Ankilov_Goryacheva_Rasputko
.pdf
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Окончание |
1.23 |
z = |
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y(2 − y)+ ln(4 − x2 ) |
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1.24 |
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z = ln(x − y2 )+ |
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1 − x2 − y2 |
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1.25 |
z = |
|
x2 −10x + y2 − |
2 y +10 |
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1.26 |
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z = y2 − x + 4x − y2 + |
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+ xy − 4 + |
8 − xy |
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ЗАДАЧА № 2. Найти производные сложной функции |
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2.1 |
U = x2 y3 z , |
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где x =t, y =t2 , z =sin t , |
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Ut′ = ? |
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2.2 |
z = x2 − y2 , |
|
|
где x =u cosv, |
|
y =usin v , |
|
|
zu′ =?, |
zv′ =? |
||||||||||||||||||||||||||
2.3 |
z = x2 + xy + y2 , |
|
|
где x = cost, |
|
y =sin t , |
|
|
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|
zt′ =?, |
dz =? |
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2.4 |
z =cos(2t + 4x2 − y) , |
где x = |
1, |
|
y = |
|
t |
, |
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zt′ =?, |
dz =? |
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|
t |
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lnt |
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2.5 |
z = x2 y − xy2 , |
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|
где x =u cosv, |
|
y =usin v , |
|
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|
zu′ =?, |
zv′ =? |
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2.6 |
z =exy ln(x + y), |
|
|
где x = t3 , |
y =1 −t2 , |
|
|
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|
zt′ =?, |
dz =? |
||||||||||||||||||||||||
2.7 |
z =arctg |
x +1 |
, |
|
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|
где x =t5 −t, |
|
y =e1+2t , |
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|
zt′ =?, |
dz =? |
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y |
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2.8 |
U = y2 + |
|
xz +1 |
, |
|
где x =t + v, |
|
y = |
t |
, |
|
z =tv , |
|
|
Ut′ =?, Uv′ =? |
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cos z |
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v |
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2.9 |
z = x y arctg(xy), |
|
где x =t2 +1, |
|
y =t3 , |
|
|
|
|
|
zt′ =?, |
dz =? |
||||||||||||||||||||||||
2.10 |
z = x y + yx , |
|
|
где x =u2 + v3 , |
y =u2 −v2 , |
|
|
zu′ =?, |
zv′ =? |
|||||||||||||||||||||||||||
2.11 |
z = x sin y + y cosx , |
|
где x = u |
, |
|
y =uv , |
|
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|
zu′ =?, |
zv′ =? |
|||||||||||||||||||||
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v |
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2.12 |
U = x2 y3 z4 , |
|
где x = arcsin |
|
u |
, y = |
|
v2 −u2 , z = ln v , |
|
|
Uu′ =?, Uv′ =? |
|||||||||||||||||||||||||
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v |
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2.13 |
U =u |
2 |
v , |
|
|
|
где |
u = x + y + z, |
v = x |
2 |
|
− y |
2 |
+3z |
, |
′ |
= |
′ |
′ |
|||||||||||||||||
|
|
|
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|
|
U x |
?, U y =?, U z =? |
|||||||||||||||||||||||||||
2.14 |
z =exy |
1 − y , |
|
|
где x =u sin v, |
y =u2 , |
|
|
|
|
zu′ =?, |
zv′ =? |
||||||||||||||||||||||||
2.15 |
|
|
x |
|
|
3 |
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|
|
где x = |
|
|
2t +3, |
|
y =t cos 2t , |
|
|
zt′ =?, dz =? |
||||||||||||||||
z = y |
+ x |
2 |
, |
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|||||
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2.16 |
U = xyz2 , |
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где x = 2t 2 + 4, y = ln2 t, z = tgt , |
|
|
Ut′ =?, dU =? |
|||||||||||||||||||||||||
2.17 |
z = |
|
u −v , |
|
|
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|
где u =sin |
x , |
|
v = |
x |
, |
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z′x =?, |
z′y =? |
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y |
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|
y |
|
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2.18 |
z = euv −u3 , |
|
|
где u =cos(xy), v = x5 −7 y , |
|
|
z′x =?, |
z′y =? |
||||||||||||||||||||||||||||
2.19 |
z =v arctgu , |
|
|
где u =ln(x2 − y3 ), |
v = x |
y , |
|
|
z′x =?, |
z′y =? |
||||||||||||||||||||||||||
2.20 |
z = |
u |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
где u = |
|
2 y |
, |
|
v = x2 −3y , |
|
|
z′x =?, |
z′y =?, |
||||||||||||||
v2 |
|
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|
x + y |
|
