- •Методические указания и расчетные задания по теме «Дифференциальное исчисление функции одной и нескольких переменных»
- •Методические указания
- •1. Дифференциальные исчисления функций одной переменной
- •2 Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных.
- •2.1 Основные понятия
- •2.2 Функция нескольких переменных
- •2.3 Предел функции
- •2.4 Непрерывность функции
- •2.5 Частные производные
- •2.6 Дифференцируемость функции
- •2.7 Правила дифференцирования.
- •2.7.1 Полный дифференциал сложной функции
- •2.7.2 Дифференциал высшего порядка функции нескольких независимых переменных
- •2.7.3 Дифференциал высшего порядка функции нескольких переменных
- •2.7.4 Производная сложной функции одной независимой
- •2.7.5 Производная сложной функции нескольких независимых переменных
- •2.7.6 Производная неявной функции
- •2.7.7 Производная неявных функций, определяемых системой уравнений
- •2.7.8 Производная функции, заданной параметрически
- •2.7.9 Производные высших порядков сложных и неявных
- •2.8 Производная по направлению
- •2.8.1 Скалярное поле. Поверхности и линии уровня
- •2.8.2 Производная от функции по данному направлению
- •2.8.3 Градиент скалярного поля
- •2.9 Экстремум функции нескольких переменных
- •2.9.1 Локальный экстремум
- •2.9.2 Необходимое условие локального экстремума
- •2.9.3 Знакоопределенные квадратичные формы
- •2.9.4 Достаточное условие локального экстремума
- •3. Расчетные задания
- •Список литературы
- •Содержание
- •Дифференциальные исчисления функций одной переменной……………..…4
3. Расчетные задания
ЗАДАНИЕ 1
Найти
производную
данной функции.
1.1
;
1.2
;
1.3
;
1.4
;
1.5
;
1.6
;
1.7
;
1.8
;
1.9
;
1.10
;
1.11
;
1.12
;
1.13
;
1.14
;
1.15
;
1.16
;
1.17
;
1.18
;
1.19
;
1.20
.
ЗАДАНИЕ 2
Найти
производную
и
данной функции.
2.1
;
2.2
;
2.3
;
2.4
;
2.5
;
2.6
;
2.7
;
2.8
;
2.9
;
2.10
;
2.11
;
2.12
;
2.13
;
2.14
;
2.15
;
2.16
;
2.17 ;
2.18
;
2.19
;
2.20
.
ЗАДАНИЕ 3
Найти наибольшее и наименьшее значение функции y = f (x) на отрезке [a, b]
[4;6];
[4;6];
[-1;1];
[-1;3];
[-10;1];
[-2;1];
[-2;4];
[-1;2];
[1;4];
[-0.5;2];
[
[-1;4];
[-2;2];[-1;3];
[4;6];
[0;5];
[-5;5];
[-π;π];
[
;
];
[0;
].
ЗАДАНИЕ 4
Исследовать методами дифференциального исчисления функции и построить их графики.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
ЗАДАНИЕ 5
Найти пределы, пользуясь правилом Лопиталя.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
ЗАДАНИЕ 6
Найти частные производные 1 и 2 порядков от заданных функций.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
ЗАДАНИЕ 7
Дана функция z=ƒ(x,y) и две точки А(x0,y0) и B(x1,y1). Требуется : 1) вычислить значение z1 функции в точке В;
2) вычислить приближенное значение z1 функции в точке В исходя из значения z0 функции в точке А, заменив приращение функции при переходе от точки А к точке В дифференциалом, и оценить в процентах относительную погрешность, возникающую при замене приращения функции её дифференциалом; 3) составить уравнение касательной плоскости к поверхности z=ƒ(x,y) в точке С(x0,y0,z0)
Z = x2 + xy + y2; А(1;2), В(1,02; 1,96).
Z = 3x2 - ху + х + у; А(1;3), В(1,06; 2,92).
Z = x2 + 3xy - 6у; А(4;1), В(3,96; 1,03).
Z = x2 - у2 + 6х + 3у; А(2;3), В(2,02; 2,97).
Z = х2 + 2ху + 3у2; А(2;1), В(1,96; 1,04).
z = x2 + у2 + 2х + у-1;А(2; 4) В(1,98; 3,91).
Z = 3х2 + 2у2 - ху; А (-1; 3), В (-0,98; 2,97).
Z = x2 - у2+5х + 4y; А(3;3), В(3,02; 2,98).
z = 2ху + Зу2 - 5х; А (3; 4), В (3,04; 3,95).
7.10 Z = xy + 2y2 - 2х; А(1;2), В(0,97; 2,03).
Z= x2 + xy + y2; A(1;4), B(2,02; 1,96).
Z = х2 + 2ху + 3у2 A(1;2), B(1,04;1,96).
