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개요
변수 $x$, $y$, $z$와 이변수 함수 $f(x,y)$를 생각하자. 함수 $f$의 변화량은 $x$가 바뀜으로 인한 변화와 $y$가 바뀜으로 인한 변화로 다음처럼 기술된다. \[ df = \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_y dx + \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x dy. \]
응용
변수 바꿔 적기
변수들 사이에 $y=y(x,z)$의 관계가 있다면 마찬가지로 $y$의 변화량을 적을 수 있다. \[ dy = \left( \frac{\partial y}{\partial x} \right)_z dx + \left( \frac{\partial y}{\partial z} \right)_x dz. \]
이것을 저 위의 식에 대입하면 $f(x,y) = f\left( x, y(x,z) \right) = f(x,z)$의 변화를 얻게 된다. \begin{eqnarray*} df &=& \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_y dx + \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x \left[ \left( \frac{\partial y}{\partial x} \right)_z dx + \left( \frac{\partial y}{\partial z} \right)_x dz \right]\\ &=& \left[ \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_y + \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x \left( \frac{\partial y}{\partial x} \right)_z \right] dx + \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x \left( \frac{\partial y}{\partial z} \right)_x dz\\ &=& \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_z dx + \left( \frac{\partial f}{\partial z} \right)_x dz. \end{eqnarray*} 따라서 다음의 식들을 얻는다. \begin{eqnarray*} \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_z &=& \left( \frac{\partial f}{\partial x} \right)_y + \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x \left( \frac{\partial y}{\partial x} \right)_z\\ \left( \frac{\partial f}{\partial z} \right)_x &=& \left( \frac{\partial f}{\partial y} \right)_x \left( \frac{\partial y}{\partial z} \right)_x. \end{eqnarray*}