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|
dz =? |
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-21- |
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z′x =?, |
Окончание |
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2.21 |
z = u2v −uv3 , |
|
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|
где u = y |
x, |
v = y cos x , |
|
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|
z′y =? |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
2.22 |
z = u2 ln v , |
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|
где u = |
y |
, |
v = x2 + y4 , |
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z′x =?, |
|
z′y =?, |
|
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|
z =arctg y |
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x |
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dz =? |
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2.23 |
, |
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где x =e2t , |
|
y = ln(5t + 7), |
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zt′ =?, |
dz =? |
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|
U = yz |
|
x |
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2.24 |
, |
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где x =e4t , |
|
y =lnt, |
z =cos2 t , |
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Ut′ =?, |
|
dU =? |
|||||||||||||||||||||||||||||||
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x |
|
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1 |
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2.25 |
U = sin3 (4x −8y +9z), |
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2 |
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|
u |
|
Uu′ =?,Uv′ |
=? |
||||||||||||||||||||||||||
где |
x = v |
−u |
3 |
, |
y = v arctgu, |
z = e |
, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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2.26 |
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1 |
|
где x =e3t , |
y = ln(2t +1), |
|
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|
2 |
|
|
Ut′ = ? |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
U = y2 tg2x + x2 tg2 y + z 6 , |
|
z =t 7 , |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ЗАДАЧА № 3. Найти все частные производные и дифференциалы первого и |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
второго порядков от заданной функции |
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|
|
y x |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
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|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
z = ln(x |
2 |
|
|
|
2 |
), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3.1 |
z = x |
|
|
y − xy |
|
|
+ 3, |
3.2 |
|
|
|
+ y |
|
|
3.3 |
|
z = xy − x |
, |
3.4 |
|
z = |
|
5 |
, |
|
||||||||||||||||||||||||||||||
3.5 |
z = xexy |
, |
|
|
|
|
|
|
|
3.6 |
|
z = y ln sin(x − y), |
3.7 |
|
z = |
2x −3y , |
3.8 |
|
z = (x2 + y3 )4 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x − y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3.9 |
z = y |
|
x + |
3 |
x |
, |
|
3.10 |
|
z = |
x |
+ xsin 2 y , |
3.11 |
|
z =lntg |
y |
, |
3.12 z =arctg |
xy , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3.13 |
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z = |
arcsin y |
, |
|
|
|
|
3.15 z =(siny)cosx, |
3.16 |
|
|
|
|
|
x2 +2y3 , |
|||||||||||||||||||||||
z = x5 cos(3y −5), 3.14 |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
z = |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3.17 |
z = x −3sin2 y , |
3.18 |
|
z = x y , |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.19 z = y3 x |
+ |
2 , 3.20 |
|
z = x2 y+7 , |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.21 |
|
|
− x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.22 |
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
3.23 |
|
z = |
|
x |
|
, |
|
3.24 |
|
z = |
|
|
sin x |
|
, |
||||||||||||
z =e |
|
y , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z =cos |
y + x 5 , |
|
|
x − y |
|
|
|
cos3y |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
z =ln(x |
2 |
+ y), |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ e−x . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
3.25 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.26 |
|
z = tg x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
ЗАДАЧА №4. доказать, |
что |
функция |
|
z = f (x, y) |
удовлетворяет |
|
|
данному |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
соотношению |
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
−cos(2x+ y) |
|
|
|
′′ |
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
||||||||||||||
4.1 |
z =e |
xy |
, |
|
x |
2 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.2 |
z =e |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
zxx − y |
|
zyy =0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4zyy |
= zxx |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
4.3 |
