 
        
        ИДЗ 10.1 Рябушко пример решения
.pdf 
Наш сайт: Fizmathim.ru
Группа ВКонтакте https://vk.com/fizmathim_resh
Перейти на Готовые решения ИДЗ Рябушко (по вариантам)
Решение задач по высшей математике на заказ
ИДЗ 10.1 – Вариант 0.
1. Найти область определения указанных функций.
1.0 z = 
 16 x 2 y2
16 x 2 y2
Учитываем, что подкоренное выражение больше либо равно нулю.
16 x 2 y2 0 x 2 y2 16
Строим на плоскости.
Область определения – множество точек плоскости, лежащих внутри окружности с центром в начале координат и радиусом R 4 и на этой окружности.
2. Найти частные производные и частные дифференциалы следующих функций.
2.0 z = ex2 3y2
Дифференциал функции z f x, y , найденный при условии, что одна из независимых переменных
| изменяется, а вторая остается постоянной, называется частным дифференциалом, т.е. по определению | |||||
| d | x | z f x, y dx, d | y | z f | x, y dy , где dx x, dy y - произвольные приращения независимых | 
| 
 | x | y | 
 | ||
переменных, называемые их дифференциалами.
Вначале найдем частные производные функции, использовав формулу дифференцирования сложной функции одной переменной
| 
 | z | ex2 3y2 | ex2 3y2 | x 2 | 3y2 x | ex2 3y2 | 2x 2 1 2xe x2 3y2 | ||||||
| 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | x | 
 | 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | ex2 3y2 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | z | ex2 3y2 | x 2 | 3y2 y | ex2 3y2 | 3 2y2 1 6yex2 3y2 | |||||||
| 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | y | 
 | 
 | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| Теперь находим частные дифференциалы: | 
 | ||||||||||||
| d | 
 | z | z | dx 2xe x2 3y2 dx, | 
 | 
 | 
 | ||||||
| x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| d y z | 
 | z | dy 6yex2 3y2 dy. | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
 
Наш сайт: Fizmathim.ru
Группа ВКонтакте https://vk.com/fizmathim_resh
Перейти на Готовые решения ИДЗ Рябушко (по вариантам)
Решение задач по высшей математике на заказ
3. Вычислить значения частных производных f’x(M0), f’y(M0), f’z(M0), для данной функции f(x, y, z) в точке M0(x0, y0, z0) с точностью до двух знаков после запятой
3.0 f(x, y, z) = x3 + y3 + z3 – xyz – 2, M0(1, 1, 1)
Находим частные производные данной функции, затем вычисляем их значения в точке M0(1, 1, 1)
| f | x, y, z x3 | y3 | z3 | xyz 2 | 
 | 
 | 3x3 1 | yz 3x 2 | yz | 
| 
 | 
 | ||||||||
| x | 
 | 
 | 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| f | 1,1,1 3 12 | 1 1 3 1 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| f | x, y, z x3 | y3 | z3 | xyz 2 | 
 | 
 | 3y3 1 | xz 3y2 | xz | 
| 
 | 
 | ||||||||
| y | 
 | 
 | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| f | 1,1,1 3 12 | 1 1 3 1 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| f | x, y, z x3 | y3 | z3 | xyz 2 | 
 | 3z3 1 xy 3z2 xy | |||
| 
 | 
 | ||||||||
| z | 
 | 
 | 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| f | 1,1,1 3 12 | 1 1 3 1 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
4. Найти полные дифференциалы указанных функций.
| 4.0 z = | 5x 2 8y2 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| Находим частные производные данной функции: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||
| 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5 2x 2 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5x | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 5x 2 8y2 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||
| 
 | x | 
 | 
 | x | 2 | 
 | 5x | 2 | 8y | 2 | 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5x | 2 | 8y | 2 | 12 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 8 2y2 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 8y | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 5x 2 8y2 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | y | 
 | 
 | y | 2 | 
 | 5x | 2 | 8y | 2 | 12 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 5x | 2 | 8y | 2 | 12 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| Согласно формуле dz | z | dx | z | dy имеем | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
где dx x, dy y - произвольные приращения независимых переменных, называемые их дифференциалами
| dz | 
 | 5x | 
 | dx | 
 | 8y | 
 | 
 | dy | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 5x 2 8y2 12 | 5x 2 8y2 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 12 | ||||
 
