已知两函数偏导条件,求H(x₁,x₂)对x₁偏导数的符号
偏导数符号判断问题解答
咱们一步步来拆解这个问题:
已知条件
- 存在两个函数 $g,f:\mathbb{R_+^2}\rightarrow\mathbb{R_+}$,自变量均为 $x_1$ 和 $x_2$
- 定义新函数 $H(x_1,x_2) = f(x_1,x_2) + g(x_1,x_2)$
- 已知偏导数条件:$\frac{\partial f(x_1,x_2)}{\partial x_1} = 1$,$\frac{\partial g(x_1,x_2)}{\partial x_2} = 1$
推导过程
根据偏导数的线性加法法则,我们可以直接对 $H$ 关于 $x_1$ 求偏导:
$$\frac{\partial H(x_1,x_2)}{\partial x_1} = \frac{\partial f(x_1,x_2)}{\partial x_1} + \frac{\partial g(x_1,x_2)}{\partial x_1}$$
把已知的 $\frac{\partial f}{\partial x_1}=1$ 代入上式,就得到:
$$\frac{\partial H(x_1,x_2)}{\partial x_1} = 1 + \frac{\partial g(x_1,x_2)}{\partial x_1}$$
符号判断
这里要注意:题目只告诉我们 $g$ 的定义域和值域都是正实数集,以及 $g$ 对 $x_2$ 的偏导为1,但完全没有给出 $g$ 对 $x_1$ 的偏导信息——这个偏导的值可以是正数、负数,甚至零。
因此,仅凭借现有条件,我们无法确定 $\frac{\partial H(x_1,x_2)}{\partial x_1}$ 的符号,必须补充关于 $\frac{\partial g}{\partial x_1}$ 的额外条件才能得出结论。
内容的提问来源于stack exchange,提问作者user526463




