存在，并不一定能保证函数在点可微，因此不正确。由于偏导数存在不一定能保证曲面在相应点处存在切平面，即便切平面存在，其，故不正确。曲线的参数方程为，从而其切向量为，故正确。【评注】此题的概念性很强，所涉及的知识点也较多，易犯的典型错误是选。2.空间曲面的切平面和法线方程例22曲面与平面平行的切平面的方程是 。（2003-研）【分析】 待求平面的法矢量为，因此只需确定切点坐标即可求出平面方程, 而切点

15、坐标可根据曲面切平面的法矢量与平行确定.解 令 ，则， .设切点坐标为，则切平面的法矢量为 ，其与已知平面平行，因此有 ，可解得 ，相应地有 故所求的切平面方程为 ，即 。【评注1】两平面平行，则它们的法向量成比例，但并不一定相等。【评注2】一般地，若曲面方程为，则在点，切平面的法向量。例23 求曲面，在处的切平面方程。【分析】S为曲面的参数方程，分别将代人曲面S的方程中，得在曲面上过点的两条空间曲线方程，这两条曲线在点的切线所确定的平面就是所求的切平面。解：将代人S的方程，得曲面上一点，将代人曲面方程得在曲面上的一条空间曲线的参数方程，其切向量为，将代人曲面方程得在曲面上的另一条空间曲线的参

16、数方程，其切向量为，从而切平面的法向量为，故所求的切平面方程为即。例24在椭球面上求一切平面，它在坐标轴的正半轴截取相等的线段。（2009-天津赛）【分析】只需按题设要求一步一步去做即可，关键是建立完切平面方程后，应注意到切点满足椭球面方程，最好把切平面方程化简成平面的截距式方程。解：设，切点为，故该点处切平面的法向量为，切平面方程为，即。依题意，有截距，即。由于切点在椭球面上，故有，即，从而解得，于是有。切平面方程为。题型4与函数的全微分、方向导数和梯度有关的题例25设函数可微,且,则在点(1,2)处的全微分 （研）解：，。【评注】一般地，若则；若则。例26.设函数由方程所确定，则 （200

17、6-天津赛）.解1:令，则由隐函数的求导公式得，故。解2：由全微分形式不变性，得，故。【评注】求由隐函数所确定的函数的全微分时，既可以先利用隐函数的求导方法求出偏导数，再利用全微分的计算公式得，也可以利用全微分形式不变性得例27函数在点处，沿点指向点方向的方向导数为 （2005-天津赛）。解：，。【评注】一般地，其中是向量的方向余弦。例28.函数在点处的梯度等于 。（2008-研）解：，所以。【评注】一般地，；。例289求的值，使函数在点处沿轴正方向的方向导数有最大值64.解：，设，则，故，由方向导数与梯度的关系知，当的方向与梯度的方向一致时，方向导数达到最大值。据题意有，故。 【评注】方向导

18、数沿梯度的方向达到最大值，且其最大值为梯度的模。题型5 与多元函数极值有关的题例30已知函数在点(0,0)的某个邻域内连续，且，则(A) 点(0,0)不是的极值点； (B) 点(0,0)是的极大值点； (C) 点(0,0)是的极小值点； (D) 无法判断点(0,0)是否为的极值点. （研） 【分析】 由题设，容易推知，因此点(0,0)是否为的极值，关键看在点(0,0)的充分小的邻域内是恒大于零、恒小于零还是变号. 解：应选（A） 由知，分子的极限必为零，从而有, 且 充分小时），于是特殊地，当且充分小时，；而当且充分小时，. 故点(0,0)不是的极值点，应选(A). 【评注】 本题综合考查了多

19、元函数的极限、连续和多元函数的极值概念，题型比较新，有一定难度. 极限表示式转化为极限值加无穷小量，是有关极限分析过程中常用的思想（见例5的评注）。例31设函数的全微分为，则点（0，0）（A）不是的连续点；（B）不是的极值点；（C）是的极大值点；（D）是的极小值点 。 解;应选 （ D ）因可得，又在（0，0）处，故（0，0）为函数的一个极小值点。【评注】此题主要考察了极值的充分条件：设函数在点的某邻域内连续且有一阶及二阶连续偏导数, 又， 令 ，则 AC-B20时具有极值, 且当A0时有极小值; AC-B20时没有极值; AC-B2=0时可能有极值, 也可能没有极值.。例32设z=z(x,y

