Матан 1 и 2 курс-20191213T204734Z-001 / ryaba_fnp_ / ryaba_fnp / Ряба_ФНП_22
.pdfДругие ИДЗ Рябушко можно найти на странице http://mathprofi.ru/idz_ryabushko_besplatno.html
ИДЗ-10.1
1.22. Найти область определения указанной функции.
z 4x |
y |
2x 5y |
Решение: Область определения: 2x 5y 0 y 52 x
Ответ: Область определения: Все точки координатной плоскости кроме прямой y 52 x .
2. Найти частные производные и частные дифференциалы данной функции.
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2x y |
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Найдем частные производные: |
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3. Вычислить значения частных производных |
fx M0 , fy M0 , fz M0 для данной |
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функции |
f (x, y, z) |
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в точке M0 x0 , y0 , z0 с точностью до двух знаков после запятой. |
3.22. f (x, y, z) ln(5 x 4 y z) , M0 1,1,1
Решение:
© 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 |
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fx ln(5 |
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z) / |
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x |
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y |
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x |
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y |
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x 4 y z) |
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5 5 x4 (5 x 4 y z) |
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fx M0 fx 1,1,1 |
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5 1 (1 1 1) |
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fy ln(5 |
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z)y |
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x 4 y z) |
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y3 (5 x 4 y z) |
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fy M0 fy 1,1,1 |
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4 |
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fz ln(5 |
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4 |
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z) / |
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z)z |
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1 |
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x |
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y |
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x |
4 |
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y |
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x 4 y z) |
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x 4 y z) |
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z |
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fz M0 fz 1,1,1 |
1 1 |
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4. Найти полные дифференциалы указанных функций. |
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4.22. z arcctg(x y) |
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Вычислим частные производные первого порядка: |
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1 |
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zx |
arcctg(x |
y) x |
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(x |
y)x |
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1 (x y)2 |
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1 (x y)2 |
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3 |
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zy |
arcctg(x |
y) y |
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(x |
y)y |
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1 (x y)2 |
1 (x y)2 |
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Полный дифференциал: |
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dz zxdx zydy |
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dx |
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dy |
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dx dy |
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1 (x y)2 |
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1 (x y)2 |
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1 (x y)2 |
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5. Вычислить значение производной сложной функции u u(x, y) , где |
x x(t) , |
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y y(t) , при t t0 с точностью до двух знаков после запятой. |
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5.22. u arcsin |
x |
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, |
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x sin t , y cost , |
t0 . |
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2y |
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Найдем производную сложной функции: ut ux xt uy yt . В данном случае:
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u |
x |
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||||
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x |
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2 |
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2y |
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x |
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1 |
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|||||
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2y |
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u |
x |
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1 |
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arcsin |
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y |
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||||
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|||
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y |
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2 |
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2y |
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x |
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1 |
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2y |
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xt cost yt sin t
x2y x
x2y y
1
2y 1 |
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x |
2 |
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2y |
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x |
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2y2 |
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x |
2 |
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x |
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ut |
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1 |
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cost |
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( sin t) |
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2y |
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x |
2 |
2y2 1 |
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x |
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2 |
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2y |
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2y |
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1 |
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cost |
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sin t |
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2cost |
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sin t 2 |
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2 |
t |
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sin t 2 |
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1 |
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2cos |
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1 |
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2cost |
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2cost |
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||||||||||
ut |
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1 |
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( 1) 0 |
1 |
0,5 |
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2 |
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2 ( 1) |
1 0 |
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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.
6.22. x2 y2 z2 2xy yz 4x 3y z 0 , M0 1, 1,1
|
|
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(0)x |
x2 y2 z2 2xy yz 4x 3y z x |
||||
2x 0 2zzx 2y yzx 4 0 zx 0 |
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|||
(2z y 1)zx 4 2x 2y |
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zx |
4 2x 2y |
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2z y 1 |
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zx |
M0 zx 1, 1,1 4 2 2 |
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4 2 |
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2 1 1 |
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2 |
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x2 y2 z2 2xy yz 4x 3y z y (0)y
0 2y 2zzy 2x z yzy 0 3 zy 0 (2z y 1)zy 3 2x 2 y z
zy 3 2x 2y z |
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2z y 1 |
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zy M0 zy 1, 1,1 |
3 2 |
2 1 |
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4 |
2 |
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2 1 |
1 |
|
2 |
|
ИДЗ 10-2. |
|
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3. Проверить, удовлетворяет ли указанному уравнению данная функция u .
