Матан 1 и 2 курс-20191213T204734Z-001 / ryaba_fnp_ / ryaba_fnp / Ряба_ФНП_3
.pdfДругие ИДЗ Рябушко можно найти на странице http://mathprofi.ru/idz_ryabushko_besplatno.html
ИДЗ-10.1
1.3. Найти область определения указанной функции. z y2 x2
Решение: Область определения: y2 x2 0 y2 x2 y x
Изобразим область определения на чертеже:
2. Найти частные производные и частные дифференциалы данной функции.
2.3. z arctg(x2 y2 )
Найдем частные производные:
|
|
2 |
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
zx arctg(x |
|
y |
|
) x |
|
|
|
(x |
|
y |
|
)x |
|||
|
|
1 (x2 y2 )2 |
|
|
|||||||||||
|
|
2 |
|
2 |
|
|
1 |
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
zy arctg(x |
|
y |
|
) y |
|
|
|
(x |
|
y |
|
)y |
|||
|
|
1 (x2 y2 )2 |
|
|
|
||||||||||
Частные дифференциалы: |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
dzx |
2xdx |
|
|
, dzy |
2ydy |
|
|
|
|
|
|
|
|||
1 (x2 y2 )2 |
|
1 (x2 y2 )2 |
|
|
|
|
|
3. Вычислить значения частных производных
2x
1 (x2 y2 )2
2y
1 (x2 y2 )2
fx M0 , fy M0 , fz M0 для данной
функции |
f (x, y, z) |
в точке M0 x0 , y0 , z0 с точностью до двух знаков после запятой. |
||||||||||||||||||||
3.3. f (x, y, z) (sin x) |
yz |
, |
M |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
0 |
|
,1,2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||
Решение: |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
fx (sin x)yz /x yz(sin x)yz 1 (sin x)x yz(sin x)yz 1 cos x |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
M |
|
f |
|
|
|
|
3 |
|
|
3 |
|
|
||||||||
f |
|
|
|
,1,2 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0,87 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
x |
|
0 |
|
x |
6 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
||
fy |
(sin x)yz /y (sin x)yz |
ln(sin x) ( yz)y z (sin x)yz ln(sin x) |
© http://mathprofi.ru Высшая математика – просто и доступно!
Приветствуется свободное распространение данного файла, пожалуйста, не убирайте копирайты
Другие ИДЗ Рябушко можно найти на странице http://mathprofi.ru/idz_ryabushko_besplatno.html |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
f |
M |
|
|
|
|
|
,1,2 |
|
|
|
|
1 2 |
ln |
1 |
|
ln 2 |
0,35 |
|
||||||||||||||||||||||
|
f |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
2 |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
y |
|
0 |
|
|
y |
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
fz (sin x)yz /z |
(sin x)yz |
ln(sin x) ( yz)z |
y (sin x)yz ln(sin x) |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 2 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
ln 2 |
|
|
||||||||||||||
f |
z |
M |
0 |
f |
z |
|
,1,2 |
1 |
|
|
|
ln |
2 |
|
|
4 |
|
0,17 |
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
4. Найти полные дифференциалы указанных функций. |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.3. z arctgx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
Вычислим частные производные первого порядка: |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
zx |
arctgx |
|
y x |
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
1 x2 |
|
1 x2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
zy |
arctgx |
|
y y |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
y |
|
2 |
|
y |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
Полный дифференциал: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
dz zxdx zydy |
|
dx |
|
|
|
|
|
dy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
1 x2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
5. Вычислить значение производной сложной функции u u(x, y) , где |
x x(t) , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
y y(t) , при t t0 |
с точностью до двух знаков после запятой. |
|
t
5.3. u yx , x ln(t 1) , y e2 , t0 2 .
Найдем производную сложной функции: ut ux xt uy yt .
В данном случае: ux yx x yx ln y uy yx y xyx 1
xt |
1 |
|
|
, yt |
1 e |
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
t 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
Таким образом: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 e |
t |
t |
ln(t 1) |
|
t |
|
1 |
|
|
t |
ln(t 1) 1 |
1 e |
t |
|
u yx |
ln y |
|
|
xyx 1 |
2 |
e |
2 |
|
|
|
ln(t 1) |
e |
2 |
|
2 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
t |
|
|
|
|
t 1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 (t 1) |
|
|
|
|
2 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
ut 2 e0 1 1 0 e 1 |
1 |
e 1 0 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6. Вычислить значения частных производных функции z(x, y) , заданной неявно, в данной точке M0 x0 , y0 , z0 с точностью до двух знаков после запятой.