20、)是由确定的函数，求的极值点和极值.【分析】 可能极值点是两个一阶偏导数为零的点，为此先求出一阶偏导数，再令其为零即可确定驻点，然后用二元函数极值的充分条件确定是否为极值点，是极大值点还是极小值点，并求出相应的极值.解： 因为 ，方程两边分别对求导数得 ， .令 得 故 将上式代入，可得 或 由于 ， ，对于驻点， ，故，又，从而点(9,3)是z(x,y)的极小值点，极小值为z(9,3)=3.对于驻点，类似地，由，可知，又，从而点(-9, -3)是z(x,y)的极大值点，极大值为z(-9, -3)= -3.【评注】 本题讨论了隐函数求极值问题，关键是：求可能的极值点时应注意满足原方程，当然也可

21、以利用公式及求两个偏导数，但由于此题需要求出二阶偏导数在驻点处的偏导数值，故在求时，还是用此例的方法运算量小。例33 设有二阶连续偏导数, , 且, 证明 在取得极值, 判断此极值是极大值还是极小值, 并求出此极值.（2008-北京赛）【分析】为证明 在取得极值,必须找出在的各个二阶导数，为此需求出在点的一阶偏导数，由已知条件自然会想到利用微分的概念。 解 ：因为, 由全微分的定义知 ，.， ， ， ， ， , 且, 故是极大值. 【评注】此题考察了全微分的概念、复合函数的导数和极值的充分条件，是概念性、综合性较强的题，当然在求二阶偏导数时，也可以利用偏导数的定义，事实上，这样做运算量会更小。

22、例 34 设二元函数在有界闭区域上可微，在的边界曲线上，并满足，求的表达式.（2005-天津赛）。【分析】此题乍看好像无从下手，但题设条件：在的边界曲线上给了我们思路，不妨大胆假设处处有，然后用反正法证之。解：显然满足题目条件. 下面用反证法证明只有满足题目条件.事实上，假设不恒等于0，则至少存在一点，使得，不妨假设，由于在有界闭区域上可微，从而在有界闭区域上连续，也必在内至少存在一点，使为在上的最大值. 因为在上可微，所以必有，于是得到. 然而，由题设知，因此应有，这与的假设矛盾；同理可证的情况. 因此可知在D上。【评注】此题的理论性、概念性比较强，主要考察了函数可微与偏导数存在、连续的关系

23、及极值的必要条件：设函数在点具有偏导数, 且在点处有极值, 则有 ，注意极值的必要条件是重要考点。例35 设均为可微函数，且，已知是在约束条件下的一个极值点，下列选项正确的是(A) 若，则. (B) 若，则. (C) 若，则. (D)若，则. （2006-天津赛）【分析】 利用二元函数条件极值的拉格朗日乘子法解：应选(D)作拉格朗日函数，并记对应的参数的值为，则 ， 即 .因为，将代人第一个方程,得.因此若，则.故应选（D）. 【评注】条件极值的拉格朗日乘子法是重要考点，一般它有以下几种情形：求函数在条件下取得极值的必要条件可构造拉格朗日函数： 令，解之可得驻点。 求函数在条件下取得极值的必要

24、条件,可构造拉格朗日函数：求函数在条件下取得极值的必要条件可构造拉格朗日函数：。例36在椭球面上求一点，使函数在该点沿方向的方向导数最大.（2004-天津赛）解：函数的方向导数表达式为：其中：，为方向的方向余弦. 因此由题意即求函数在条件下的最大值. 设令解之得以及，即得驻点为与. 因最大值一定存在，故只需比较， 的大小，由此可知即为所求. 【评注】此例属于例35中的【评注】例37求在椭圆域上的最大值和最小值.【分析】 在椭圆域上的最大值和最小值, 可能在区域的内部达到，也可能在区域的边界上达到，且在边界上的最值又转化为求条件极值或一元函数在闭区间上的最值问题.解 ： 令得可能极值点为，而再考

25、虑其在边界曲线上的情形方法1：利用拉格朗日函数乘子法 设，令 得可能极值点； 代入得 ，比较，这三个值的大小，可得在区域上的最大值为3，最小值为-2. 方法2：将条件极值转化为非条件极值，问题化为求一元函数在闭区间上的最值问题。将代入，得 ，令，得驻点，比较，得在D的边界上的最大值为，最小值为将这两个值再与比较，可得在区域上的最大值为3，最小值为-2。【评注】求二元函数在闭区域上的最值的步骤： 令，得驻点为在闭区域内可能的极值点。求出在闭区域的边界上可能的极值点，将之记为.求出，比较这些点的函数值，最大者即为最大值，最小者，就是最小值例38.试求上的最大值与最小值。(研)解. 令, 解得 ,

