Функції кількох змінних
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Задача 8. Обчислити наближено, використовучи диференціал функції. |
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Вважати 1 0,017 рад., 2 |
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0,035 рад. |
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|||||||||||||||||||||||
Вычислить : |
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(3,06)2 3,9 2 |
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|||||||||||||||||||||||||
Определим вид функции: |
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z |
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x2 |
y2 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
Для вычисления приближенных значений пользуемся формулой: |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
z(x, y) z(x |
, y |
) z' |
(x |
, y |
) x x |
0 |
z' |
(x |
, y |
) y y |
0 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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0 |
0 |
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x |
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0 |
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0 |
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y |
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0 |
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0 |
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||||||||||
Тогда: |
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x 3,06 , |
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x0 |
|
3, |
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x x0 0,06 |
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|||||||||||||||||||||||||||||||||||
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y 3,9 , |
y0 4 , |
y y0 |
0,1 |
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Вычислим : |
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||||||||||||||||||||||
z(x |
0 |
, y |
0 |
) 32 42 25 5 |
|
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|||||||||||||||||||||||||||||
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||
z ' (x |
|
, y |
|
) |
|
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1 |
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|
2x |
|
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|
x |
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3 |
|
|
|
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|
3 |
|
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|
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|||||||||||||||||||||
0 |
0 |
|
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|||||||||||||||||||||||
x |
|
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|
|
2 x 2 y 2 |
|
|
|
|
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|
|
|
|
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|
|
x 2 y 2 |
|
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|
32 42 |
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||||||||||||||||
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14
z ' |
(x |
|
, y |
|
) |
|
|
1 |
|
|
|
2 y |
|
|
|
y |
|
|
|
4 |
|
|
4 |
|
||
0 |
0 |
|
|
|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
y |
|
|
|
2 x 2 y |
2 |
|
|
|
|
x 2 y 2 |
|
|
|
32 42 |
5 |
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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||||||||||||
Подставим найденные значения в формулу |
|
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||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
3 |
0,06 |
|
4 |
( 0,1) 5 0,036 0,08 4,956 |
||||||||||||||||||
|
(3,06)2 3,9 2 |
5 |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
|
5 |
|
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|
Примечание. В задачах, где надо найти значения тригонометрических функций, если мера угла задана в градусах, то ее нужно перевести в радианную меру.
Пример:
Вычислить sin 27 tg66 Функция z sin x tgy Тогда:
x 27 |
|
|
|
|
3 |
, |
|
x |
|
30 |
|
|
, |
x x |
|
|
3 |
|
9 10 |
|
|
|||||||||
|
|
|
|
0 |
|
|
0 |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
|
180 |
20 |
|
|
|
|
|
180 |
|
6 |
|
|
|
|
20 |
6 |
60 |
|
60 |
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
y 66 |
|
|
|
|
11 |
, |
|
y |
|
|
, y y |
|
|
11 |
|
|
11 10 |
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
0 |
0 |
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
180 |
30 |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
30 |
|
|
3 |
|
|
30 |
30 |
|
|
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|||||||||
|
|
|
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|
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Далее алгоритм решений тот же: находим z(x0 , y0 )
zx' (x0 , y0 ) zy' (x0 , y0 )
И затем найденные значения подставляем в формулу. Выполните самостоятельно.
№ |
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№ |
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№ |
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|
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|
||
1 |
(1,03)4,02 |
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
3 |
1,123 0,982 |
||||
|
3,952 3,152 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
5 |
1,042,02 |
|
|
6 |
ln(0,093 0,993 ) |
||
|
|
2,013 4 1,983 |
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
7 |
|
|
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
9 |
ln(0,972 0,022 ) |
|
|
|
5 e0,02 2,032 |
1,021,99 ln(1,02) |
||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
|
|
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|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
|
|
№ |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
10 |
1 |
|
|
|
11 |
ln(cos2 ) sin33 |
12 |
sin58 (1 cos2 33 ) |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,032 2,992 |
|
|
|
|
|
|
|
|
15
13 |
1 1,032 0,992 |
14 |
ln(2,033 0,96) |
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
3 4 2,032 11 1,02 |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
16 |
sin 29 tg46 |
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
sin 31 |
|
|
|||||||
|
5,042 3,982 |
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,022 |
|
|
|
|||||
19 |
3 e0,03 4 2,04 |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
21 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
4,05 |
|
|
|
|
|
1 1,992 |
4,02 |
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2,04 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
22 |
|
2,042,02 3 |
|
23 |
|
|
|
|
|
|
|
|
24 |
|
|
|
|
|
2 |
|
||||
|
|
0,983 1,013 1 |
|
|
3,02 |
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
5,99 |
|
|
||||
25 |
|
0,99 1,02 |
|
26 |
|
ln(2,01 1,98) |
27 |
|
sin 28 cos31 |
|
||||||||||||||
|
0,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||
28 |
|
2,04 |
|
29 |
cos29 sin32 |
30 |
ln(cos1 ) 2sin 29 |
|
||||||||||||||||
|
arctg |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
1,99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Задача 9. 1) Знайти особливі точки лінії F(x; y) 0 . 2)Взяти на даній лінії будь-яку точку M 0 (x0; y0 ) , в якій лінія є гладкою. Записати рівняння дотичної і нормалі у вибраній точці.