z =ln(x |
2 |
+ y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
′′ |
|
=0 |
|
4.4 |
z = |
y |
, |
x |
2 |
|
′′ |
|
+ |
|
|
′′ |
|
|
|
|
2 |
′′ |
=0 |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
+ 2 y +1), zxx |
+ zyy |
|
x |
|
zxx |
2xyzxy + y |
|
zyy |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
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2 |
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|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
2 ∂ |
2 |
z |
|
∂ |
|
|
|
2 ∂z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
z = |
|
|
, |
|
x |
|
− |
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
+ y 3 |
|
|
z |
′ z |
′′ |
|
|
= z′ z′′ |
||||||||||||||||||||||
4.5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
4.6 |
z =arctg |
, |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
∂x2 |
|
∂y |
|
|
|
∂y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
xy |
|
|
y |
xx |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
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-22- |
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание
4.7 |
|
z =sin2 (y −3x), |
|
|
9z′′ |
|
|
= z′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.8 |
z = y |
|
y , |
x2 z |
′′ |
− y2 z′′ |
=0 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
yy |
|
|
|
|
xx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xx |
|
|
|
yy |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin(x − y) |
|
|
∂ |
|
2 |
∂z |
|
|
2 |
∂2 z |
|||||||||||||||
4.9 |
|
z =arctg |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.10 |
z = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
x |
|
|
= x |
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
y |
|
|
|
|
zxx + zyy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂y2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂x |
|
|
∂x |
|
|
|
|||||||
4.11 |
|
z =ln |
2 |
(x |
|
+sin y), |
|
|
′ ′′ |
|
|
|
′ ′′ |
|
|
|
4.12 |
z =ln(x |
2 |
|
+ y |
2 |
), |
|
|
′′ |
|
′′ |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
zx zxy |
= zy zxx |
|
|
|
|
|
|
zxx |
+ zyy =0 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.13 |
|
z |
= |
ln |
2 |
(x |
|
− |
t) |
+ |
|
(x |
+ |
|
3 |
|
|
|
′′ |
= |
|
′′ |
|
|
|
|
|
4.14 |
|
|
|
|
x+3 y 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
′ ′′ |
|
|
′ ′′ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t) |
, ztt |
|
zxx |
|
|
|
|
|
|
|
z =e |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
zx zxy |
= zy zxx |
|
|
|
|||||||||||||
4.15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
x2 z′′xx = y2 z′′yy |
|
|
|
4.16 |
z = x y 2 , |
|
z′′xy |
= z′′yx |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
z = xy + |
|
|
|
xye x , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
4.17 |
z =xln |
y |
+ |
|
y2 |
, x2z′′ |
|
+2xyz′′ |
|
+ y2z′′ |
=0 |
4.18 |
z = arctg(x −t)+ |
|
x +t , z′′ |
= z′′ |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
xx |
|
|
|
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
yy |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
tt |
|
|
xx |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
2 |
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ |
|
|
′′ |
|
|
|
′ |
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
z =cos |
|
|
|
x + |
|
|
|
|
|
|
|
z |
z |
= z |
|
z |
|
|
|
|
|
|
= |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′′ |
+ |
|
|
′′ = |
|
′ |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
4.19 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
3 |
|
|
|
|
|
x |
|
|
xy |
|
|
|
y |
|
|
xx |
|
|
4.20 |
z |
|
|
x |
+ y |
, |
|
|
xzxx |
|
yzxy |
2zx |
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
4.21 |
|
z =arccos |
|
|
x |
, |
|
|
|
′′ |
|
|
|
′′ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4.22 |
z =sin 2xcos 4t, |
|
′′ |
|
|
′′ |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
y |
|
zxy |
= zyx |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ztt |
= 4zxx |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
′ ′′ |
|
′ ′′ |
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
4.23 |
|
z =ln(xy) + |
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
x |
2 |
z |
′′xx = |
y |
2 |
z |
′′yy |
|
4.24 |
z = |
x |
|
|
|
|
|
|
, |
|
zx zxy |
= zy zxx |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+tg 2 y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
4.25 |
|
z =ln(x + ln cos y), |
z′ z′′ |
|
= z |
′ |
z |
′′ |
|
|
4.26 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
+ y |
2 |
), |
|
′′ |
|
′′ |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
xy |
|
|
|
y |
|
|
xx |
z =ln((x −1) |
|
|
|
zxx |
+ zyy = 0 |
||||||||||||||||||||||||||||
ЗАДАЧА № 5. Найти первые и вторые производные неявной функции |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.1 |
|
xey + yex |
= 2, |
|
|
|
|
|
|
|
|
5.2 |
z3 +3x2 z = 2xy , |
|
|
|
|
|
5.3 |
|
exz + 2 yz = x2 + y2 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.4 |
x2 −2y2 +z2 −4x+2z =5, |
