设的各偏导数都存在且连续,是一常数
证明梯度的以下运算法则:
用平面截曲面得一曲线
将这一曲线投影(画)在平面上
当变化时,得到一族曲线,称为的等值线
例子:等高线
梯度存在,要求函数可微
若梯度不为零,则其垂直于等值线的切线
设的全微分存在,记
若是等值线切线的方向,则在的方向上的值无变化
, 即或
给定和椭圆
求各点处的切线斜率
求在各点处的梯度
验证上述梯度与切线方向垂直
设在处具有连续的偏导数
定义其梯度为向量 , 记作或
单位向量方向上的方向导数是
梯度刻画了函数变化最快的方向和变化率,非零梯度垂直于等值线