26、.当x = 0时, 在3, 0上的最大值为,最小值为。当y = 0时, 在3, 0 上的最大值为最小值为, 当时，将代人目标函数中得，当时z 有最小值. 即当时z 有最大值.即当时z 有最大值.即比较上述各个函数值得：=为最大值, 为最小值. 【评注】此题的边界由三段直线组成，需分别讨论。例39 设圆含于椭圆的内部, 且圆与椭圆相切于两点(即在这两点圆与椭圆都有公共切线).(1) 求 与 满足的等式; （2) 求与的值, 使椭圆的面积最小.（2011-天津赛）。【分析】由圆和椭圆的图形及已知条件可知：切点不在轴上，利用题设容易求出第一问，而第二问属于条件极值问题，显然第二问需要利用第一问的结论

27、。 解 ：(1) 设圆与椭圆相切于点, 则 既满足椭圆方程又满足圆方程, 且在处椭圆的切线斜率等于圆的切线斜率, 即. 注意到 因此, 点应满足 由(1)和(2)式, 得 (4)由 (3) 式得 代入(4) 式 化简得 或 (5) (2) 按题意, 需求椭圆面积在约束条件 (5) 下的最小值. 构造函数 令 , 并注意到 , 可得 . 代入 (8) 式得 , 故 从而 由此问题的实际可知, 符合条件的椭圆面积的最小值存在, 因此当时, 此椭圆的面积最小.例40 设在内连续，在内连续有界，且满足条件：（1）当时，（2）在内与 有二阶连续偏导数，证明：在内恒成立（首届-全国决赛）。【分析】关于多元

28、函数不等式证明的方法不多，直接正面证明此题显然不好下手，可以考虑用反证法，再设法利用条件（1）（2）推出矛盾。证明：假设在内至少存在一点，使得。令，据题设条件当时，又在半径小于1的任何闭区域上都连续，故在内必有最小值，设最小值在达到，这样，据反正假设，我们有，另一方面，我们又有在内处处成立，特别地有：，从而有，但是为的最小值点，由极值的充分条件知必有， ，否则若，便会有，从而不是的极值点，这与为的最小值点矛盾，所以有 ，这又与矛盾，假设错误，故在内恒成立。 【评注】此题理论性较强，用到了闭区域上连续函数的性质和极值的充分条件，难点是它把极值的充分条件反着用。8.3历年考研和竞赛真题（注：知道出

29、处的，标出出处；选题顺序的第一原则是：填空；选择；计算或证明；第二原则：按知识点的顺序）一、填空题1. 设函数由关系式确定，其中函数g(y)可微，且g(y) 0，则(研) 2.已知，则 （研）3.设，其中是由方程所确定的隐函数，则 。（03市）4.设具有二阶连续偏导数，z=则= 。（研）5.设，其中 f 、具有二阶连续导数，则 （2004-天津赛） 。 6. 由方程所确定的函数在点处的全微分 .（2004-天津赛）7设函数由方程确定，其中为可微函数，且则 。(2010-研)。8. 设在点的某一邻域内可微，且，其中则由方程所确定的函数在（2007-北京赛）9.由曲线绕轴旋转一周得到的旋转面在点处

30、的指向外侧的单位法向量为 .（2006-天津赛）10.曲线在点（1，1，2）处的切线方程为 。（2007-天津赛）11.设是可微函数，且，曲面过M（1，1，1）点，则过这点的法线方程为 （研） 12.函数在点处，沿点指向点方向的方向导数为 . （2005-天津赛）13.设在点处沿方向的方向导数 （2002-天津赛）14.函数在点M (1,1,1,)处，沿曲面在该点的外法线方向的方向导数 。（2008-天津赛）15，函数在处沿什么方向方向导数最大？并求此方向的方向导数.二、选择题1.考虑二元函数在点处的下面四条性质：连续； 可微；与存在； 与连续。若用“PQ”表示可由性质P推出性质Q，则有（ ）