3.22. x2 2u |
2xy |
2u |
y2 2u |
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0 , u xe |
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y |
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x |
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x y |
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x2 |
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y2 |
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Найдем частные производные функции u . |
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y |
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y |
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x |
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x |
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x |
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x |
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x |
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x |
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x |
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x |
||||||||||||||||||||||
ux |
|
xe |
|
|
x |
(x)x e |
|
x e |
|
x |
e |
|
xe |
|
|
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x e |
|
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xe |
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x |
2 |
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e |
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|||||||||||||||||||||||
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x |
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||||||||||
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y |
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y |
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y |
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y |
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y |
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|||
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y |
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y |
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|
y |
y |
|
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|
|
y |
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|
|
y |
|||||||||||||||
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u |
e x |
1 |
|
|
x |
e x x 1 |
|
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e x |
1 |
|
|
|
|
|
x |
|
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e x |
1 |
|
|
|
e x |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
xx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
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|
|
|
x |
x |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
x |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
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|
|
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y |
|||
1 |
|
|
|
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|
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|
|
||||
|
|
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x |
|||
|
y2 |
|
|
|
y |
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e x |
||||
x3 |
|
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© 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
|
|
y |
|
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y |
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y |
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y |
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||||||
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y |
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y |
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y |
1 |
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|
|
||||||||||
|
|
|
|
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u |
e x |
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1 |
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y |
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e x |
y 1 |
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e x |
1 |
|
y |
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e x |
1 |
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xy |
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x |
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x |
x |
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x |
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y |
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y |
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y |
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y |
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y |
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y |
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1 |
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|||
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u |
xe x |
y |
x e x |
y |
xe x |
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y |
xe x |
|
e x |
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y |
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x |
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|
x |
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||||||
|
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||||||||
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y |
|
|
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|
y |
|
|
|
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|
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|||
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|
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|
|
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|
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||||||
u |
|
|
|
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|
1 e x |
|
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e x |
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y |
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|
|
|
|
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|
|
|||||||||||
yy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|||
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|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
y |
|
1 |
|
y |
|
y |
||
e x |
|
|
e x |
|||||||
|
|
|
|
|||||||
|
x |
x2 |
||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
в левую часть уравнения: |
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|
|||||||||||||
Подставим uxx , uxy , uyy |
|
|
|
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|
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|
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|||||||||||||||||||||||
|
y2 y |
|
|
|
y y |
|
|
y |
|
y2 y |
|
y |
2 |
|
y |
y |
2 |
|
y |
||||||||||||
x2 |
|
|
e |
x |
2xy |
|
|
|
|
e |
x |
|
y2 |
1 e |
x |
|
|
e |
x |
2 |
|
e |
x |
|
|
e |
x |
0 – таким образом, |
|||
|
3 |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
x |
|
|
|
x |
|
|
|
x |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
данная функция удовлетворяет данному уравнению.
4. Исследовать на экстремум функцию.
4.22. z y |
|
|
x |
y2 x 6y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||
Решение: Найдем критические точки: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
x |
|
|
y 2 x x 4 x 6 0 3 x 6 x 2 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
2y 6 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
zy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
x 4; y 4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
M 0 4;4 |
– стационарная точка. |
||||||||||||||||||||||||||||||||
Проверим выполнение достаточного условия экстремума: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
zxx |
|
x3 |
, zxy |
2 |
|
x |
zyy 2 const |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4;4 |
4 |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
zxx M0 zxx |
4 8 |
8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zxy M0 zxy 4;4 14 zyy M0 zyy 4;4 2
|
|
|
2 |
|
1 |
1 |
2 |
|
1 |
|
1 |
|
3 |
|
||
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0 , значит, в точке |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
zxx M0 |
zyy M0 |
zxy M0 |
8 |
4 |
16 |
16 |
||||||||||
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
||||||
M 0 4;4 существует экстремум, так как |
zxx M0 0 , то это – максимум: |
max z z M0 z 4;4 8 16 4 24 12
Ответ: max z z 4;4 12 .
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