空间解析几何 / 向量运算 / 概念辨析或快速代入排除
函数 $f(x,y)=2xy$ 在点 $(-1,2)$ 沿 $\vec l=\{2,-1\}$ 方向的变化率为( )
正确答案
A
题目解析
【答案】A。【解析】方向导数公式为:$\left.\frac{\partial f}{\partial \vec{l}}\right|_{(-1,2)} = \nabla f(-1,2) \cdot \vec{e}_l$,其中 $\vec{e}_l$ 为 $\vec{l}=\{2,-1\}$ 的单位向量。计算梯度:$f_x = 2y$,$f_y = 2x$,故 $\nabla f(-1,2) = (4, -2)$。单位向量 $\vec{e}_l = \frac{1}{\sqrt{2^2 + (-1)^2}}\{2,-1\} = \frac{1}{\sqrt{5}}\{2,-1\}$。方向导数为 $(4, -2) \cdot \left(\frac{2}{\sqrt{5}}, -\frac{1}{\sqrt{5}}\right) = \frac{8 + 2}{\sqrt{5}} = \frac{10}{\sqrt{5}} = 2\sqrt{5}$。故选 A。