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恰當微分


一個 以下形式的 微分

 df=P(x,y)dx+Q(x,y)dy
(1)

是恰當的(也稱為全微分),如果 積分符號 是路徑無關的。 這將成立,如果

 df=(partialf)/(partialx)dx+(partialf)/(partialy)dy,
(2)

因此 PQ 必須是 以下形式的

 P(x,y)=(partialf)/(partialx)    Q(x,y)=(partialf)/(partialy).
(3)

但是

 (partialP)/(partialy)=(partial^2f)/(partialypartialx)
(4)
 (partialQ)/(partialx)=(partial^2f)/(partialxpartialy),
(5)

所以

 (partialP)/(partialy)=(partialQ)/(partialx).
(6)

在統計熱力學中尤其常見一種特殊的符號。 考慮一個恰當微分

 df=((partialf)/(partialx))_ydx+((partialf)/(partialy))_xdy.
(7)

那麼符號 (partialf/partialx)_y,有時稱為約束變量表示法,意思是“f 關於 x 的偏導數,其中 y 保持不變。” 稍微擴充套件這個符號可以得到恆等式

 ((partialy)/(partialx))_f=-(((partialf)/(partialx))_y)/(((partialf)/(partialy))_x),
(8)

其中理解為在等式左邊 f(x,y)=f 被視為一個可以自身保持恆定的變數。


另請參閱

非恰當微分, 偏導數, 普法夫形式

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參考文獻

Thomas, G. B., Jr. 和 Finney, R. L. 微積分與解析幾何,第 8 版 Reading, MA: Addison-Wesley, 1996.

在 中被引用

恰當微分

請引用為

Weisstein, Eric W. “恰當微分。” 來自 —— 資源。 https://mathworld.tw/ExactDifferential.html

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