№ |
F(x; y) 0 |
№ |
F(x; y) 0 |
№ |
F(x; y) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
x3 y2 0 |
2 |
x2 8y3 0 |
3 |
x3 y2 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
x2 8y3 0 |
5 |
y2 sin2 |
x 0 |
6 |
x2 sin2 y 0 |
|
|
|
|
|
|
|
7 |
y2 cos2 x 0 |
8 |
x2 cos2 |
y 0 |
9 |
x3 y4 0 |
№ |
F(x; y) 0 |
№ |
F(x; y) 0 |
№ |
F(x; y) 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
10 |
x4 8y3 0 |
11 |
x3 y4 0 |
12 |
x4 8y3 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
16
13 |
x4 y3 0 |
14 |
x4 y3 0 |
15 |
x5 y2 0 |
||
|
|
|
|
|
|
||
16 |
x2 y5 0 |
17 |
x5 y2 0 |
18 |
x2 y5 0 |
||
|
|
|
|
|
|
||
19 |
(x 1)3 y2 0 |
20 |
x2 ( y 1)3 0 |
21 |
(x 1)3 y2 0 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
22 |
x2 ( y 1)3 0 |
23 |
( y 1)2 |
sin2 x 0 |
24 |
(x 1)2 sin2 |
y 0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
25 |
( y 1)2 cos2 x 0 |
26 |
(x 1)2 |
cos2 y 0 |
27 |
(x 2)3 y4 |
0 |
|
|
|
|
|
|
||
28 |
(x 2)4 y3 0 |
29 |
x3 ( y 2)4 0 |
30 |
x4 ( y 2)3 0 |
||
|
|
|
|
|
|
||
|
Задача 10. Рівняння поверхні задано в неявному вигляді F(x; y; z) 0 . |
Скласти рівняння дотичної площини і рівняння нормалі до даної площини у точці M 0 (x0 ; y0 ; z0 ) . В яких точках поверхні дотична площина і нормаль не
визначені?
Варіант |
Функція |
Варіант |
Функція |
|
|
|
|
|
y2 z2 x4 0 |
|
x2 y2 z4 0 |
1 |
|
2 |
|
|
x0 2, y0 0, z0 0 |
|
x0 0, y0 0, z0 2 |
|
|
|
|
|
x2 z2 y4 0 |
|
x2 z2 y2 0 |
3 |
|
4 |
|
|
x0 0, y0 2, z0 0 |
|
x0 3, y0 0, z0 4 |
|
|
|
|
Варіант |
Функція |
Варіант |
Функція |
|
|
|
|
5 |
|
6 |
|
|
|
17 |
|
|
|
|
|
|
|
|
z2 y2 x2 0 |
|
|
4x2 y2 z2 0 |
|
x0 0, y0 3, z0 4 |
|
|
x0 2, y0 3, z0 0 |
|
|
|
|
|
|
y2 z2 x6 0 |
|
|
x2 z2 y6 0 |
7 |
|
8 |
|
|
|
x0 2, z0 8 |
|
|
y0 2, z0 8 |
|
|
|
|
|
|
x2 y2 z6 0 |
|
|
y2 z2 x3 0 |
9 |
|
10 |
|
|
|
x0 8, z0 2 |
|
|
y0 2, z0 2 |
|
|
|
|
|
|
x2 z2 y3 0 |
|
|
x2 y2 z3 0 |
11 |
|
12 |
|
|
|
x0 2, z0 2 |
|
|
x0 2, y0 2 |
|
|
|
|
|
|
x2 y2 z5 0 |
|
|
x2 z2 y3 0 |
13 |
|
14 |
|
|
|
x0 4, y0 4 |
|
|
x0 4, z0 4 |
|
|
|
|
|
|
y2 z2 x5 0 |
|
|
y2 (z 1)2 x4 0 |
15 |
|
16 |
|
|
|
y0 4, z0 4 |
|
|
x0 2, y0 0, z0 0 |
|
|
|
|
|
|
x2 ( y 1)2 z4 0 |
|
|
(x 2)2 z2 y4 0 |
17 |
|
18 |
|
|
|
x0 0, y0 0, z0 2 |
|
|
x0 0, y0 2, z0 0 |
|
|
|
|
|
Варіант |
Функція |
|
Варіант |
Функція |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
|
|
|
x2 z2 ( y 1)2 0 |
|
z2 y2 (x 1)2 0 |
19 |
|
20 |
|
|
x0 3, y0 0, z0 4 |
|
x0 0, y0 3, z0 4 |
|
|
|
|
|
4x2 y2 (z 2)2 0 |
|
( y 1)2 z2 x6 0 |
21 |
|
22 |
|
|
x0 2, y0 3, z0 0 |
|
x0 2, z0 8 |
|
|
|
|
|
(x 1)2 z2 y6 0 |
|
x2 ( y 2)2 z6 0 |
23 |
|
24 |
|
|
y0 2, z0 8 |
|
x0 8, z0 2 |
|
|
|
|
|
y2 z2 (x 1)3 0 |
|
x2 z2 ( y 1)3 0 |
25 |
|
26 |
|
|
y0 2, z0 2 |
|
x0 2, z0 2 |
|
|
|
|
|
x2 y2 (z 2)3 0 |
|
x2 y2 (z 1)5 0 |
27 |
|
28 |
|
|
x0 2, y0 2 |
|
x0 4, y0 4 |
|
|
|
|
|
x2 z2 ( y 1)5 0 |
|
y2 z2 (x 2)5 0 |
29 |
|
30 |
|
|
x0 4, z0 4 |
|
y0 4, z0 4 |
|
|
|
|
19
Задача 11. Скласти рівняння дотичної площини і рівняння нормалі до даної поверхні у точці M 0 (x0 ; y0 ; z0 ) .
