多元函数在某点可微的充分条件和多元复合函数(一元函数与多元函数复合的情形)在某点可导的定理中,要求偏导数在该点连续.偏导数在一点连续,必然有偏导数在该点的某个邻域内存在,从而利用一元函数拉格朗日中值定理得到全微分的表达式,再次利用连续性得到全微分.
定理2(充分条件) 如果函数$z = f\left( {x,y} \right)$的偏导数$\frac{{\partial z}}{{\partial x}},\frac{{\partial z}}{{\partial y}}$在点$\left( {x,y} \right)$连续,则函数在该点可微分.
一元函数与多元函数复合的情形
定理1 如果函数$u = \varphi \left( t \right),v = \phi \left( t \right)$都在点$t$可导,函数$z = f\left( {u,v} \right)$在对应点$\left( {u,v} \right)$具有连续偏导数,则复合函数$z = f\left[ {u = \varphi \left( t \right),v = \phi \left( t \right)} \right]$在点$t$可导,且有
$$\frac{{{\text{d}}z}}{{{\text{d}}t}} = \frac{{\partial z}}{{\partial u}}\frac{{{\text{d}}u}}{{{\text{d}}t}} + \frac{{\partial z}}{{\partial v}}\frac{{{\text{d}}v}}{{{\text{d}}t}}$$上述两个的表述不相同,但是意思一致.
下面的表述和意思与上面2个完全不同.
在隐函数存在定理中,是要求在点的某一邻域内具有连续偏导数,这意味着在该点以及这个邻域内,偏导数都连续,使得我们对方程左端求全微分时,是对该邻域内所有的点,包括该点和其他点求的全导数,因此使用的表达式是
$$\frac{{\partial F}}{{\partial x}} + \frac{{\partial F}}{{\partial y}}\frac{{{\text{d}}y}}{{{\text{d}}x}} = 0$$避免理解为
\[\begin{gathered} {\left. {\frac{{\partial F}}{{\partial x}}} \right|_{x = {x_0},y = {y_0}}} + \hfill \\ {\left. {\frac{{\partial F}}{{\partial y}}} \right|_{x = {x_0},y = {y_0}}}{\left. {\frac{{{\text{d}}y}}{{{\text{d}}x}}} \right|_{x = {x_0},y = {y_0}}} \hfill \\ = 0 \hfill \\ \end{gathered} \]隐函数存在定理1 设函数$F\left( {x,y} \right)$在点$P\left( {{x_0},{y_0}} \right)$的某一邻域内具有连续偏导数,且$F\left( {{x_0},{y_0}} \right) = 0,{F_y}\left( {{x_0},{y_0}} \right) \ne 0$,则方程$F\left( {x,y} \right) = 0$在点$\left( {{x_0},{y_0}} \right)$的某一邻域内恒能唯一确定一个连续且具有连续偏导数的函数$y = f\left( x \right)$,它满足条件${y_0} = f\left( {{x_0}} \right)$,并有
$$\frac{{{\text{d}}y}}{{{\text{d}}x}} = - \frac{{{F_x}}}{{{F_y}}}$$