Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Скачиваний:
32
Добавлен:
13.12.2019
Размер:
146.82 Кб
Скачать

Другие 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

Соседние файлы в папке ryaba_fnp