|
5.5 |
x2 y − y2 z + xez = 0 , |
|
5.6 |
|
|
cos2 x +cos2 y +cos2 z =1, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.7 |
|
xe2 y − y ln x −8 = 0 , |
|
5.8 |
x + y + z =e−x−y −z , |
|
|
|
5.9 |
|
|
e y + x2e−y − 2x = 0, |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.10 |
|
z ln(x + z)− |
xy |
|
= 0 , |
|
5.11 |
ln(x2 + y2 )= arctg |
y |
, |
|
|
5.12 |
|
z = x + yarctgz , |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
5.13 |
|
x2 ln y − y2 ln x = 0 , |
5.14 |
x2 + y2 + z2 = sin z , |
|
5.15 |
1 + xy − ch(x + 2 y)= 0 , |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
sin(x |
2 |
|
|
|
2 |
)+3x =1, |
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||
5.16 |
|
= ln |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.17 |
y + y |
5.18 |
|
x |
|
= y |
, |
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
z |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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y |
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|
y + z + x(y2 + z2 )= 3x , |
|
|
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|
||||||||||||||||||||||||||
5.19 |
|
x2 y4 −3y3 + 6x5 y2 −3y = 0 , |
|
|
|
|
|
|
5.20 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
5.21 |
|
xz5 + y3 z − x3 = 0 , |
|
5.22 |
tg(x + y)= |
1 |
, |
|
|
|
|
|
|
5.23 |
|
x − yz + ez = 0 , |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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y |
|
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|
x3 y2 − xy5 +5x + y = 0, |
|
|
|
|
|
|
xyz + z3 =12 . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
5.24 |
sin |
|
|
= xy , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5.25 |
5.26 |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
x |
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|
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|
|
|
|
-23-
ЗАДАЧА № 6. Разложить функцию по формуле Тейлора в точке М, ограничиваясь членами второго порядка включительно
6.1 |
z = |
1 |
, |
|
M (2; −3), |
6.2 |
z = |
x + y, |
M (5; −1), |
|
||||||||
x − y |
|
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.3 |
z =ln(x − 2 y), |
M (3;1), |
6.4 |
z =ex+ y , |
M (2; −1), |
|
|
|
||||||||||
|
z =arccos |
x |
, M (1; 2), |
|
|
|
|
π |
|
π |
|
|||||||
6.5 |
|
6.6 |
z =sin xsin y, |
M |
; |
|
, |
|||||||||||
y |
4 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|||
6.7 |
z = |
cos y |
, |
|
M (0; 0), |
|
6.8 |
z = y x , |
M (1;1), |
|
|
|
||||||
cos x |
|
|
|
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
6.9 |
z = |
sin x |
, |
|
|
π |
; |
π |
|
6.10 |
z =exy , |
M (1; 0), |
|
|
|
|||
sin y |
|
M |
4 |
4 |
, |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
6.11 |
z =ln(x3 + y2 ), |
|
M (1; 0), |
6.12 |
z = |
x + 7 y, |
M (2;1). |
|
Разложить по формуле Маклорена до членов третьего порядка включительно
6.13 |
z = e y cos x , |
6.14 |
z = ex cos y , |
6.15 |
z =exshy , |
6.16 |
z =ex ln(1 + y), |
6.17 |
z =ex sin y , |
6.18 |
z =e y sin x , |
|
|
|
|
|
z =e y ln(1 + 2 y). |
6.19 |
z =sin xshy , |
6.20 |
z =cos xcos y , |
6.21 |
Разложить по формуле Тейлора в точке М функцию z = f (x, y)
|
|
|
|
|
6.22 |
z = x3 + 2 y3 − xy, M (3; −1), |
6.23 |
z |
= xy2 , M (− 4; 2), |
6.24 |
z = 2x2 + 4xy + 3y2 , M (1; −5), |
6.25 |
z |
= x3 − 2 y3 +3xy, M (2;1), |
6.26 |
z = −x2 + 2xy + 3y2 −6x − 2 y − 4, |
M (− |
2;1). |
ЗАДАЧА № 7. Составить уравнение касательной плоскости и уравнение нормали к заданной поверхности в указанной точке
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
7.1 |
z = x2 |
+3xy + y2 , |
M (1; 2;11), |
7.2 |
z = xy + x − y, |
M (1; 2;1), |
||||||||
7.3 |
z = xy + y2 − 2x, M (2;1; −1), |
7.4 |
z = y2 − xy − x2 , |
M (− 4; 5; 29), |
||||||||||
7.5 |
z = x2 + y2 − x + y, |
M (− 2; 2;12), |
7.6 |
z = x2 + y2 − x − y, |
M (1; −3;12), |
|||||||||
7.7 |
z = 2x2 + 2xy − y2 , |
|
M (1; 3; −1), |
7.8 |
z = x2 − y2 , |
M (2;1; 3), |
||||||||
7.9 |
z = xy, |
M (1;1;1), |
|
|
|
|
|
|
7.10 |
z = x2 − 2xy + y2 − x + 2 y, M (1;1;1), |
||||
7.11 |
z = x3 |
+ y3 +3, |
M (1;1; 5), |
|
7.12 |
z =1 + x2 + y2 , |
M (1;1; 3), |
|||||||
7.13 |
z = x2 |
+3xy − y2 , |
M (1; 3;1), |
7.14 |
x2 + y2 − z2 = −1, |
M (2; 2; 3), |
||||||||
7.15 |
xy2 + z3 =12, |
M (1; 2; 2), |
|
7.16 |
z =ln(x2 + y2 ), |
M (1; 0; 0), |
||||||||
7.17 |
z =sin xcos y, |
|
π |
; |
π |
; |
1 |
|
7.18 |
x2 y + 2x + z3 =5, |
M (1; 2;1), |
|||
M |
4 |
4 |
2 |
, |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-24-
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
Окончание |
|
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M (2; −1;1), |
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
M (1; π; 0), |
|
|
|||||||||||||||||||||||
7.19 |
z = |
|
|
|
− y2 |
, |
|
|
|
|
7.20 |
|
z =sin |
|
|
|
|
, |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
7.21 |
3xyz − z3 =8, |
|
|
|
|
|
M (0; 2; − 2), |
|
7.22 |
|
z = xy + 2x − y, |
M (2; 2; 6), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.23 |
