偏导数(partial derivative)是一个多元函数的导数。在多元函数的情况中,函数的变量存在多个,而每个变量的变化都会影响函数的值。因此,为了研究每个变量对函数值的影响,需要采用偏导数的概念来描述每个变量对函数值的变化率。
设函数z=f(x,y)在点(x0,y0)的某个邻域内有定义,而x0,y0分别表示点(x0,y0)的坐标。若函数在点(x0,y0)处对变量x求偏导数存在,则称函数在点(x0,y0)处对x的偏导数存在。若函数在点(x0,y0)处对变量y求偏导数存在,则称函数在点(x0,y0)处对y的偏导数存在。
以求函数z=x^2 y^2在点(1,2)处,对x的偏导数为例:
fx(x,y)=2x
代入点(1,2),得到fx(1,2)=2
同样地,求出函数在点(1,2)处对y的偏导数:fy(x,y)=2y
代入点(1,2),得到fy(1,2)=4
因此,函数z=x^2 y^2在点(1,2)处的梯度为(2,4)。
求偏导数的方法与求一元函数的导数类似。对于一个含有多个变量的函数,我们需要对其中的一个变量进行求导,而将其它变量视为常数。如果要求这个函数对多个变量的偏导数,则需要分别对各个变量求导。