質問<2092>2004/12/1
from=Tukky
「偏導関数」


次の問題をどのようにして解けばよいのか困っています。
どなたかアドバイスしていただけるようお願いします。

問)z=x/(x^2+y^2) のとき、z_(xx)+z_(yy)を求めよ。
 (z_(xx)は関数zをxについて2回偏微分したもの、
  z_(yy)は関数zをyについて2回偏微分したものを表す。)

★希望★完全解答★

お便り2004/12/2
from=UnderBird


z(x,y)のxの1階偏微分をz_x
z(x,y)のxの2階偏微分をz_(xx)
z(x,y)のyの1階偏微分をz_y
z(x,y)のyの2階偏微分をz_(yy) と表す。

z_x=(-x^2+y^2)/(x^2+y^2)^2
z_(xx)=2x(x^2-3y^2)/(x^2+y^2)^3
z_y=-2xy/(x^2+y^2)
z_(yy)=2x(3y^2-x^2)/(x^2+y^2)^3
となるので、
z_(xx)+z_(yy)=0
このような性質の関数を調和関数といいます。