z =3y2 −9xy + y, |
|
M (1; 3; 3), |
|
7.24 |
|
x4 + y4 + z4 =3, |
M (1;1;1), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
7.25 |
x3 + y3 + z3 + xyz =6, |
|
M (1; 2; −1), |
|
7.26 |
|
x2 − xy −8x + z3 = 2, |
|
M (2; −3; 2). |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
ЗАДАЧА № 8. Найти точки экстремума функции двух переменных |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.1 |
z = x5 + x3 y2 + x2 y3 + y5 − x − y , |
|
8.2 |
|
z =x5 +2x3y2 +2x2y3 +y5 −15x −15y, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.3 |
z =x5 +3x3y2 +3x2 y3 +y5 −20x −20y, |
|
8.4 |
|
z =x5 +y5 +4x3y2 +4x2y3 −25x−25y, |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.5 |
z =5x3 y2 +x5 +5x2 y3 + y5 −30x −30y, |
|
8.6 |
|
z =3xy + |
4 |
|
+ |
|
5 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
x |
|
y |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
8.7 |
z = 4xy + |
5 |
+ |
|
6 |
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
8.8 |
|
z =5xy + |
6 |
+ |
|
5 |
|
, |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
y |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
8.9 |
z = xy + |
1 |
+ |
7 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
8.10 |
z = xy + |
|
8 |
+ |
9 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
8.11 |
z = x3 + x2 y + xy2 + y3 − 6x − 6 y , |
|
8.12 |
z = x3 +2x2 y +2xy2 + y3 −9x −9y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.13 |
z = x3 + x2 y + xy2 + y3 −24x −24y , |
|
8.14 |
z =2x3 +2y3 +x2 y +xy2 −9x −9y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.15 |
z =2x3 +3x2 y +3xy2 +2y3 −5x −5y , |
|
8.16 |
z = 2x3 y + 2xy3 +3x2 y2 +14x +14 y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.17 |
z =4x3 y +4xy3 +6x2 y2 −28x −28y, |
|
8.18 |
z = 6x3 y +6xy3 +9x2 y2 −42x −42 y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.19 |
z =8x3 y +8xy3 +12x2 y2 +56x +56y, |
|
8.20 |
z = 2x4 + 2 y4 −64x −64 y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.21 |
z = −3x4 −3y4 +12x +12 y , |
|
8.22 |
z = x2 + y3 −8 ln x −81ln y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.23 |
z = x2 + y3 −32 ln x − 24 ln y , |
|
8.24 |
z = x3 + y3 −3ln x −54 ln y , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
8.25 |
z =3xy + |
7 |
|
|
+ |
9 |
, |
|
|
|
|
|
|
8.26 |
z =5x + 6 y −ln x −12ln y . |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
ЗАДАЧА № 9. Найти точки экстремума функции трех переменных |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.1 |
U = x + |
|
|
y2 |
|
+ |
2z2 |
+ |
1 |
, |
(z > 0), |
|
9.2 |
|
U = x + |
y2 |
|
+ |
8z2 + |
2 , |
|
(z >0), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
y |
z |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
y |
z |
|
|
||||||||||||||||||
9.3 |
U = y + |
|
x2 |
|
+ |
2z2 |
− |
4 |
, |
(z > 0), |
|
9.4 |
|
U = y +16z2 |
+ |
|
2x2 |
− 2 |
, |
(x >0), |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
z |
|
|
|
z |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
||||||||||||||
|
U = |
z y |
|
|
|
|
|
2x 1 |
, |
|
(y >0), |
|
|
|
|
|
16 y2 |
|
|
|
|
2x2 |
8 |
|
|
(x > 0), |
|||||||||||||||||||||||||||||
9.5 |
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
+ |
|
|
|
9.6 |
|
U = z + |
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
+ |
|
|
, |
||||||||||||||||||||||||
2 |
x |
|
|
z |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
y |
|
x |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
9.7 |
U = x2 + y2 + z2 + yz + xz −3x −3y |
− 4z , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
9.8 |
U = x2 + y2 + z2 − xz − yz + xz −3x + y − 4z , |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-25-
Окончание
9.9U = x2 + y2 + z2 + xy2 − yz3 − xz − 4x −12 y − 2z ,
9.10U = x2 + 4 y2 +9z2 −162 ln x − 288 ln y −72 ln z ,
9.11 |
U = x2 + y2 + 4z2 + xy −8z +3y , |
9.12 |
U = x2 +2y2 +2z2 +2xy +2y −4z , |
|
|||||||||||
9.13 |
U =3x |
2 |
+3y |
2 |
+ z |
2 |
−5xy + |
13y |
−2z , |
9.14 |
U = x2 + 4 y2 + |
z2 |
− 2xy −6 y − |
2z |
, |
|
|
|
5 |
9 |
9 |
9.15U = x4 + y4 + z4 + 2x3 + x2 + 4 y + 4z ,
9.16U = x4 + y4 + z4 − 2x3 + x2 + 4 y − 4z ,
9.17U = x4 + y4 + z4 + 2x3 − 2x2 − 2y + 4z ,
9.18U = x4 + y4 + z4 − 2x3 − 2x2 + 2y + 2z ,
9.19 |
U = 4 xyz − x + y + z |
, |
(x > 0, y >0, z >0), |
|
|
|
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4 |
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9.20 |
U =5 xyz − x + y + z |
, |
(x > 0, y >0, z >0), |
|
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||||||||||||||||
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5 |
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1 |
|
|
|
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|
||
9.21 |
U = |
|
1 |
|
|
|
+ 2(x + y + z), |
|
|
9.22 |
|
U = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ 3(x + y + z), |
|||||||||||||||||||
x |
2 y2 z2 |
|
|
|
x3 y3 z3 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|||||||||||||||
9.23 |
U = 6 xyz − x + y + z |
,(x >0, y > 0, z > 0), |
9.24 |
|
|
|
U = |
|
x |
+ |
y |
|
+ |