6.3. 3x 2y z xz 5 , M0 2,1, 1
3x 2y z x (xz 5)x 3 0 zx z xzx 0
© http://mathprofi.ru Высшая математика – просто и доступно!
Приветствуется свободное распространение данного файла, пожалуйста, не убирайте копирайты
Другие ИДЗ Рябушко можно найти на странице http://mathprofi.ru/idz_ryabushko_besplatno.html
1 x zx z 3
zx |
|
z 3 |
|
|
|
|
|
||
1 x |
|
4 |
|
||||||
|
|
|
|
||||||
zx |
M0 |
zx 2,1, 1 |
4 |
||||||
|
|
|
|
|
|
1 |
|
||
|
|
|
|
|
(xz 5)y |
|
|||
3x 2y z y |
|
||||||||
0 2 zy xzy 0 |
|
|
|
||||||
1 x zy 2 |
|
|
|
|
|||||
zy |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
1 x |
|
2 |
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|||||
zy |
M0 |
zy 2,1, 1 |
|
2 |
|||||
1 |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||
ИДЗ 10-2. |
|
|
|
|
3. Проверить, удовлетворяет ли указанному уравнению данная функция
3.3.2u 2u 0 , u ln(x2 ( y 1)2 )
x2 y2
Найдем частные производные функции u .
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|||||
ux |
|
(ln(x |
|
( y 1) |
|
))x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
|
|
( y 1) |
)x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x2 ( y 1)2 |
|
|
|
|
x2 |
( y 1)2 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
2x |
|
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
2 |
( y |
1) |
2 |
) x (x |
2 |
|
( y 1) |
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
(x)x |
|
|
|
|
)x |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
xx |
|
|
( y 1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
( y |
1) |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
2 |
x2 ( y 1)2 |
x 2x |
|
|
|
|
2( y 1)2 2x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
(x2 ( y |
1)2 )2 |
|
|
|
(x2 ( y 1)2 )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2( y 1) |
|
|
||||||
uy |
|
(ln(x |
|
( y 1) |
|
))y |
|
|
|
|
|
|
|
(x |
|
|
|
( y 1) |
|
)y |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x2 ( y 1)2 |
|
|
|
|
|
|
x2 |
( y 1)2 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
2( y 1) |
|
|
|
/ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
( y |
|
|
(x |
2 |
|
( y 1) |
2 |
) ( y 1) (x |
2 |
( y 1) |
2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1)y |
|
|
|
)y |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
yy |
|
|
|
|
( y |
1) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x |
( y |
1) |
) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
, |
|
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
|
|
x2 |
( y 1)2 ( y 1) 2( y 1) |
|
2x2 |
2( y 1)2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
(x2 ( y 1)2 )2 |
|
|
|
|
|
|
(x2 ( y 1)2 ) |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
Подставим uxx ,uxy ,uyy |
в левую часть уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
2( y 1)2 2x2 |
|
|
2x2 2( y 1)2 |
|
|
|
2( y 1)2 2x2 2x2 2( y 1)2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
||||
|
(x2 ( y |
1)2 )2 |
|
(x2 |
( y 1)2 )2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(x2 ( y 1)2 )2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
образом, данная функция удовлетворяет данному уравнению.
u .
–таким
© http://mathprofi.ru Высшая математика – просто и доступно!
Приветствуется свободное распространение данного файла, пожалуйста, не убирайте копирайты
Другие ИДЗ Рябушко можно найти на странице http://mathprofi.ru/idz_ryabushko_besplatno.html
4. Исследовать на экстремум функцию.
4.3. z 1 15x 2x2 xy 2y2
Решение: Найдем критические точки:
zx 15 4x y 0 x 4y – подставим в первое уравнение:
zy x 4y 0
15 16 y y 0 y 1; x 4
M1 4; 1 |
– стационарная точка. |
|
|
|
|
||
Проверим выполнение достаточного условия экстремума: |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
zxx 4 const , |
zxy 1 const , |
zyy 4 const |
|
||||
|
|
|
2 |
( 4) ( 1) |
2 |
16 1 15 |
0 , значит, в точке |
zxx M1 zyy M1 zxy M1 |
4 |
|
M1 4; 1 существует экстремум, так как zxx M2 0 , то это – максимум: max z z M1 z 4; 1 1 60 32 4 2 31
Ответ: max z 4; 1 31.
© http://mathprofi.ru Высшая математика – просто и доступно!
Приветствуется свободное распространение данного файла, пожалуйста, не убирайте копирайты