与えられた関数 $f(x, r) = 5x^2 + 10xr + 6r^2$ の全微分を求める問題。そして、$5(x+r)$ が関係している?全微分とは関係なさそうだが。

解析学偏微分全微分多変数関数
2025/5/1

1. 問題の内容

与えられた関数 f(x,r)=5x2+10xr+6r2f(x, r) = 5x^2 + 10xr + 6r^2 の全微分を求める問題。そして、5(x+r)5(x+r) が関係している?全微分とは関係なさそうだが。

2. 解き方の手順

全微分は、多変数関数の各変数に関する偏導関数を用いて計算できます。関数 f(x,r)f(x, r) の全微分 dfdf は次のように表されます。
df=fxdx+frdrdf = \frac{\partial f}{\partial x} dx + \frac{\partial f}{\partial r} dr
まず、関数 f(x,r)f(x, r)xx で偏微分します。
fx=x(5x2+10xr+6r2)=10x+10r\frac{\partial f}{\partial x} = \frac{\partial}{\partial x} (5x^2 + 10xr + 6r^2) = 10x + 10r
次に、関数 f(x,r)f(x, r)rr で偏微分します。
fr=r(5x2+10xr+6r2)=10x+12r\frac{\partial f}{\partial r} = \frac{\partial}{\partial r} (5x^2 + 10xr + 6r^2) = 10x + 12r
したがって、全微分 dfdf は次のようになります。
df=(10x+10r)dx+(10x+12r)drdf = (10x + 10r) dx + (10x + 12r) dr

3. 最終的な答え

全微分は、df=(10x+10r)dx+(10x+12r)drdf = (10x + 10r) dx + (10x + 12r) dr です。

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