16 |
+ z , |
||||||||||||||||||||||||||||
|
y |
z |
|
x |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
6 |
|
|
|
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|
|
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|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
9.25 |
U = |
x |
+ |
y |
+ 1 |
+ z , |
|
|
|
|
9.26 |
|
U = |
y |
+ |
|
5x |
|
|
+ |
|
1 |
+ |
z |
. |
|
|
||||||||||||||||
y |
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
5 |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
z |
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
||||||||||||
ЗАДАЧА № 10. Найти точки условного экстремума функции |
|
z = f (x, y), если |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
указано уравнение связи F(x, y)= 0 |
|
|
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||||||||||||||||
10.1 |
|
z = −7x2 +8y2 +3xy + 7.8x −35.4 y , |
если |
|
|
x |
+ |
2 y |
|
=1, |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
5 |
|
|
|
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
10.2 |
|
z = 3x2 −5y2 −6xy −12x +14 y , |
если |
|
|
3x |
+ |
2 y |
=1, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
10 |
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
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|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
|
|
z =5x2 + 6 y2 |
xy |
|
41 |
y |
если −5x + 6 y =1, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
10.3 |
|
+ 2 − |
2 x − |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
10.4 |
|
z = |
|
x + 7 |
|
y , |
|
|
|
|
|
|
если 3x + 21y =1, |
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
|
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|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
||||||||||||||||||||||
10.5 |
|
z = |
|
1 |
|
+ |
|
7 |
, |
|
|
|
|
|
|
если 5x + 35y =1, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
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|
|
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|
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|
|
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|
10.6 |
|
z = |
|
1 |
|
+ |
3 |
4 |
, |
|
|
|
|
|
|
если 8x +32 y =1, |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
3 x |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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-26- |
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|
|
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|
|
Продолжение
10.7 |
z = x3 y7 +3ln x + 7 ln y , |
|
если |
|
3x |
+ |
|
|
7 y |
=1, |
|||||||||||||||||||||||||||
10 |
10 |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10.8 |
z = |
|
|
|
x |
+ |
ln x |
− |
ln y |
, |
|
|
если |
|
7x |
− |
|
|
2 y |
|
=1, |
||||||||||||||||
7 |
|
y |
|
2 |
|
|
|
|
|
7 |
|
|
5 |
5 |
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
|
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|
|
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|
|
|
|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
3 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ln y |
|
|
|
|
6x |
|
|
|
y |
|
|
|||||||
10.9 |
z = |
|
|
|
|
|
− |
2ln x + |
|
|
|
, |
|
если |
|
|
− |
|
|
=1, |
|||||||||||||||||
|
x2 |
|
3 |
|
|
5 |
5 |
||||||||||||||||||||||||||||||
10.10 |
z = xy |
+ |
|
x |
|
− |
|
y |
, |
|
|
|
|
|
|
|
если x2 + y2 =1,(x <0, y >0), |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
5 |
|
|
|
6 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10.11 |
z = |
5xy |
−3x −3y , |
|
|
|
если x2 + y2 =1,(x <0, y <0), |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10.12 |
z = − xy + |
x |
− |
y |
|
, |
|
|
|
|
если x2 + y2 =1,(x >0, y <0), |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3 |
|
|
7 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10.13 |
z = |
|
|
4 |
|
|
+ |
|
|
|
1 |
|
|
y |
|
, |
|
|
|
если x2 + 2 y4 =3,(x >0, y >0), |
|||||||||||||||||
|
|
3 x |
|
|
|
y5 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
10.14 |
z = −47 x + |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
y3 |
|
, |
|
если x2 + 3y4 = 4,(x >0, y > 0), |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
10.15 |
z = −89 x5 + |
|
|
|
|
1 |
y7 |
|
, |
|
если x2 + |
1 y |
|
4 = 6 , (x > 0, y > 0), |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 9 |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
5 |
||||||||||
10.16 |
z =3 x − |
|
4 |
|
y |
, |
|
|
|
|
|
если x2 +16 y2 =17,(x > 0, y >0), |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
10.17 |
z = |
|
|
1 |
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, |
|
|
|
если 4x2 +5y2 = 9 , |
||||||||||||||
|
|
4 x |
|
|
|
8y2 |
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
10.18 |
z = |
|
1 |
|
|
+ |
|
|
3 |
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
если x2 + 4 y2 =5,(x >0, y >0), |
||||||||||||||
|
x3 |
|
2 y8 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
10.19 |
z = 8 |
|
x5 − |
|
|
25 |
|
|
, |
|
|
|
|
