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多元函数微分

以二元函数f(x,y)f(x,y)为例,设Δx0,Δy0\Delta x\to0,\Delta y\to 0为增量
偏导数为只沿着一个方向的导数,即可以将其他变量视为常数,原函数变为这个位置上的单元函数。
可微可以简单理解成在该点往任何方向进行小的位移,函数变化量接近于偏导数的对应变化量。
f(x+Δx,y+Δy)f(x,y)=fxΔx+fyΔy+o(ρ)f(x+\Delta x,y+\Delta y)-f(x,y)=f'_x\Delta x+f'_y\Delta y+o(\rho)

考虑函数f(x,y)f(x,y)只在xxyy至少有一个为00时为11,其他时候是00。其在(0,0)(0,0)处存在偏导数,但不连续。以绝对值函数为代表的连续函数在0处不可导,因此存在偏导数和连续无任何关系。
f(x+Δx,y+Δy)f(x,y)=f(x+Δx,y+Δy)f(x,y+Δy)+[f(x,y+Δy)f(x,y)]f(x+\Delta x,y+\Delta y)-f(x,y)=f(x+\Delta x,y+\Delta y)-f(x,y+\Delta y)+[f(x,y+\Delta y)-f(x,y)]
即当且仅当f(x+Δx,y+Δy)f(x,y+Δy)=f(x+Δx,y)f(x,y)+o(ρ)f(x+\Delta x,y+\Delta y)-f(x,y+\Delta y)=f(x+\Delta x,y)-f(x,y)+o(\rho)时原函数在(x,y)(x,y)可微。
如果偏导数连续,则上述显然正确。
即:偏导数连续可以推出可微,可微可以推出连续+偏导数存在,剩下两个互不相干。

extra:
一个显然的,连续+偏导数存在,但不可微的例子
f(x,y)=xyf(x,y)=\sqrt{|xy|}(0,0)(0,0)的偏导数均为0且连续,但在不同方向上的斜率不同。