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

Учебное пособие 1623

.pdf
Скачиваний:
2
Добавлен:
30.04.2022
Размер:
1.55 Mб
Скачать

 

 

x

 

y

, x = sin 2t ,

y = tg

2

t ,

t0 = π

9.22

u =

 

 

 

 

4 .

y

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.23.

u =

 

x + y +3 ,

x = ln t ,

y = t 2

,

 

t0 =1.

 

9.24.

u = y / x ,

x = et , y =1 e2t ,

 

t0 = 0 .

 

9.25.

u = arcsin(2x / y) ,

x = sin t , y = cost ,

t0 =π .

9.26.

u = ln(e2 x +ey ) ,

x = t 2 ,

y = t 4

, t0 =1.

9.27.

u = arctg(x + y) ,

x = t 2 + 2 ,

y = 4 t 2

, t0 =1.

9.28.

u =

 

x2 + y2 +3 ,

x = ln t ,

y = t 3

, t0 =1.

9.29.

u = arctg(xy) ,

x = t + 3 ,

y = et ,

t0 = 0 .

9.30.

u =

 

x2 + y +3 ,

x = ln t ,

y = t 2

,

t0 =1

211

Задача 10

Вычислить приближенно с помощью полного дифференциала.

10.1.(1,001)2 01,98 .

10.2.0,972,02 .

10.3.ln(0,01 + (0,01)2 + (1,02)2 ).

10.4.1,002 2,0032 .

10.5.3,0043 0,001 .

10.6.sin 29° tg46°.

10.7.3 0,97 4 (1,05)3 .

10.8.(1,02)3 + (1,97)3 .

10.9.(6,03)2 + (8,04)2 .

10.10.(3,001)2 3 1,002 .

10.11.. ln[(0,09)3 + (0,99)3 ] .

10.12. ln( 4,004 + 3 1,006 2).

10.13. (2,009)3 (2,007)2 .

10.14. (1,03)2 . 3 0,98

212

10.15.1,004 3 0,097 .

10.16.(2,003)2 (3,004)3 .

10.17.3 (1,02)2 + (0,03)2 .

10.18.(1,003)2,07 .

10.19.(2,03)2 +5 e0,02 .

10.20.(1,04)2 + ln(1,02) .

10.21.(1,02)2,001 .

10.22.e0,01 (2,01)2 .

10.23.arctg 10,,0295 .

10.24.(1,02)3 (0,97)2 .

10.25.(4,05)2 + (2,93)2 .

10.26.sin 32° cos 59°.

10.27.(1,02)4,05 .

10.28.(0,95)2,01 .

10.29.1,962 e0,08 .

10.30. (1,02)3 + (0,001)2 .

213

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Приступая к изучению высшей математики, необходимо знать, что математику нельзя изучать пассивно, нужно стараться глубоко вникать в смысл математических понятий и теорем, пытаться самостоятельно решать математические задачи. Результатами изучения курса высшей математики должны быть развитие аналитического мышления, овладение навыками решения математических задач, выработка умения самостоятельно ставить задачи и выбирать или разрабатывать методы их решения.

Материал практикума предоставляет возможность студентам самостоятельно освоить основные положения одного из важнейших разделов в курсе высшей математики - дифференциального исчисления. Позволяет приобрести и закрепить практические навыки решения простых типовых задач, а также познакомится с методикой построения приложений производных к задачам механики и физики. Наиболее эффективный результат может быть достигнут, если использовать пособие, как для аудиторных занятий, так и для самостоятельной работы.

Несколько слов о том, как работать с этой книгой. Прежде, чем приступать к изучению методов решения задач, необходимо повторить основные определения и теоремы, относящиеся к данному разделу, постараться понять и запомнить наиболее часто используемые формулы. После этого можно переходить к изучению разобранных примеров. Некоторые типовые задачи и методы рассмотрены в пособии, как в общем виде, так и на примерах. Весьма полезно изучить и то и другое. Это поможет вам не только отработать навыки решения задач, но и лучше понять и усвоить теоретический материал.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1.Бугров Я.С. Дифференциальное и интегральное исчисление / Я.С. Бугров, С.М. Никольский. М.: Наука, 1984.

2.Кудрявцев Л. Д. Краткий курс математического анализа / Л. Д. Кудрявцев. – Альфа, т. 1, 1998. - 687с., т. 2, 1998. – 584с.

3.Архипов Г.И. Лекции по математическому анализу / Г.И. Архипов, В.А. Садовничий, В.Н. Чубариков. – М.: Высшая школа, 1999. - 695с.

4.Пискунов П.С. Дифференциальное и интегральное исчисление / П.С. Пискунов. – М.: Наука, т. 1, 2001. — 415с.,

т.2, 2001. — 544с.

