Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

Учебное пособие 415

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
411.64 Кб
Скачать

 

 

 

Вариант 5

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Найти

и

изобразить

на

чертеже

 

область

определения

 

 

 

2

 

 

 

 

2

+ y

2

 

 

2

2

функций: а)z =

 

; б) z =

x

 

 

-1 + ln(4 - x

- y ).

6 - x 2 - y 2

 

 

2.

Вычислить приближенно arсtg

1,04 2

.

 

 

 

 

 

0,98

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = cos(x3 - 2xy)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

значение

производной сложной

функции

u = x2ey, где x = cos t, y = sin t, при t = π, с точностью до двух

знаков после запятой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

значения

частных производных

функции

z = z(x,y) , заданной неявно: x2 + y2 + z2 - z - 4 = 0, в данной

точке

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

M0 (1,1,-1) с точностью до двух знаков после запятой.

 

 

6.

Проверить, удовлетворяет ли данная функция

 

 

u = xy/(x+y) указанному уравнению x

u

+ y

u

= 2u .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

7.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к

заданной

поверхности S в

точке M0

 

(x0,y0,z0). Поверхность,

заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

 

 

а) S: 2x2 - y2 + z2 - 4x + y = 13, M0(2,1,-1);

б) S: 25y2 - 4x2 - 4z2 - 5 = 0, M0(1,1,2).

8. Определить градиент и производную заданной функции z = xey в т. M0(1,4) в направлении линииxy = 4 в сторону убывания аргумента x.

9. Исследовать на экстремум функцию

z = x3 + y2 - 6xy - 39x + 18y + 20.

10. Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x2 + 2xy - y2 - 4x в области D: x y + 1 = 0, y = 0, x = 3.

21

Вариант 6

 

1. Найти и изобразить на чертеже область

определения

функций: а) z = x 2 + y2 - 5 ; б) z= (4- x2 - y2) + y - x

y + x .

2.Вычислить приближенно (2,05)2/((2,05)2+(3,01)2).

3.Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = cos 2x2 + y2 .

 

 

 

 

4.

Вычислить

значение

производной

сложной

функции

 

u = ln(ex + ey) где x = t2, y = t3 при t = 1, с точностью до двух

 

знаков после запятой.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

значения

частных

 

производных

функции

 

z = z(x,y) , заданной неявно: z3 + 3xyz + 3y = z, в данной

6.

точке M0 (1,1,1) с точностью до двух знаков после запятой.

Проверить,

удовлетворяет ли

данная функцияu = exy

 

указанному уравнению x2

2u

+ y 2

2u

= 0 .

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + y2 + z2 - 6y + 4z + 4 = 0, M0(2,1,-1);

б) S: x2 + z2 - 5y2 = 0, M0(-1,1,3).

8. Определить градиент и производную заданной функции z = x2 + y2 +xy в т. M0(3,1) в направлении линии 4x-3y-9 = 0

в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 2x3 + 2y3 - 6xy + 5.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x2 + y2 - 2x - 2y + 8 в области D: y + x-1 = 0, y = 0, x = 0.

22

Вариант 7

 

1. Найти и изобразить на чертеже область

определения

функций: а) z = arccos(x + y); б) z = 2x - 3y -

1- x - y .

2.Вычислить приближенно 0,97 1,05.

3.Найти частные производные и полный дифференциал функции z = arcsin(2x3y).

4. Вычислить значение производной сложной функции u = x y, где x = et , y = ln t при t = 1, с точностью до двух знаков после запятой.

5.Вычислить значения частных производных функции

z = z(x,y), заданной неявно: cos2 x + cos2y + cos2z = 1,5 в

данной точке M0

(

p

,

3p

,

p

) с точностью до двух знаков

 

 

 

 

4

4

4

 

после запятой.

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = sin2(x-ay)

указанному уравнению a 2 2u = 2u .

x 2 y 2

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + z2 - 5yz + 3y = 46, M0(1,2,-3); б) S: 3x2 + y2 = 9, M0( - 13 ,2 2,1).

8.Определить градиент и производную заданной функции z = xey в т. M0(2,2) в направлении линииxy = 4 в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 3x3+3y3-9xy+10.

10. Найти наибольшее и наименьшее значения

функции

z = 2x3 - xy2 + y2 в области D: y = 0, y = 6, x = 0,

x = 1.

23

 

Вариант 8

1. Найти и

изобразить

на

чертеже область определения

функций:

а)z = 9 - x 2 - y 2

;

б)z = arcsin(3 - x2 - y2) .

