问题 问答题

设z=z(x,y)有二阶连续的偏导数且满足


(Ⅰ)作自变量与因变量变换
u=x+y,v=x-y,w=xy-z,
变换z的方程为w关于u,v的偏导数满足的方程;
(Ⅱ)求z=z(x,y).

答案

参考答案:(Ⅰ)z=xy-w,由复合函数微分法则,得


再求导



代入原方程


(*)
(Ⅱ)解方程(*),对u积分得

再对u积分



其中φ(v),

是任意的有二阶连续导数的函数,则

解析:①设z=z(x,y)作为x,y的函数,它和它的偏导数满足某个方程,作自变量替换x=x(u,v),y=(u,v)换为u,v的函数,利用复合函数求导法,就可导出z作为u,v函数所满足的相应方程,若它很简单的话,就可求出函数z=z(x,y),本题就是这种情形.
②设u=u(t)是一元函数,作变量替换t=t(x,y,z)(或t=t(x,y),u就变换为x,y,z的三元函数(x,y的二元函数). 若u和它的偏导数满足某方程,由复合函数求导法,在某些情形下就可导出u=u(t)满足的常微分方程并求出u=ut).
设u=u(r),


设u=u(r),

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