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 15

1. Найти и изобразить на

чертеже область определения

функций: а) z = arccos(x+2y);

б) z =

x 2 + y 2 - x

.

 

 

 

2x - x2 - y 2

2.Вычислить приближенно 3,034+1,985+15.

3.Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = sin x - y3 + x . y

4. Вычислить значение производной сложной функции

u = x , где x = et, y = 2 - e2t при t = 0, с точностью до двух y

знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции z = z(x,y) , заданной неявно: x2 - 2y2 + z2 - 4x + 2z + 2 = 0, в

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

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = e–(x+3y) sin(x + 3y) указанному уравнению

x2 2u + 2xy 2u + y 2 2u = 0 .

x2 xy 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: 4y2 - z2 + 3z + 4xy - xz = 9, M0(1,-2,1); б) S: x2 - 4y2 + z2 - 4 = 0, M0(-2,1,2).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = 5x2 - 3x y - 1 в т. M0(1,-1) в направлении, идущем от т. N(2,2) к т. M0.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 2xy - 2x2 - 4y2.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

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

31

 

Вариант 16

1. Найти и

изобразить на

чертеже область определения

функций:

а) z = arcsin

x

;

б) z = x + y ln(y2-x2).

 

y

2.Вычислить приближенно 2,01 ∙ 1,03 / ((2,01)4+(2,97)2).

3.Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = arcos(x - 2y2),

4. Вычислить значение производной сложной функции

 

-x

 

-2y

2

 

t

3

 

u = ln(e

 

+e

 

) где x = t

, y =

 

 

при t = 1, с точностью до двух

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции z = z(x,y) , заданной неявно: x + y + z + 2 = xyz, в данной точке M0 (2,-1,-1) с точностью до двух знаков после запятой.

y

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функцияu = xe x

указанному уравнению x2 2u + 2xy 2u + y 2 2u = 0 .

x2 xy 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: z = x2 + y2 - 3xy x + y + 2, M0(2,1,0); б) S: x2 + y2 – z - 6 = 0, M0(2,1,-1).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = arctg

y

в т. M0( - 1

,

3 ) в направлении линии

x

 

2

 

2

x2 + y2 + 2x = 0 в сторону возрастания аргумента x.

9. Исследовать на экстремум функцию z = x y –x2 y + 6x +3.

10. Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 3x2 + 3y2 x y + 1 в области D: x = 5, y = 0, x - y - 1 = 0.

32

 

 

 

Вариант 17

1.

Найти

и

изобразить

на

чертеже область определения

 

функций: а) z = ln(x2 - y2);

б) z = arcsin

y

.

 

 

 

 

 

 

 

0,97 )3.02.

x

2.

Вычислить приближенно (2 -

 

 

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = 5xy2 + ln xy2.

 

 

 

4.

Вычислить

значение

производной сложной функции

u =

x + y2

+ 3 , где x = ln t,

y = t2 при t = 1, с точностью до

двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции

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

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функцияu = arctg y x

указанному уравнению

2u

+

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

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = arctg(xy) в т. M0(-1,4) в направлении линии y = -x + 3 в

сторону убывания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = 2xy - 5x2 - 3y2 + 2.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 2x2 +2xy - 0,5y2 - 4x в области D: y = 2x, y = 2, x = 0.

33

Вариант 18

 

 

1. Найти и изобразить на чертеже

область определения

функций: а) z = ln(x2 - y2);

б) z =

1

.

 

 

y -

x

2.Вычислить приближенно tg46°∙ sin29°.

3.Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = tg

x

.

2 y3

 

 

 

 

4. Вычислить значение производной сложной функции

 

x 2

 

u = arcsin

 

, где x = sin t, y = cost при t = π, с точностью до

 

y

двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции

z = z(x,y) , заданной неявно: ez xyz – x + 1 = 0, в данной точке M0 (2,1,0) с точностью до двух знаков после запятой

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = ln(x+e y)

указанному уравнению

u

 

2 u

-

u 2 u

= 0 .

 

 

 

 

 

 

x xy

y x 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 - 4x + 2y = 14, M0(3,1,-4); б) S: x2 + y2 = 5z, M0(1,3,2).

8. Определить градиент и производную заданной функции

z = x2 + y2 в т. M0(-6,8) в направлении линииy = (2/9)x2 в сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = xy(12 - x - y).

