6.6.2. Геометрический смысл дифференциала функции двух
переменных.
Пусть задана функция f : E → R, E R2 и M0(x0, y0) внутренняя точка множества E.
Тогда точка N0 (x0, y0, f(x0, y0)) лежит на поверхности S := graff.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Если функция f дифференцируема во внутренней точке M0(x0, y0) E, то
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
f(x, y) − f(x0, y0) = |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
∂f(x0, y0) |
− x0) + |
∂f(x0, y0) |
(y − y0)+ |
= |
|
|
|
(x |
|
|
|
|
∂x |
|
|
∂y |
|
|
|
|
v |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ o |
|
|
|
x ) |
2 |
+ (y |
|
y ) |
2 |
|
|
|
u(x |
− |
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
0 |
|
|
|
0 |
|
|
|
|
|
u |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
t |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
при (x, y) → (x0, y0). (6.19)
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Сравнивая равенства (6.19) и (6.15), видим, что:
•график нашей функции вблизи точки
N0 (x0, y0, f(x0, y0)) хорошо аппроксимируется касательной плоскостью (6.15);
•дифференциал df(x0, y0) функции f в точке M0(x0, y0) E геометрически обозначает приращение аппликаты касательной плоскости к поверхности, являющейся графи-
ком функции, в точке N0 (x0, y0, f(x0, y0)) при переходе из точки M0(x0, y0) E в точку M(x, y) E.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
6.7.Неявно заданные функции.
Вэтом разделе излагается ещё один способ задания функции.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
где M0(x0, y0) L.
6.7.1. Неявно заданные функции одной переменной.
Пусть задана кривая L : F (x, y) = 0. Рассмот-
рим некоторый прямоугольник |
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
x0 |
− |
δ < x < x0 + δ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
D := |
(x, y) |
|
R |
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
0 |
|
< y < y |
0 |
+ |
|
|
|
|
|
|
|
− |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Обозначим через LD := L ∩D часть кривой L, попавшую в D. Если LD удовлетворяет условию, что всякая прямая параллельная оси Oy пересекает LD не более чем в одной точке, то LD есть график некоторой функции
f : (x0 − δ, x0 + δ) → (y0 − , y0 + Δ),
которая называется функцией неявно заданной уравнением F (x, y) = 0 в области D.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Если же LD удовлетворяет условию, что всякая прямая параллельная оси Ox пересекает LD не более чем в одной точке, то LD есть график некоторой функции
g : (y0 − , y0 + Δ) → (x0 − δ, x0 + δ),
которая тоже называется функцией неявно заданной уравнением F (x, y) = 0 в области
D.
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
Если f : (x0 −δ, x0 +δ) → (y0 − , y0 +Δ) задана неявно уравнением F (x, y) = 0 в области D, то
x (x0 − δ, x0 + δ) : F (x, f(x)) ≡ 0. (6.20)
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit
6.7.2. Производная неявно заданной функции одной переменной.
Пусть задана кривая L : F (x, y) = 0. Рассмотрим некоторый прямоугольник
D := (x, y) R
где M0(x0, y0) L.
x0 |
− |
δ < x < x0 + δ, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
< y < y + |
|
|
y |
|
− |
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
•First •Prev •Next •Last •Go Back •Full Screen •Close •Quit