- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Ответы
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
- •Аудиторная работа
- •Домашнее задание
З а н я т и е 12
Экстремум функции нескольких переменных. Наибольшее и наименьшее значения функции нескольких переменных в замкнутой области. Условный экстремум
Аудиторная работа
12.1. Исследовать на экстремум следующие функции:
а) z = x3 + 3xy2 −15x −12y . б) z = x2 + xy + y2 − 2x − y . в) z = x3 + y2 −3x + 2y .
г) z = x
y − x2 − y + 6x + 3 .
12.2. Найти наибольшее и наименьшее значения функции z = f (x, y) в замкнутой области, ограниченной линиями:
а) z = x2 −2y2 + 4xy −6x +5; x = 0; y = 0; x + y = 3.
б) z = x2 + 2xy − 4x +8y; x = 0; y = 0; x =1; y = 2 .
в) z = e−x2−y2 (2x2 +3y2 ); x2 + y2 = 4 . г) z = x2 − y2 ; x2 + y2 = 4 .
12.3. Исследовать функции на экстремум при заданном условии: а) z = x + 2y при условии x2 + y2 = 5 .
б) z = |
1 |
+ |
1 |
|
при условии |
1 |
+ |
1 |
= |
1 |
. |
|
|
x |
|
y |
|
|
|
x2 |
y2 |
a2 |
|||
в) z = |
1 |
+ |
1 |
|
при условии |
x + y = 2 . |
|
|
||||
x |
y |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
г) z = |
x − y |
− 4 |
при условии x2 + y2 |
=1. |
||||||||
|
|
|
||||||||||
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
117
Домашнее задание
12.4. Исследовать на экстремум
а) z = 2x3 − xy2 + 5x2 + y2 ; б) z = x2 + xy + y2 −3x − 6y .
12.5. Найти наибольшее и наименьшее значения функции в области:
а) |
z = x2 y(4 − x − y), x = 0, y = 0, x + y = 6; |
б) |
z = x2 + 2xy − 4x +8y, x = 0, y = 0, x =1, y = 2. |
12.6. Исследовать функцию на условный экстремум
а) |
z = x2 + y2 − xy + x + y − 4 при x + y +3 = 0 . |
||
б) |
z = xy2 при x + 2y =1. |
|
|
О т в е т ы |
|
||
12.1. а) |
zmin = z(0; 0) = 0 ; б) |
zmin = z(0; 3) = −9 . |
|
12.5. а) |
zнаим = z(4; 2) = −64 , |
zнаиб = z(2; 1) = 4 ; |
|
|
б) |
zнаим = z(1; 0) = −3 , |
zнаиб = z(1; 2) =17 . |
12.6. а) |
zmin = z(−3 / 2; −3 / 2) = −19 / 4 ; |
||
|
б) |
zmin = z(1; 0) = 0 , zmax = z(1/ 3; 1/ 3) =1/ 27 . |
|
З а н я т и е 13
Интегрирование дифференциальных уравнений первого порядка с разделяющимися переменными и однородных дифференциальных уравнений первого порядка
Аудиторная работа
13.1. Решить уравнения:
а) (1− x)dy − ydx = 0 . б) xyy′ =1− x2 .
118
в) |
1− y2 |
dx + y |
1− x2 |
dy = 0 . |
г) y′ = ex + y . |
||||
д) |
xdy − ydx = 0, y(1) =1. |
е) |
y′ = y cos x, y(0) =1. |
||||||
ж) |
|
|
|
|
π |
= e . |
з) |
y′ = (x2 − x)(1+ y2 ) . |
|
y′sin x = y ln y, y |
|
||||||||
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
и) |
y′ |
|
|
|
|
y2 |
|
|
|
|
|
к) |
y′ = |
|
2xy |
||||||||||
= |
|
|
|
|
− 2 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||
x2 |
|
|
|
|
|
x2 − y2 |
|||||||||||||||||||
л) |
(y + |
|
|
x2 + y2 |
)dx − xdy = 0, y(1) = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
м) |
|
′ |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
xy |
= x + 2 y, y(1) = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
н) (y − x)dx − (y + x)dy = 0 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
о) |
xy′ = y(ln y − ln x) . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
п) |
y′ |
|
|
|
|
y2 − 2xy − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
= |
|
|
|
|
, y(1) = −1. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
y2 + 2xy − x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Домашнее задание |
|
|
|
|
|
|
||||||
13.2. Решить уравнения: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
б) ye2xdx − (1+ e2x )dy = 0 . |
|||||||||||||||||||||
а) y′ |
1− x2 |
=1+ y2 . |
|
||||||||||||||||||||||
в) |
y′ = cos(x + y) . |
г) |
(xy2 + x)dy + (x2 y − y)dx = 0, y(1) =1. |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
π |
|
|
y |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
д) |
y′tg x = y, y |
|
= |
1. |
е) y′ = |
|
+ |
|
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x |
y |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
− |
y |
|
|
ж) |
( |
xy − x)dy + ydx = 0, |
y(1) =1. |
з) |
y′ = |
|
+ e |
x , y(1) = 0 . |
|||||||||||||||||
|
x |
|
|||||||||||||||||||||||
119
О т в е т ы |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
13.1. а) |
y = |
|
c |
. |
|
|
|
|
|
|||||||||
1− x |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в) 1+ y2 = c(1− x2 ). |
|
|
|
|
||||||||||||||
д) |
y = x. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
tg |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ж) |
у = е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
и) |
y = |
x(2 + cx3 ) |
. |
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
1− cx3 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
л) |
y = |
|
|
x2 + y2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
. |
||||||||||
н) |
ln c |
x2 +y |
2 |
= arctg |
||||||||||||||
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
б) y = C |
1+e2x |
. |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
1 (x2 |
|
|
y |
|
|||||||||||||
г) |
+ y2 ) + ln |
|
=1. |
|||||||||||||||
|
x |
|||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
е) y = ±x
2ln | x | +C .
з) y = xln(1+ln x) .
б) x2 + y2 = 2ln cx.
г) ex + e−y + c = 0.
е) y = esin x .
з) y = tg x33 − x22 + c .
к) x2 + y2 = cy.
м) 4x = (2x − y)2.
13.2. а) arctg y − arcsin x = C .
в) tg x +2 y − x = C .
д) y = sin x .
ж) ln | y | +2
xy = 2 .
З а н я т и е 14
Интегрирование линейных дифференциальных уравнений и уравнений Бернулли. Уравнения в полных дифференциалах
Аудиторная работа
14.1. Решить дифференциальные уравнения:
а) y′ + 2xy = xe−x |
2 |
. |
б) |
y′+ |
y |
= 2 ln x +1. |
|
x |
120