Варіант |
Поверхня і точка |
|
Варіант |
Поверхня і точка |
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|
|
|
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|
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1 |
|
|
z x 2 y2 , |
|
|
2 |
|
|
|
|
z arctg |
y |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
, |
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
x |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M 0 (1;1; |
|
z0 ) |
|||||||||||||
3 |
z 1 x2 y2 , |
|
4 |
|
x2 y2 z2 1, |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
z0 ) |
|
|
|
M 0 (2;2; |
z0 ), z0 >0 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
5 |
z ln(x2 y2 ) , |
|
6 |
z sin(x) cos( y) , |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;0; |
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
M |
|
|
; |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|
0 |
|
4 |
; z0 |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
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|||||||||||||||||||
7 |
x2 2 y2 3z2 21 |
|
8 |
|
|
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|
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|
|
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|
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|
|
|
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||||||||||||
, |
|
x y z 3 , |
|||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
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|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
M 0 (1;0; |
z0 ), z0 <0 |
|
|
|
|
|
|
|
M 0 (1;1;1) |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
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|
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|
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|
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|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
9 |
2x |
2 |
y |
2 |
3z |
2 |
21 |
10 |
|
|
x |
2 |
|
|
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z2 1 |
||||||||||||||||||||||||
|
M 0 (2;2; z0 ), z0 >0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
4 |
|
4 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M 0 (1;0; z0 ), z0 >0 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
11 |
|
|
z x y2 |
|
|
|
|
|
12 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
x2 y2 x y |
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;2; |
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
M 0 (3;4; |
|
z0 ) |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
13 |
z arctg |
|
|
x |
|
|
|
|
14 |
x3 y3 z3 x y z 6 |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
y |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
M 0 (1;2;-1) |
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
15 |
x2 2 y2 z2 |
4 |
|
16 |
x 2 y ln(z) 4 0 |
||||||||||||||||||||||||||||||
|
M |
0 |
(1;1; |
z |
0 |
), |
z |
0 |
<0 |
|
|
|
|
|
M 0 (2;-3;1) |
||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
20
Варіант |
Поверхня і точка |
Варіант |
Поверхня і точка |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
17 |
x2 x y 8x z 5 0 |
18 |
2x2 y2 z2 y |
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
M 0 (2;-3; |
z0 ) |
|
|
1 |
|
|
1 |
|
|
|
|||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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|
M0 |
|
; |
|
|
; z0 |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|||
19 |
z arcctg |
|
y2 |
20 |
(x 1)2 y2 z2 6 |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
M 0 ( x0 ;1;1), x0 >0 |
||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
|
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
21 |
x2 2 y2 (z 2)2 1 |
22 |
x2 ( y 2)2 z2 6 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
M 0 (3;2; z0 ), z0 >0 |
|
M 0 (1; y0 ;1), |
y0 >0 |
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||
23 |
z ln 4x2 x y y2 |
24 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||
z x 1 2 y |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
M |
0 |
(1;1; |
|
z |
0 |
) |
|
|
|
|
M 0 (2;1; |
z0 ) |
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
25 |
|
z |
|
2 |
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
26 |
(x 1)2 y2 (z 3)2 0 |
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
y |
|
M 0 (1;2; z0 ), z0 <3 |
|||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
|
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
27 |
(x 2)2 ( y 3)2 z2 56 |
28 |
(x 3)2 ( y 1)2 z2 21 |
||||||||||||||||||||||||||||
|
M 0 (-2;-3; z0 ), z0 <0 |
|
M 0 (4;3; |
z0 ), z0 <0 |
|||||||||||||||||||||||||||
29 |
z |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
|
30 |
x2 2y2 (z 4)2 3 |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
x y |
|
|
|
x y |
|
M 0 (2;-2; z0 ), |
z0 >0 |
|||||||||||||||||||||
|
|
|
M 0 (1;1; |
|
z0 ) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|