2.Вычислить приближенно 5 2,973 + 2,022 +1 .

3.Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = ln(3x2y - y2).

4. Вычислить значение производной сложной функции u = ey-2x, где x = sin t, y = t3 при t = 0, с точностью до двух знаков после запятой.

5.

Вычислить значения частных

производных функции

z = z(x,y), заданной неявно: e z-1 = cosx

cosy + 1, в данной

точке M0 (0,π/2,1) с точностью до двух знаков после запятой.

 

6.

Проверить, удовлетворяет ли

данная

функцияu = y

y

x

 

 

 

 

указанному уравнению x 2 2u - y 2 2u = 0 .

x 2 y 2

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + y2 – xz - yz = 0, M0(0,2,2); б) S: x2 + y2 - 4z2 = 4, M0(-2,2,1).

8. Определить градиент и производную заданной функции

 

x

z = arcsin(

x + y ) в т. M0(5,5) в направлении линии

y2 = 5x в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = x2 +xy+y2 + x y +1.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 3x + 6y xy - x2 - y2 в области D: y = 0, y = 1, x = 0, x = 1.

24

 

Вариант 9

 

 

1. Найти и изобразить

на

чертеже область определения

2

2

 

б) z = arcsin

x

функций: а) z = ln(x

+ y

- 3);

 

.

y2

2.Вычислить приближенно ln((2,02)2+ 3 0,98 - 8 ).

3.Найти частные производные и полный дифференциал функции z = e-(x3+y3)y.

4. Вычислить значение производной сложной функции u = x2e-y, где x = sint, y = sin2t при t = p , с точностью до двух

знаков после запятой.

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить

значения

частных производных функции

 

z = z(x,y) , заданной неявно: x2 + y2 + z2 - 6x = 0, в данной точке

 

M0 (1,2,1) с точностью до двух знаков после запятой.

 

6.

Проверить,

удовлетворяет

 

 

ли

данная

функци

 

u =

1

указанному уравнению

 

 

 

x 2 + y 2

 

 

 

 

+ z 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

+

2 u

+

2 u

= 0 .

 

 

 

 

 

 

 

y 2

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

 

 

z 2

 

 

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + y2 - z2 + 2yz + y - 2z = 2,

M0(1,1,1);

б) S: x2 - y2 = 16,

M0(5,3,-1).

 

8. Определить градиент

и производную

заданной функции

z = ln(x2+y2) в т. M0(1,1) в направлении линии x2 + y2 = 2 в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 4(x - y) - x2 - y2.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x2 - 2y2 + 4xy - 6x - 1 в области D: x + y = 3, y = 0, x = 0.

25

Вариант 10

1.Найти и изобразить функций: а) z = 2x 2 - y 2

2.Вычислить приближенно

на чертеже

; б) z = arcsin

x

y 2

10 .

(2,98)3 - (5,03)2

область определения

+ arcsin(1 - y).

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = ln( xy

-1).

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить значение производной сложной функции

u = ln(e-x + ey), где x = t2, y = t3 при

t = -1, с точностью до двух

знаков после запятой.

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить значения

частных производных функции

z = z(x,y) , заданной

неявно: xy = z2 - 1, в данной точке

M0 (0,1,-1) с точностью до двух знаков после запятой.

6.

Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = e - cos(x+ay)

 

указанному уравнению

a

2

2u

=

2u .

 

 

 

 

x2

y 2

 

 

 

 

 

 

 

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + y2 _ z2 - 2xy + 2x = 0, M0(1,1,1);

б) S: 3x2 - 11y2 + 3z2 + 5 = 0, M0(1,1,1).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = x2 + y2 в т. M0(6,8) в направлении линии x2 + y2 = 100 в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 6(x - y) - 3x2 - 3y2.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции z = x2 + 2xy - 10 в области D: y = 0, y = x2 - 4.

26

Вариант 11

 

1. Найти и изобразить

на чертеже

область определения

функций: а) z = ln(y2 - x2);

y - 2x

2

б) z =

.

y

2.Вычислить приближенно (3,02)3 5 0,97 .

3.Найти частные производные и полный дифференциал функции z = tg(y4x3).

4. Вычислить значение производной сложной функции

u = ey-2x-1, где x = cos t, y = sin t при t = p , с точностью до двух

2

знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции z = z(x,y) , заданной неявно: x2 - 2y2 + 3z2 yz + y = 2, в данной

точке M0 (1,1,1) с точностью до двух знаков после запятой.