Z = 3x2 - ху + х + у A(3;1), B(2,92;1,06).
Z = x2 + 3xy - 6у; А(1;4), B(1,03;3,96).
Z = x2 - у2 + 6х + 3у; А(3;2) B(2,97;2,02).
z = x2 + у2 + 2х + у-1;А(4;2) B(3,91;1,96).
Z = 3х2 + 2у2 - ху; А (3;-1) B(2,97;-0;98).
Z = x2 - у2+5х + 4y; А(4;4) B(2,98;3,02).
z = 2ху + Зу2 - 5х; А (4,3), B(3,95;3,04).
Z = xy + 2y2 - 2х; А(2;1), B(2,03;0,97).
ЗАДАНИЕ 8
Найти частные производные , от неявной функции.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ЗАДАНИЕ 9
Вычислить приближенно с помощью полного дифференциала.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
.
ЗАДАНИЕ 10
Дана функция z=z(x; y), точкаА(x0; y0) и вектор а. Найти производную в точке А в направление вектора ā.
10.1.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.2.
.
1)
;
2)
;
3)
;
4)
; 5)
.
10.3.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.4.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.5.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.6.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.7.
.
1)
;
2)
;
3)
; 4)
; 5)
.
10.8.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.9.
.
1)
; 2)
; 3)
; 4)
; 5)
.
10.10.
.
1)
;
2)
; 3)
; 4)
;
5)
.
10.11.
z=x2+xy+y2 A(1;1),
.
10.12.
z=2x2+3xy+y2 A(2;1),
.
10.13.
z=ln(5x2+3y2); A(1;1),
.
10.14.
z=ln(5x2+4y2); A(1;1),
.
10.15.
z=5x2+6xy; A(2;1),
.
10.16. z=x2+xy+y2 A(2;1), .
10.17. z=2x2+3xy+y2 A(1;1), .
10.18. z=ln(5x2+3y2); A(2;1), .
10.19. z=5x2+6xy; A(1;1), .
10.20. z=ln(5x2+4y2); A(1;1), .
ЗАДАНИЕ 11
Найти наибольшее и наименьшее значения функции в
замкнутой области.
11.1. z = x 2 - ху + y 2 – 4x ; в треугольнике, ограниченном
прямыми х=0, у=0, 2х + 3у—12 = 0.
11.2. z = x 2 - ху + y 2 – 4x ; в треугольнике, ограниченном
прямыми х=1, у=1, 2х + 3у—12 = 0.
11.3. z=x2 + 3y2 + x - у в треугольнике, ограниченном
прямыми x=1, y=1, x+y=1.
11.4. z=x2 + 3y2 + x - у в треугольнике, ограниченном
прямыми x=2, y=2, x+y=2.
11.5. z=x3 + y3—3ху в прямоугольнике 0 ≤ х ≤ 2, 0 ≤ y ≤ 3.
11.6. z=x3 + y3—3ху в прямоугольнике 2 ≤ х ≤ 4, 2 ≤ y ≤ 5.
11.7. z=x2 - 2у2 + 4ху - 6х - 1 в треугольнике, ограниченном
прямыми x=0, y=0, x+y=3.
11.8. z=x2 - 2у2 + 4ху - 6х - 1 в треугольнике, ограниченном
прямыми x=1, y=1, x+y=4.
11.9. z=xy - 2x - y в прямоугольнике 0 ≤ х ≤ 3, 0 ≤ y ≤ 4.
11.10. z=xy - 2x – y в прямоугольнике 0 ≤ х ≤ 2, 0 ≤ y ≤ 3.
11.11.
в
области, ограниченной параболой
и
прямой у
= 3
11.12. в области, ограниченной параболой
и
прямой у
= 4
11.13. z = 2x + y - xy в квадрате 0 ≤ х ≤ 4, 0 ≤ y ≤ 4.
11.14. z = 2x + y - xy в квадрате 0 ≤ х ≤ 8, 0 ≤ y ≤ 8.
11.15. z = x2 + 2xy - 4x + 8y в прямоугольнике,
ограниченном прямыми х = 0, y= 0, x=1, y=2.
11.16. z = x2 + 2xy - 4x + 8y в прямоугольнике,
ограниченном прямыми х = 1, y= 1, x=2, y=3.
11.17. z = х2 + y2 – ху + х + у в треугольнике, ограниченном
прямыми x=0, у=0, х + у = -3.
11.18. z = х2 + y2 – ху + х + у в треугольнике, ограниченном
прямыми x=1, у=1, х + у = -2.
11.19. z =x3 + 8y3 - 6ху + 1 в прямоугольнике,
ограниченном прямыми у = 1, у = -1, х = 0, х = 2.
11.20. z =x3 + 8y3 - 6ху + 1 в прямоугольнике,
ограниченном прямыми у = 2, у = -2, х = 1, х = 3.