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x2 + 2,5y2 - 2xy - 2x в области D: y = 0, y = 2, x = 0, x = 2.

34

 

 

 

 

Вариант 19

1.

Найти и

изобразить на чертеже область определения

 

функций: а) z = x 2 + y2 -8; б)

z = ln( 6 - x - y ) +

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

y

2.

Вычислить приближенно (2,03)2/

(2,03)3 + (1,05)3 + 7 .

 

3.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = y2 - 4xy + sin(2xy2).

 

 

 

4.

Вычислить

значение производной сложной функции

 

 

y 2

 

 

 

 

u =

 

 

, где x = 1 - 2t , y =1 + arctgt

при t = 0, с точностью до

 

 

 

 

x

 

 

 

 

двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции

z = z(x,y), заданной неявно: x3 + 2y3 + z3 - 3xyz - 2y - 15 = 0, в

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

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция u = ln(x2 - y2)

указанному уравнению

2 u

-

2 u

= 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 б), изобразить на чертеже.

а) S: x2 + y2 - z2 + xz + 4y = 4, M0(1,1,2); б) S: x2 + 5y2 + z2 = 10, M0(1,-1,2).

8. Найти направление

наибольшего возрастания

функции

u = x2y2z в любой

точке и в т. М0(2,-1,3) и

скорость

возрастания в этом направлении.

 

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

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции z = xy - 3x - 2y в области D: y = 0, y = 4, x = 0, x = 4.

35

 

 

Вариант 20

 

 

1. Найти и

изобразить на

чертеже

область определения

функций: а)

z =

1

; б) z =

1

 

- ln xy .

x 2 - y 2 - 5

 

 

 

 

 

x - 2

2.Вычислить приближенно 2,03/((2,03)4+(2,97)2).

3.Найти частные производные и полный дифференциал

 

функции z = ln(y - x2 - 3).

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

y

 

x

значение

 

производной

сл

 

функции u =

-

, где x =

sin t, y = cos t при t =

p

,

с

 

 

 

 

 

 

x y

 

 

 

4

 

 

 

точностью до двух знаков после запятой.

 

5.

Вычислить значения частных производных функции

 

z = z(x,y) , заданной неявно: x2 - 3y2 + z2 - 2xy + 6x - 2y - 8z + 20

= 0, в данной точке M0 (1,-1,2) с точностью до двух знаков

после запятой.

 

 

 

 

 

 

данная функцияecos(x+3y)

6.

Проверить,

удовлетворяет

ли

 

указанному уравнению 9

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 - y2 - z2 + xz - 4x = -5, M0(-2,1,0); б) S: x2 - y2 + z2 = 30, M0(3,2,5).

8. В направлении какой

линии: y2

= 4x или x2 + y2 = 5 в

т. М0(1,2) функция z

= x3 + y3

изменяется быстрее в

сторону убывания аргумента x.

 

9.Исследовать на экстремум функцию z = 2xy - 3x2 - 2y2 + 10.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

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

36

Вариант 21

 

 

1. Найти и изобразить

на чертеже

область определения

функций: а) z = ln(3x - y);

б) z =

xy

.

 

(x + y)

2.Вычислить приближенно 3,09e 0,09.

3.Найти частные производные и полный дифференциал

функции z = arcsin(2x - y3) + x.

4. Вычислить значение производной сложной функции

u = x2 + y + 3 , где x = ln t, y = t2 при t = 1, с точностью до

двух знаков после запятой.

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

точке M0 (1,2,0) с точностью до двух знаков после запятой. 6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция

x

2u

 

2u

 

u = e (xcos y-ysin y) указанному уравнению

 

+

 

= 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 - 3x = 11,

M0(1,4,-1);

б) S: x2 + y2 - 4x + 2y + 4 = 0,

M0(2,-2,0).

8. По какому направлению должна двигаться .тМ(x,y,z) при

переходе

 

 

через .

0(-1,1,-1), чтобы

функция

u =

x

+

y

+

z

возрастала с наибольшей скоростью?

 

 

 

 

 

 

y z

 

x

 

 

9.Исследовать на экстремум функцию z = x3 + 8y3- 6xy +1.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x2 y (4 - x - y) в области D: y = 6 - x, y = 0, x = 0.

