若可微函数z=f(x,y)在极坐标系下只是θ的函数,证明：x(∂f/∂x)+y(∂f/(∂y)=0(r不等于0)这是书中的解答:由z=f(rcosθ,rsinθ)与r无关,则∂z/∂r=0又∂z/∂r=(∂f/∂x)(∂

Question

若可微函数z=f(x,y)在极坐标系下只是θ的函数,证明：
x(∂f/∂x)+y(∂f/(∂y)=0(r不等于0)
这是书中的解答:
由z=f(rcosθ,rsinθ)与r无关,则∂z/∂r=0
又 ∂z/∂r=(∂f/∂x)(∂x/∂r)+(∂f/∂y)(∂y/∂r)==(∂f/∂x)cosθ+(∂f/∂y)sinθ=(1/r)(x(∂f/∂x)+y(∂f/∂y)),则x(∂f/∂x)+y(∂f/∂y)=0
关于以上的解答我有一个疑问百思不得其解：
既然函数与r无关,那么在求导时r相当于常数,于是∂z/∂r=0,但是对于接下来的∂z/∂r=(∂f/∂x)(∂x/∂r)+(∂f/∂y)(∂y/∂r)==(∂f/∂x)cosθ+(∂f/∂y)sinθ
这一步,明显是将r看成自变量,才会得出∂x/∂r=cosθ,∂y/∂r=sinθ,但是现在函数和r无关,那么r怎么可以看成自变量看待呢,无关的话应该只能看成是常数,那么对常数求导就应该等于0,那么应该是∂x/∂r=0,∂y/∂r=0,这是怎么回事?

Answer 1

r与z无关,并不代表r为常数
比如z=y/x=tanθ与r无关,但r不为常数
同时可看成z=rsinθ/rcosθ=f(r,θ)为二元函数,用相应法则求偏导数
我们不关心该变量是否自身相消
同样∂x/∂r=∂(rcosθ)/∂r=∂(r,θ)/∂r
∂为偏导数符号,打不上