1.向量值函数的定义: 

a.         数集第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 到 三维欧氏空间 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用的映射 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用,  称为一元向量值函数  

b.         记作: 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

c.         D 称为向量值函数 f  的定义域,t 被称为自变量,r 称为因变量 。

d.        一元向量值函数 与  一元数量值函数:前者是后者的推广,现在自变量 t 依然是实数值 ,因变量  r 不再取实数而是取值               n维向量

 

2  三维空间第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 中的向量值函数的坐标分解表达式:

有向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  ,若它的三个分量以此为 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  ,则有向量值函数可以表示为:

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

 

3  向量值函数的图形:

三维向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  的图形三维空间中的一条曲线,称为终端曲线。

描述如下:

设变向量r的起点取在坐标系的原点O处,终点在M处,即是 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用。当自变量 t 发生变化的时候,r 跟着发生变化,从而终点M也随之改变,终点M的轨迹是空间中的一条曲线,就是三维向量值函数  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  的图形,即是终端曲线。 

结论:1.向量值函数和空间中的曲线有  一一对应的关系: 有一条空间曲线就有一个向量值函数 ,有一个向量值函数就有取定了一条空间曲线 。

           2.向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  称为对应空间曲线的向量方程

4. 向量值函数的极限

设向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  在 t 的某领域内有定义,

如果存在一个常向量 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用,对于任意给定的正数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用,  总存在 与 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 存在依赖关系的正数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 ,使得 当 t 满足 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 时,对应的向量函数值 f(t) 满足不等式,

                                                      第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

,那么(结论),常向量第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  称为函数值第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  当  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 时的极限。

 

记作:                          

                                  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用   

或者

                      第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

 

极限存在的充要条件:

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用向量值函数的三个分量函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  当 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 时的极限都存在。

解释:

1.如果向量值函数的极限存在,则三个分量实值函数的极限都存在;另一方面,如果三个分量数量函数的极限都存在,则向量值函数的极限也一定存在在。 

2.当向量值函数的极限存在的时候有:

                      第九章(6)--多元函数微分学的几何应用(向量值函数的极限计算公式)

5  向量值函数的连续性:

若一元向量值函数在 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  的某领域内有定义,且 其极限等于 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 处的函数值,即是 

                         第九章(6)--多元函数微分学的几何应用         则说  向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  在 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 处连续 。 

连续性的应用:

(1)  已知函数的极限,判断函数的在点  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的连续性 ; (2) 已知函数连续性,求函数的极限 。 

定理:(函数连续的充要条件)

向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  在 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 处连续  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  函数第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的三个分量都在 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 处连续 。

 

数集D上的连续函数:

如果向量值函数在其定义数集D 上每一点都连续,则  函数 f 在数集D上连续 。

6 向量值函数的导数:

设向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  在 t 的某领域内有定义,

如果极限 

                      第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  存在 ,

那么这个极限  就是  函数第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的导数 ,记作:

                       第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

 

f 在 数集D上可导 : 

若向量值函数 f 在定义区间 D 上的每一处都是可导的 , 那么称  函数f 在数集D上可导。

 

定理

向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 可导 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的三个分量 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 在第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 处都是可导的 ;

此时的计算公式为:第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

 

7.向量值函数的导数的运算法则 :

可以完全类比数量函数的导数的运算法则。

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

参考:https://wenku.baidu.com/view/3d7d2e777cd184254b3535e6.html

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

8. 向量值函数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 导数的几何意义:

8.1   t 的增长方向 ------- 自变量 t 增大的时候,如图所示,的点p 的移动方向简称为 t 的增长方向 。

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

8.2  当 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 时, 自变量的增量  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  与t增长方向一致 ;

       当 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 时, 自变量的增量  第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  与t增长方向相反。

      但是,不论是上述两种情况的任一种 ,都有向量 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的指向总是与 t 的增长方向一致。

当 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  ,向量第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 逼近 函数f 在点 M处的切线 。

  

8.3  定理:导向量  

                                      第九章(6)--多元函数微分学的几何应用   

                                                          是向量值函数,第九章(6)--多元函数微分学的几何应用 的终端曲线第九章(6)--多元函数微分学的几何应用在 点M处 的一个切向量,且此切向量的志向与 t 的增长方向一致 。

9 空间曲线的切向方程 和 法平面方程

由三维向量值函数的导(数)向量的几何意义,可以轻松的得到空间曲线的切线方程法平面方程。

   9.1    空间曲线以参数方程形式出现的情形: 

                第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

                   第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

  9.2  空间曲线以两个空间柱面方程给出情形:

曲线方程为

                                                第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

上述方程可以改写为:

                        第九章(6)--多元函数微分学的几何应用     直接套用9.1 的公式,即可得到切线方程和发平面方程。 

9.3 空间曲线以连个普通空间曲面方程(隐式方程)给出的情形:

曲线方程为   

                           第九章(6)--多元函数微分学的几何应用  ,

若函数F,G具有对各个变量连续偏导数且有雅克比式第九章(6)--多元函数微分学的几何应用,这就满足了隐函数存在定理的条件,此方程组能唯一取定一组函数 

第九章(6)--多元函数微分学的几何应用     ,  利用隐函数存在定理提供的偏导数的求法,或则使用推导法(直接法) 可以求得偏导数 第九章(6)--多元函数微分学的几何应用

,然后套用9.2的公式,立即可得 ,切线方程和法平面返程。 

 

 

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