31、（A）； （B）；（C）； （D）。（2007-天津赛）2.二元函数在点（0，0）处可微的一个充分条件是（ ）（A）； （B）；（C）且；（D），且。（研）3.设，则在点（ ）（A）连续且偏导数存在； （B）连续但不可微；（C）不连续且偏导数不存在； （D）不连续但偏导数存在（2002-天津赛）4.数，在点处（ ）（A）连续，但偏导数不存在；（B）偏导数存在，但不可微；（C）可微； （D）不连续且偏导数不存在。 (2004-天津赛)5.设函数在点处有，则下列结论正确的是（ ）（A）存在，但在点处不连续；（B）在点处连续；（C）；（D）都存在，且相等。（2008-天津赛）6.设具有2阶连续偏导数

32、，。若是由方程所确定的在点附近的隐函数，则是的极小值点的一个充分条件为（ ）（A）； （B）；（C）； （D）（2009-天津赛）7.在平面有界闭区域上具有二阶连续偏导数，且满足及，则（ ）（A）的最小值点在区域的内部，最大值点在区域的边界上；（B）的最大值点和最小值点必定都在区域的边界上；（C）的最大值点在区域的内部，最小值点在区域的边界上；（D）的最大值点和最小值点必定都在区域的内部。（2001-天津赛） 8.设函数具有二阶连续偏导数，且则函数在点处取得极小值的一个充分条件是（A）； （B）；（C）； （D）（2011-研）三、解答题1.求( 1 ) ( 2 )2.已知函数具有二阶导数，且

33、函数由方程所确定，设，求。（2007-研）。3. 设具有二阶连续偏导数，且满足，又,求。 （研）4.设函数的所有二阶偏导数都连续，且，求.（2001-天津赛）.5.设有一阶连续偏导数，证明：.）（2006天津赛）6.设,变量且那么 。（2009-北京赛）7.设二元函数具有二阶连续偏导数，证明：可经过变量替换化为等式。（2008-天津赛）。8.设是由所确定的二元函数，求：，（2010-天津赛）9.设是由方程所确定的函数，其中具有2阶导数且时，求(1)；（2）记，求10.已知曲面上点P处的切平面平行于平面，求切平面的方程。（2012-天津赛）11求的值，使两曲面：与在第一卦限内相切，并求出在切点处

34、两曲面的公共切平面方程。（2008-天津赛）。12.设二元函数F可微，试证明由方程所确定的曲面的任一切平面都通过某定点。13. 求曲线上一点，使该点处曲线的切线平行于平面，并写出切线的方程.14.求曲面与曲面的交线上一点，使交线在该点处的切线平行于已知直线，并求交线在该点处的法平面. 15.求曲线在点处的切线与法平面.16.设函数具有连续的偏导数，对任意的恒有.记，试确定常数使。17.求在上的最大值与最小值.（2002-天津赛）18.已知曲线，求曲线距离面最远的点和最近的点。（2008-研）19.求函数在在约束条件和下的最大和最小值.20.求过第一卦限中的点的平面，使之与三坐标平面所围成的四面

35、体的体积最小。（2007-天津赛）。21.求二元函数极值（2009-研）。22.设，其中，为和的交线，求椭球面在上各点的切平面到原点距离的最大值和最小值。（第二届-全国赛-决赛）。23.求的极值。（2013-研）参考答案：一、1 （提示：令，则）；2. ；3. ；4.；5. ；6. ；7. ；8.（提示：先利用全微分的定义和公式求出，再利用隐函数的求导法则）；9.；10.；11.；12.；13.；14.；15.沿方向的方向导数最大，最大方向导数为。二、1.( B)；2. （B） ；3. （D）；4. (B)；5. (D ) ；6.（B）；7.（B）；8.（A）（提示：利用二元函数极值的充分条件）；三、1.（1）0（提示：用夹逼准则），（2）-4；2.1,1； 3. ；4；5.略 ；6.0；7.提示：由题意可先解得，从而；8.；9.，；10.；11. 9.；12.略；13切点为： 或 切线方程为： 或 ；14.切点为：，切平面：；15 ；16. ；17.； 18.最远点，最近点（提示：利用例35的【评注】3）；19. 最小值为6，最大值为72；20.；21. 极小值；22.最大值为，最小值为（提示：先求交线上的切平面方程，再求原点到切平面的距离，最后利用例35的【评注】3得驻点，通过比较两个驻点处函数值的大小，得距离的最大值和最小值）。23.极小值点为极小值为。专心-专注-专业