解答题 29.[2010年] 设函数u=(x,y)具有二阶连续偏导数,且满足等式=0.确定a,b的值,使等式在变换ξ=x+ay,η=x+by下化简为
【正确答案】 利用二元复合函数链式法则求二阶偏导数,代入所给等式中求出a,b.计算时,既可以将ξ,η视为中间变量,也可以将x,y视为中间变量,因此有两种解法.
解一 由复合函数的链式法则,视ξ,η为中间变量,x,y仍为自变量,得到

=(5a2+12a+4)+[10ab+12(a+b)+8]+(12b+4+5b2)=0.
由题设有
解方程①和方程②得到a=一2/5或一2,b=一2/5或一2,但当(a,b)为(一2,-2)或(一2/5,一2/5)时,方程③不满足,故所求的(a,b)为(一2/5,一2)或(一2,一2/5).
解二 由题设易得到x=(aη一bξ)/(a-b),y=(ξ一η)/(a一b),因而可将x,y视为中间变量,将ξ,η视为自变量,得到

欲使=0,即一ab=0,应有
, 即 a=2,b=一 或 a=一
【答案解析】