5.Демидович Б.П. Основы вычислительной математики / Б.П. Демидович, И.А. Марон. – М.: Наука, 1986.

6.Минорский В. П. Сборник задач по высшей математике: Учебное пособие для втузов / В.П. Минорский. — М.:

Наука, 1987.

7.Щипачев B.C. Высшая математика / В.С. Щипачев. — М.: Высш.школа, 2003.

8.Письменный Д.Т. Конспект лекций по высшей математике: Полный курс / Д.Т. Письменный. – М.: Айрис-

пресс, 2008.

9.Гусак А.А. Высшая математика / А.А.Гусак. — Мн.: «ТетраСистемс», 2003. Т. 1. - 543 с.

10.Данко П. Е. Высшая математика в упражнениях и задачах / П.Е. Данко, А.Г. Попов, Т. Я. Кожевникова, Ч. 1, 2.

М.: ОНИКС 21 век, Мир и образование, 2003.

11.Берман Г. Н. Сборник задач по курсу математического анализа / Г.Н. Берман. — М.: Наука, 1985.

12.Лунгу К.Н. Сборник задач по высшей математике / К.Н. Лунгу, Д.Т. Письменный. – М.: Рольф, 2007.

215

214

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………….. 3

1.ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ………………………………….. 4

1.1. Понятие о функции нескольких переменных. Область определения…………………………… 4

1.2.Предел функции нескольких переменных.

Непрерывность………………………………….. 8

1.3.Частные производные первого порядка……….. 11

1.4.Дифференциал функции и его применение к приближенным вычислениям…………………… 16

1.5.Частные производные и дифференциалы высших порядков…………………………………. 21

1.6.Дифференцирование сложных функций………… 27

1.7.Дифференцирование неявных и

параметрически заданных функций……………… 31

1.8.Замена переменных в дифференциальных выражениях……………………………………….. 44

1.9.Экстремум функции……………………………… 50

1.10.Наибольшее и наименьшее значения функций.................................................................. 59

1.11.Условный экстремум. Метод множителей Лагранжа…………………………………………. 66

2.ПРИЛОЖЕНИЯ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНОГО ИСЧИСЛЕНИЯ К ГЕОМЕТРИИ……………………. 72

2.1. Касательная и нормаль к плоской кривой……… 72

2.2.Касательная плоскость и нормаль к поверхности………………………………………. 75

2.3.Кривизна плоской кривой……………………….. 84

2.4.Особые точки плоских кривых………………….. 99

2.5.Касание кривых между собой…………………… 103

2.6.Производная вектор-функции…………………… 108

2.7.Естественный трёхгранник пространственной кривой. Касательная и

нормальная плоскость к пространственной кривой…………………………………………….. 115

2.8.Кривизна и кручение пространственной кривой……………………………………………. 124

3.КРАТКИЙ ОБЗОР СВОЙСТВ ФУНКЦИЙ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ…………………………. 128

3.1.Определение функции нескольких переменных….. 128

3.2.График функции двух переменных. Линии уровня.. 128

3.3.Предел функции в точке…………………………… 129

3.4.Непрерывность функции в точке………………….. 131

3.5.Функции непрерывные на множестве…………….. 132

3.6.Определение частных производных………………. 133

3.7.Геометрический смысл частной производной……. 134

3.8.Дифференциал функции. Линеаризация функций.. 135

3.9.Дифференцирование сложных и неявных функций. Касательная и нормаль к поверхности… 137

3.10.Дифференциал сложной функции………………… 138

3.11.Неявная функция одной переменной…………….. 139

3.12.Неявная функция двух переменных……………… 139

3.13.Касательная плоскость и нормаль к поверхности. 140

3.14.Частные производные и дифференциалы

высших порядков. Определение частных производных второго порядка……………………. 141

3.15.Производная по направлению. Градиент. Определение производной по направлению…….. 143

3.16.Экстремум функции нескольких переменных Необходимое условие экстремума………………. 145

3.17.Наибольшее и наименьшее значение функции в замкнутой области…………………….. 149

217

216

3.18. Формула Тейлора для функции двух переменных………………………………….. 150

3.19.Условный экстремум………………………………… 153

3.20.Примеры решения типовых задач…………………… 159

4.ПОВЕРХНОСТИ ВТОРОГО ПОРЯДКА……………… 178

5.ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ ДЛЯ

ТИПОВОГО РАСЧЕТА………………………………… 193

ЗАКЛЮЧЕНИЕ…………………………………………. 214

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК…………………. 215

Учебное издание

Пантелеев Игорь Николаевич

ВЫСШАЯ МАТЕМАТИКА. ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ: ПРАКТИКУМ

В авторской редакции

Компьютерный набор И.Н. Пантелеева

Подписано к изданию 15.12.2010.

Уч.- изд. л. 11,8.

ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет»

394026 Воронеж, Московский просп., 14

218