если x2 +5y2 = 6 , |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
64 |
|
|
y3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
10.20 |
z = |
22 x7 |
+ y11 , |
|
|
|
|
|
если x3 + |
1 y |
|
3 = 3 , (x > 0, y > 0), |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|||||||
10.21 |
z = |
|
7 |
|
|
x5 |
+ y7 , |
|
|
|
|
|
|
|
если x3 + 2 y3 =3,(x > 0, y > 0), |
||||||||||||||||||||||
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
10.22 |
z = − |
7 5 |
|
x |
4 |
+ |
|
|
1 |
, |
|
|
|
если 2x3 +3y3 =5,(x >0, y >0), |
|||||||||||||||||||||||
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
y7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
10.23 |
z = 58 |
+ |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
, |
|
|
|
если 2x2 + 3y4 =5,(x >0, y >0), |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
y4 5 |
y4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-27- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание
10.24 |
z = − |
5 |
3 |
x |
2 |
+ |
1 |
, |
|
если 5x2 + 7 y4 =12,(x > 0, y |
> 0), |
||||||||||||
7 |
|
|
y 3 |
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10.25 |
z = − |
7 |
5 |
x |
3 |
+ |
|
1 |
, |
|
если 7x2 + 4 y4 =11,(x >0, y |
>0), |
|||||||||||
3 |
|
|
|
y 5 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
10.26 |
z = |
6 |
+ |
|
|
1 |
|
|
, |
|
|
|
если 5x2 + 2 y4 = 7, (x > 0, y > 0). |
||||||||||
x5 |
|
y24 |
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
ЗАДАЧА № 11. |
|
Доказать, что точка M (x0 , y0 , z0 ) является точкой условного |
|||||||||||||||||||||
экстремума функции U = f (x, y, z), если даны уравнения связи |
F1(x, y, z)=0 , |
||||||||||||||||||||||
F2 (x, y, z)= 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
11.1 |
U = xyz , если |
|
2x + y + 2z = 6 , |
|
x + 2 y + 2z = 7 , |
M (1; 2;1), |
|||||||||||||||||
11.2 |
U = xyz , если |
|
3x + y +3z =9 , |
|
x +3y + 3z =13 , |
M (1; 3;1), |
|||||||||||||||||
11.3 |
U = xyz , если |
|
4x + y + 4z =12 , |
|
x + 4 y + 4z = 21, |
M (1; 4;1), |
|||||||||||||||||
11.4 |
U = xyz , если |
|
2x +3y + 2z =6 , |
|
9x + 6 y + 6z =19 , |
|
2 |
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
M 1; |
3 |
;1 , |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
11.5 |
U = xyz , если |
|
− x +5y − z = −3, |
|
25x −5y −5z = 21, |
|
|
1 |
|
|
|
||||||||||||
|
|
M 1;− |
5 |
;1 , |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11.6 |
U = xyz , если |
|
− 2x + y − 2z = −6, |
|
x − 2 y − 2z =3, |
M (1; − 2;1), |
|||||||||||||||||
11.7 |
U = xyz , если |
|
4x + 2 y + 6z =7 , |
|
3x +9 y + 6z = −1, |
|
|
|
|
|
5 |
||||||||||||
|
|
M 1;−1; |
|
|
, |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6 |
||
11.8 |
U = xyz , если |
|
4x − 2 y − 4z =11, |
|
2x + 4 y − 4z =3 , |
|
|
|
|
|
|
|
5 |
||||||||||
|
|
M 1;−1;− |
, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
11.9 |
U = xyz , если |
|
4x + 20 y +8z = −39 , |
40x +16 y +8z =1, |
|
|
|
|
|
|
23 |
||||||||||||
|
M 1;−1;− |
|
, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
11.10 |
U = xyz , если |
|
20x + 4 y +8z =13 , |
|
8x +16y +40z =−23, |
|
|
|
|
|
|
|
3 |
||||||||||
|
|
M 1;−1;− |
, |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
11.11 |
U = x2 + y2 + z2 , |
2x + y + 2z =8 , |
|
x + 2 y + 2z =9 , |
M (1; 2; 2), |
||||||||||||||||||
11.12 |
U = x2 + y2 + z2 , |
3x + y +3z =15 , |
|
x +3y + 3z =19 , |
M (1; 3; 3), |
||||||||||||||||||
11.13 |
U = x2 + y2 + z2 , |
2x + 4 y + 2z =5 , |
|
2x + y + z =3, |
|
1 |
|
; |
|
1 |
|
||||||||||||
|
M 1; |
2 |
|
|
2 |
, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11.14 |
U = x2 + y2 + z2 , |
3x +9 y + 3z =7 , |
|
9x +3y + 3z =11, |
|
1 |
; |
1 |
|
||||||||||||||
|
M 1; |
3 |
3 |
, |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
11.15 |
U = x2 + y2 + z2 , |
4x +16 y + 4z =9 , |
|
8x + 2 y + 2z =9 , |
|
1 |
|
; |
|
1 |
|
||||||||||||
|
M 1; |
4 |
|
|
4 |
, |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
11.16 |
U = x2 + y2 + z2 , |
4 x + y + 4 z = 24 , |
|
x + 4 y + 4z =33 , |
M (1; 4; 4), |
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-28- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание |
11.17 |
U = xy + z2 , если |
|
x + y − 2z = 4 , |
|
x − 2 y + z = −2 , |
|
M (1;1; −1), |
||||||||||||||||||||||||
11.18 |
U = xy + z2 , если |
2x + y −3z =6 , |
|
x −3y + 2z = −4 , |
|
M (1;1; −1), |
|||||||||||||||||||||||||
11.19 |
U = xy + z2 , если |
|
x |
|
+ y + |
|
3z |
=0 , |
|
x + |
3y |
+ |
|
|
z |
|
= 2 , |
|
M (1;1; −1), |
||||||||||||
2 |
|
2 |
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||||
11.20 |
U = xy + z2 , если |
|
x |
|
+ y − |
|
3z |
=3, |
|
x − |
|
|
3y |
+ |
|
|
z |
|
= −1, |
|
M (1;1; −1), |
||||||||||
2 |
|
2 |
|
|
|
|
2 |
|
2 |
|
|
||||||||||||||||||||
11.21 |
U = xy + z2 , если |
− 2x + y + z = −2 , |
x + y − 2z = 4 , |
|
M (1;1; −1), |
||||||||||||||||||||||||||
11.22 |
U = xy + yz + xz , |
|
x |
|
+ y + |
|
5z |
|
=13 |
, |
x + |
5y |
|
+ |
|
z |
|
= 5 , |
|
M (−1;1; 2), |
|||||||||||
2 |
|
6 |
|
|