6. Проверить,

удовлетворяет ли

данная

функцияu = exy

указанному

уравнению x2

2u

+ 2xy

2u

+ y2

2u

+ 2xy = 0 .

x2

 

y2

 

 

 

 

xy

 

 

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: z = x2 + y2 + 2x - 2xy - y, M0(-1,-1,-1);

б) S: x2 + y2 + 2z2 = 10, M0(1,1,2).

8. Определить градиент и производную заданной функции

 

y

 

1

,

3

2

2

 

z = arctg

 

в т. M0(

2

2

) в направлении линии x +y

 

= 2x

x

 

в сторону убывания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = x2 +xy + y2 - 6x - 9y.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = xy - 2x - y в области D: y = 0, y = 4, x = 0, x = 3.

27

 

 

 

 

Вариант 12

 

 

1.

Найти и

изобразить

на

чертеже область

определения

 

функций: а)z = ln(9 - x2 - y2);

б) z = arcsin(x + y).

 

2.

Вычислить приближенно ln(

4,02 – 3 0,97 ).

 

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = 2xy + ctg

x

.

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

значение

производной

сложной функции

 

u = arcsin

x

, где x = sin t,

y =

cos t при

t = π, с

 

y

 

 

 

 

 

 

 

 

точностью до двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции

z = z(x,y) , заданной неявно: x2 + y2 + z2 + 2xz = 5, в данной точке M0 (0,2,1) с точностью до двух знаков после запятой.

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функцияarctg x + y

1 - xy

указанному уравнению 2u = 0 .

xy

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: z = y2 - x2 + 2xy - 3y, M0(1,-1,1);

б) S: x2 + y2 - 4z2 = 1, M0(1,2,-1).

8. Определить градиент и производную заданной функции z = arctg(xy) в т. M0(1,-1) в направлении линииy = -x в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = (x - 2)2 + 2y2 - 10.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 0,5x2 - xy в области D: y = 8, y = 2x2.

28

 

Вариант 13

1. Найти и

изобразить

на

чертеже область определения

функций:

а)z = 3 - x 2 - y2

;

б) z = ln(4 + 4x - y2).

2.Вычислить приближенно ( sin1,56)∙(cos1,58).

3.Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = 2- ln

xy .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

значение производной сложной функции

u = arccos(2x / y), где x = sin t, y = cos t при t = π, с точностью

до двух знаков после запятой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить значения частных производных функции

 

z = z(x,y) , заданной неявно:

xcos y + ycos z + zcos x =

p

, в

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

 

2

 

данной точке M0 (0,

, π) с точностью до двух знаков после

2

запятой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Проверить, удовлетворяет ли данная функция

 

 

 

 

 

u = ln(x2 + y2 + 2x + 1) указанному уравнению

2 u

 

+

2u

= 0 .

 

x2

y 2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к

 

заданной

поверхности S

в

точке M0

(x0,

y0,

z0).

 

Поверхность, заданную

в

пункте ), изобразить

на

 

чертеже.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) S: z = x2 - y2 - 2xy x - 2y, M0(-1,1,1); б) S: x2 - 5y + z2 = 0, M0(1,2,-3).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = arctg

y

в т. M0(1,1) в направлении линии x2 + y2 = 2x в

x

 

 

сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = (x - 5)2 + y2 + 1

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 3x2 + 3y2 - 2x - 2y + 2 в области D: y + x - 1 = 0, y = 0, x = 0.

29

 

 

Вариант 14

 

1.

Найти и

изобразить

на чертеже

область определения

 

функций: а)z = 1 - x - y ;

б) z = arcsin3xy.

2.

Вычислить приближенно 3,1+4,2 - (3,1)2

+ (4,2)2 .

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = cos (x - xy3

).

 

4.

Вычислить

значение производной сложной функции

x 2

u = , где x = 1 - 2t, y = arctg t при t = 0, с точностью до y +1

двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции

z = z(x,y) , заданной неявно: 3x2 y2 + 2xyz2 - 2x3z + 4y3z = 4, в

данной точке M0 (2,1,2) с точностью до двух знаков после запятой.

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = x 2 + y 2 + z 2 указанному уравнению

(ux )2 + (uy )2 + (uz )2 = 0 .

7.Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке M0 (x0,y0,z0). Поверхность, заданную в пункте б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 - 2y2 + z2 + xz - 4y = 13, M0(3,1,2); б) S: x2 - 7y + z2 = 4, M0(3,2,3).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = xey в т. M0(1,1) в направлении линииxy = 1 в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = x3 + y3 - 3xy.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 2x2 + 3y2 -1 в области D: y = 9 - 9 x 2 , y = 0. 4

30