2021年 · 二-6
6.假设 $x^{2}+y^{2}+z^{2}=1$ ,则 $\left.\frac{\partial z}{\partial x}\right|_{\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}\right)}=$ $\_\_\_\_$
填空题 ★★★
确定隐函数关系
由方程 $x^2 + y^2 + z^2 = 1$ 可知,$z$ 是 $x$ 和 $y$ 的隐函数。对等式两边关于 $x$ 求偏导,将 $y$ 视为常数,$z$ 视为 $x$ 的函数。
求偏导表达式
对 $x^2 + y^2 + z^2 = 1$ 两边对 $x$ 求偏导:$2x + 0 + 2z \frac{\partial z}{\partial x} = 0$,整理得 $\frac{\partial z}{\partial x} = -\frac{x}{z}$。
代入指定点
将点 $(x, y, z) = \left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}\right)$ 代入 $\frac{\partial z}{\partial x} = -\frac{x}{z}$,得 $\left.\frac{\partial z}{\partial x}\right|_{\left(\frac{1}{2}, \frac{1}{2}, \frac{\sqrt{2}}{2}\right)} = -\frac{1/2}{\sqrt{2}/2} = -\frac{1}{\sqrt{2}} = -\frac{\sqrt{2}}{2}$。