6 |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
6 |
|
|
||||||||||||
11.23 |
U = xy + yz + xz , |
|
x + 2 y − z = −1, |
|
2x − y + z = −1, |
|
M (−1;1; 2), |
||||||||||||||||||||||||
11.24 |
U = xy + yz + xz , |
|
x + y − |
2z |
|
= − |
4 |
, |
x − |
|
2 y |
|
|
+ z = 1 |
, |
|
M (−1;1; 2), |
||||||||||||||
|
3 |
|
|
3 |
|
3 |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
||||||
11.25 |
U = xy + yz + xz , |
|
5x |
+ y + |
5z |
= |
1 |
, |
x + |
5y |
|
+ |
|
|
5z |
= |
29 |
, |
M (−1;1; 2), |
||||||||||||
|
|
|
6 |
6 |
|
|
|
|
6 |
||||||||||||||||||||||
|
|
2 |
|
|
6 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
||||||||||||
11.26 |
U = xy + yz + xz , |
2x + y + 2z = 7 , |
|
x + 2 y + 2z =9 , |
|
M (1; 3;1), |
ЗАДАЧА № 12. Найти наибольшее и наименьшее значения функции z = f (x, y) в области, ограниченной указанными кривыми
12.1 |
z = x2 − xy + y2 − 4x , |
x =0, |
|
y =0, |
2x +3y −12 = 0 , |
|||||||
12.2 |
z = x2 +3y2 + x − y , |
x =1, |
y =1, |
x + y =1, |
||||||||
12.3 |
z = x3 + y3 −3xy , |
x =0, |
|
x = 2, |
y = 0, |
y = 2 , |
||||||
12.4 |
z = x2 − 2 y2 + 4xy −6x −1, |
x =0, |
|
y =0, |
x + y =3, |
|||||||
12.5 |
z = xy − 2x − y , |
x = 0, |
|
x =3, |
y =0, |
y = 4 , |
||||||
12.6 |
|
x2 |
|
|
y = |
x2 |
|
, y =3 , |
|
|
||
z = |
|
− xy , |
|
|
|
|||||||
2 |
3 |
|
|
|||||||||
12.7 |
z = 2x + y − xy , |
x =0, |
|
x = 4, |
y = 0, |
y = 4 , |
||||||
12.8 |
z = x2 + 2xy − 4x +8y , |
x =0, |
|
x =1, |
y =0, |
y = 2 , |
||||||
12.9 |
z = x2 + y2 − xy + x + y , |
x =0, |
|
y =0, |
x + y = −3 , |
|||||||
12.10 |
z = x3 +8y3 −6xy +1, |
y =1, |
|
y = −1, |
x =0, x = 2 , |
|||||||
12.11 |
z =exy , |
|
|
x = −1, y = −1, |
x + y =1, |
|||||||
12.12 |
z = 1 + |
1 |
, |
x =1, |
y =1, |
x + y = 4, |
||||||
|
||||||||||||
|
|
x |
y |
|
|
|
|
|
|
|
||
12.13 |
z = x2 +3y2 − x +18y − 4 , |
x =0, |
|
x =1, |
y = 0, |
y =1, |
||||||
12.14 |
z = x2 +3y2 − x −18y − 4 , |
x = 0, |
|
x = y, |
y = 4 , |
|
-29-
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Окончание |
|
12.15 |
z = |
xy |
|
|
|
x2 y |
|
xy |
2 |
|
x =0, |
y =0, |
|
x |
+ |
y |
=1, |
|
|
|
|||||
|
|
− |
|
|
|
− |
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
2 |
|
|
|
|
8 |
|
3 |
4 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
6 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
12.16 |
z |
= |
(x |
− |
y |
2 ( |
|
− |
)2 / 3 |
, |
x = 2, |
x = y2 |
, |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
)x |
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
12.17 |
z = x3 + y3 −6xy , |
|
|
x =0, |
x = 2, |
|
y = −1, y = 2 , |
|
|||||||||||||||||
12.18 |
z = x2 y(4 − x − y), |
|
x =0, |
y = 0, |
|
x + y =6 , |
|
|
|||||||||||||||||
12.19 |
z =sin x + sin y +sin(x + y), |
x =0, |
x = π , |
|
y = 0, |
y = π |
, |
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
2 |
|
|
||
12.20 |
z = x2 + y2 + xy − x − y , |
x =0, |
y =0, |
|
x + y =3, |
|
|
||||||||||||||||||
12.21 |
z =sin x + sin y + cos(x + y), |
x =0, |
x = |
3π |
, |
y =0, y = |
3π |
, |
|||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
12.22 |
z =cos xcos y cos(x + y), |
x =0, |
x =π, |
|
y = 0, |
y =π , |
|
|
|||||||||||||||||
12.23 |
z =sin xsin ysin(x + y), |
x =0, |
x =π, |
|
y = 0, |
y =π , |
|
|
|||||||||||||||||
12.24 |
z = x2 y(5 − 2x −3y), |
x = 0, |
y = 0, |
|
x + y =1, |
|
|
||||||||||||||||||
12.25 |
z = |
xy |
− |
|
x2 y |
− xy2 , |
|
x =0, |
y =0, |
|
x |
+ |
y |
|
=1, |
|
|
|
|||||||
3 |
|
|
|
|
|
2 |
8 |
|
|
|
|
||||||||||||||
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
12.26 |
z = x2 y −5x3 y −9x2 y2 , |
x =0, |
y = 0, |
|
y =(x −1)2 . |
|
|
ЗАДАЧА № 13. Найти наибольшее и наименьшее значение функции в области, |
||||||||||||||||
ограниченной замкнутой кривой (внутри кривой) |
|
|
|
x2 |
+ y2 |
|
||||||||||
13.1 |
z = xy , |
|
|
|
|
x2 + y2 =1, |
13.2 |
z = x3 + y3 , |
|
=1, |
||||||
|
z =e−x 2 −y 2 (2x2 + 3y2 ), |
|
|
|
|
|
|
4 |
9 |
|
||||||
13.3 |
x2 + y2 = 4 , |
13.4 |
z = |
1−x2 −y2 , |
x2 |
+ y2 |
=1, |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
9 |
|
13.5 |
z = x2 y , |
|
|
|
|
x2 + y2 =1, |
13.6 |
z = x4 + y4 , |
|
x2 + y2 = 4 , |
||||||
13.7 |
z = x2 + y2 , |
|
|
|
|
(x − |
2 )2 + (y − |
2)2 =9, |
|
|
|
|
||||
13.8 |
z =1 − x2 − y2 , |
|
|
|
(x −1)2 +(y −1)2 =1, |
|
|
|
|
|||||||
13.9 |
z = |
3 |
(x2 |
+ y2 ), |
|
|
|
x3 + y3 =3xy,(x ≥0, y ≥0), |
|
|
|
|||||
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
x3 + y3 =3xy,(x ≥0, y ≥ 0), |
|
|
|
||||
13.10 |
z = 6 |
x3 + 6 |
y3 , |
|
|
|
|
|
||||||||
13.11 |
z =3x + 3y , |
|
|
|
|
x3 + y3 =3xy,(x ≥0, y ≥0), |
|
|
|
|||||||
13.12 |
z = 4x + 4 y , |
|
x4 + y4 = 2 , |
13.13 |
z = 6x −6 y , |
x6 + y6 = 2, |
||||||||||
13.14 |
z = |
20 x3 |
5 x2 |
+ |
10 y 5 |
y2 |
, |
x4 + y2 = 2 , |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
17 |
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13.15 |
z = |
36 x7 |
3 x2 |
+ |
18 y 3 |
y2 |
, |
x16 + y8 = 2 , |
|
|
|
|
|
|||
|
|
23 |
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-30- |
|
|
|
|
|
|
|