Наш сайт: Fizmathim.ru
Группа ВКонтакте https://vk.com/fizmathim_resh
Перейти на Готовые решения ИДЗ Рябушко (по вариантам)
Решение задач по высшей математике на заказ
5. Вычислить значение производной сложной функции u=u(x, y), где x=x(t), y=y(t), при t=t0 с точностью до двух знаков после запятой.
5.0 u = ln(e3x + e2y), x = t3, y = t5, t0 = 1
| На основании формулы | 
 | 
 | du | 
 | u dx | u | dy | 
 | ||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | x dt | 
 | ||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | dt | 
 | 
 | 
 | 
 | y dt | ||||||
| Тогда | 
 | 
 | 
 | 
 | 3x e2y x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | n e | 
 | 3e3x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | u | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | e3x e2y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||
| 
 | dx | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | t 3 | 3t 2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | dt | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | n e | 3x e2y y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | u | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 2e | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | e3x e2y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | dy | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | t 5 | 5t 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | dt | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| Получаем: | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | du | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3e3x | 
 | 3t 2 | 
 | 
 | 2e2y | 
 | 5t 4 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | dt | 
 | e3x e2y | e3x e2y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| При t0 = 1 получаем, что x 13 1; | y 15 | 1 | ||||||||||||||||||||||||||||||
| 
 | du | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 3e31 | 
 | 
 | 3 12 | 
 | 
 | 2e2 1 | 
 | 5 14 | 
 | 3e3 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||||||||||
| 
 | dt | 
 | t 1 | 
 | e31 e2 1 | e31 e2 1 | e3 e2 | |||||||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||||||||
| Ответ: | 
 | du | 
 | 
 | 
 | 9e3 | 10e2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||
| 
 | dt | 
 | 
 | 
 | e3 | e2 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | t 1 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||||||
| 3 | 2e2 | 5 | 9e3 | 10e2 | |
| e3 e2 | e3 e2 | ||||
| 
 | 
 | ||||
6. Вычислить значения частных производных функции z(x, y) заданной неявно, в данной точке M0(x0, y0, z0) с точностью до двух знаков после запятой.
6.0 x3 + y3 + z3 – xyz = 2, M0(1, 1, 1)
В данном случае F x, y, z x3 y3 z3 xyz 2, поэтому
| F | x3 | y3 | z3 | xyz 2 x | 3x3 1 | yz 3x 2 | yz | |||||||
| 
 | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| F | x3 | y3 | z3 | xyz 2 y | 3y3 1 | xz 3y2 | xz | |||||||
| 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| F | x3 | y3 | z3 | xyz 2 z | 3z3 1 | xy 3z2 | xy | |||||||
| 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
| Следовательно, по формулам | 
 | 
 | ||||||||||||
| Если уравнение F x, y, z 0 | задает функцию двух переменных z x, y в неявном виде и Fz x, y, z 0 , | |||||||||||||
| то справедливы формулы: | x, y, z | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | z | 
 | F x, y, z | 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | Fy | 
 | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | x | 
 | , | 
 | 
 | 
 | 
 | , | 
 | |||
| 
 | x | F x, y, z | 
 | y | F x, y, z | 
 | ||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | z | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 
Наш сайт: Fizmathim.ru
Группа ВКонтакте https://vk.com/fizmathim_resh
Перейти на Готовые решения ИДЗ Рябушко (по вариантам)
Решение задач по высшей математике на заказ
Тогда
| 
 | z | 
 | 3x 2 yz | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | x | 3z2 xy | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | z | 
 | 
 | 3y2 xz | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |
| 
 | y | 
 | 3z2 xy | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| Вычисляем значения | 
 | z | и | 
 | z | 
 | в точке M0(1, 1, 1) | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | x | 
 | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
| 
 | z 1, 1, 1 | 3 12 1 1 | 
 | 3 1 | 1 | z 1, 1, 1 | 
 | 3 12 1 1 | 
 | 3 1 | 1 | |||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | |||||||||||||||
| 
 | 
 | x | 
 | 3 12 1 1 | 3 1 | 
 | y | 
 | 
 | 3 12 1 1 | 3 1 | 
 | ||||||||||||
| Ответ: | z 1, 1, 1 | z | 1, 1, 1 1, | z 1, 1, 1 z | 1, 1, 1 1 | 
 | 
 | 
 | ||||||||||||||||
| 
 | 
 | 
 | 
 | x | x | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | y | y | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||
| 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | 
 | ||||