37

 

Вариант 22

1. Найти и

изобразить на

чертеже область определения

функций:

а) z = y- y2 - x 2 ;

б) z = sinp (x 2 + y 2 ) .

2.Вычислить приближенно 4/((1,03)2+(2,97)2).

3.Найти частные производные и полный дифференциал функции z = x2 y sin x - 3y .

4.Вычислить значение производной сложной функции

u = arcsin

x

, где x = sin t,

y = cos t при t = π, с точностью

 

 

2 y

 

до двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции z = z(x,y) , заданной неявно: x2 + y2 + z2 + 2xy - 4x yz - 3y - z =

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

y3

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функцияu =

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 + 2y2 + z2 - 4xz = 8, M0(0,2,0); б) S: 2x2 - y + 2z2 = 0, M0(1,10,2).

8. В направлении какой линии: xy = 4 или x = y в т. М0(2,2) функция z = x3 + y3 - 3xy изменяется скорее в сторону возрастания аргумента x?

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

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = x3 - y3-3xy в области D: x = 0, x = 2, y = -1, y = 2.

38

Вариант 23

1. Найти и изобразить на чертеже область определения функций: а) z = x 2 - y2 – x; б) z = arcsin(1- x2 - y2)+

+ arcsin2xy.

2.Вычислить приближенно arсtg(0,96/1,05).

3.Найти частные производные и полный дифференциал функции z = arcsin(xy) - 3xy2.

4. Вычислить

значение

производной

сложной

 

функции

u =

x

-

y

,

где x = sin2t,

y = tg2 t

при t =

p

, с

 

 

4

 

y x

 

 

 

 

точностью до двух знаков после запятой.

5. Вычислить значения частных производных функции z = z(x,y) , заданной неявно: x2 - y2 - z2 + 2x - 4y + 6z + 12 = 0, в

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

6. Проверить, удовлетворяет ли данная функция

2

 

2

 

2u

 

2u

 

u = 3+ln(x

+ (y + 1)

 

) указанному уравнению

 

+

 

= 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 - 2z2 - 2y = 0, M0(-1,-1,1);

б) S: x2 + y2 + 2z2 = 10, M0(-1,1,2).

8.В направлении какой линииy2 = 4x или x2 + y2 = 5 в т. М0(1,2) функция z = x3 + y3 изменяется скорее в сторону возрастания аргумента x?

9.Исследовать на экстремум функцию z=x2 - xy+y2+9x-6y+20.

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции

z = 4(x - y) - x2 - y2 в области D: 2y + x = 4, x - 2y = 4.

39

 

 

 

 

 

Вариант 24

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1.

Найти

и

изобразить

на

чертеже

 

 

область

определения

 

 

 

 

 

2

2

 

 

 

 

 

x

 

 

 

 

функций: а) z = ln(25 - x - y ); б) z = arctg(

 

 

).

 

 

x + y

 

2.

Вычислить приближенно (0,99)5,05.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Найти

частные производные и полный

дифференциал

 

функции z = arcsin

x

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2 + 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Вычислить

значение производной

сложной

 

функцииu =

 

 

x + y + 3 , где x = lnt,

 

y = t2 при t = 1, с точностью до

 

двух знаков после запятой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Вычислить значения частных производных функции

 

z = z(x,y) , заданной неявно:

 

x 2

+ y2

+ z3 - 3z = 3, в данной

точке M0 (4,3,1) с точностью до двух знаков после запятой.

6.

Проверить,

удовлетворяет

ли

 

 

данная

функцияu

 

=

1

 

указанному уравнению

2u

 

+

2u

 

= 0 .

 

 

x 2 + y 2

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 - 3z2 + xy = -2z, M0(1,0,1); б) S: y2 - 4y + z = 0, M0(1,-2,-12).

8. В направлении какой линии: x2 + y2 = 8 или y = -x в т.

M0(-2, 2) функция

z = 2x 2 - y 2 изменяется скорее в

сторону возрастания аргумента x.

9.Исследовать на экстремум функцию z = xy(6 - x - y).

10.Найти наибольшее и наименьшее значения функции z = x2 - y2 + 2xy - 4x в области D: y = x+1, y = 0, x = 3.

40