§ 1. Partielle Differentiation.
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2. Beispiel: Die partiellen Differentialquotienten der Funktionen
X = xy-,
nach x sind :
d x
d x
= r
dz
dx
z — ln (x + e y ), x = sin (x 2 + y)
d x 1 d x
d x
d x
= 2 x cos (x 2 + y).
x + es
Ändert sich also nur x um das Differential dx, so erfahren diese vier Funk
tionen die unendlich kleinen Änderungen:
y dx dx
x 2 * x + e y
y- dx.
2 x cos (a? 2 + y)dx.
Zweitens bleibe jetzt x unverändert, während y um dy
zunehme. Dann gilt Entsprechendes wie vorher; nur nimmt jetzt
y die Rolle der unabhängigen Veränderlichen an, während x als
Konstante zu behandeln ist. Man hat also z partiell nach y zu
differenzieren, d. h. so, als ob das in z=f{x,y) auftretende x
eine Konstante wäre. Dies geschieht wieder nach den gewöhnlichen
Differentiationsregeln; das einzige, was dem Leser zu Anfang viel
leicht unbequem ist, besteht darin, daß hier ,y als Veränderliche
vorkommt, nach der differenziert wird. Der hervorgehende par
tielle Differentialquotient von z nach y wird mit dz-.dy
bezeichnet, und z erfährt den Zuwachs:
3. Beispiel: Die partiellen Differentialquotienten der Funktionen
x y l , ~ , ln (x + e y ) y sin (:x 2 + y)
nach^ sind:
1 e y
2 xy, — , , cos (x 2 + y),
x x + e y
d. h. ändert sich y um dy, während x konstant bleibt, so erfahren diese
Funktionen die Zunahmen:
dv e y dy
2xydy7, , cos (x- + y) d y.
x x + e y
Im 1. Beispiel lag die Funktion * = x 2 + y 2 vor. Ihr partieller Diffe
rentialquotient hinsichtlich y ist:
, dx _ y
d y Yx 2 + y 2
demnach ihre unendlich kleine Änderung, wenn nur y um dy wächst:
d