Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Саратовский государственный аграрный университет имени Н.И.Вавилова»
Факультет агропромышленного рынка
Функции нескольких переменных.
Типовой расчёт №5
Методические указания и задания по курсу «Математика» для экономических специальностей
Саратов 2010г.
Составители: Цолан Н.А.; Хучраева Т.С.; Кириллова Т.В.
Тема 5. Функции нескольких переменных.
Типовые примеры.
Задание 1.
Найти область определения функции z= и её частные производные.
Решение.
Областью определения функции z= является множество точек плоскости, за исключением точек, удовлетворяющих равенству 6-х+у=0; т.е. точек, лежащих на прямой у=х-6.
Найдём частные производные функции z. При нахождении zx функция z дифференцируется по х, в предположении, что у=const.
zx=
При нахождении zy функция z дифференцируется по у, в предположении, что х=const
zy=
Задание 2.
Дана функция z=ху+х. Показать, что х
Решение.
Найдём частные производные функции z.
Подставим найденные производные в заданное выражение.
Х
x(у+е+у(х+е
ху+хе
2ху+хе
2ху+хе
Задание 3.
Найти частные производные и частные дифференциалы функции z=ctg
Решение.
Найдём частные производные:
;
Найдём частные дифференциалы.
dz=
dz
Задание 4.
Вычислить значения частных производных f' f, fв точке М(1; для функции
f'==-
f;
f;
f'(М;
f'(М;
f'(М
Задание 5.
Найти полный дифференциал функции z=ln(х cos 2y)
Решение.
Полный дифференциал функции определяется формулой
dz=
Найдём частные производные функции
Полный дифференциал
dz=
Задание 6.
Вычислить значение производной сложной функции z=, где х=е; у=2-е, при t=0.
Решение.
Производная сложной функции z=z(х;у), где х=х(t); у=у(t) может быть вычислена по формуле
Найдём все производные:
Тогда
Найдём значение производной в точке t
Задание7.
Вычислить значения частных производных неявной функции
е в точке М(;
Решение.
Если функция z задана неявно, т.е. в виде уравнения F(x;у;z)=0, то частные производные этой функции могут быть заданы по формулам:
;
Нам задана неявная функция
е
F F F
Следовательно
Найдём производные в точке М(;
Задание 8.
S: z= в точке М
Решение.
Если уравнение поверхности задано в явной форме z=f(x,у), то уравнение касательной плоскости в точке М имеет вид
z-.
Уравнение нормали
Найдём частные производные данной функции и их значения в точке М
f (f
f (f
Отсюда, применяя формулы, будем иметь
z-1=2(x-2)+2(y+1) или 2х+2у-z-1=0 уравнение касательной плоскости и
- уравнение нормали.
в точке М
Решение.
Если уравнение поверхности задано в неявной форме F (x,y,z)=0, то уравнение касательной плоскости и нормали будут иметь вид
Найдём частные производные функции F (x,y,z) и их значения в точке М
Следовательно уравнение касательной плоскости:
-12(х-0)+0(у-2)-12(z+2)=0 или х+z+2=0
Уравнение нормали
или
Задание 9.
Найти градиент функции Z= в точке М
Решение.
Градиентом функции z=f(x,y) называется вектор, проекциями которого на координатные оси являются соответствующие частные производные данной функции.
=
Найдём частные производные функции z и их значения в точке М
= 1
Следовательно, gradz=2
Задание 10.
Исследовать на экстремум функцию z=
Решение.
Найдём частные производные:
Используя необходимое условие экстремума:
Составим систему уравнений
Решив эту систему найдём четыре стационарные точки.
Стационарные точки М(-2;-1); М(2;1); М(-1;-2); М(1;2)
Найдём производные второго порядка
=6у;
И составим дискриминант ∆=А для каждой стационарной точки
∆=А.
В точке М функция имеет максимум, равный z=-8-6+30+12=28
∆=144-36>0; А>0.
В точке М функция имеет минимум, равный z=8+6-30-12=-28
∆=36-144<0. Экстремума нет
∆=36-144<0. Экстремума нет
Расчетные задания.
Задание 1.
Найти область определения указанных функций и частные производные.
3. z= 4. z=
5. z= 6. z=
7. z=arccos (x+y) 8. z=
9. z= 10. z=
11. z= 12. z=
13. z= 14. z=arcsin
15. z= 16. z=
17. z=arccos (x+2y) 18. z= arcsin (2x-y)
19. z= 20. z=
21. z= 22. z=
23. z= 24. z=
25. z= 26. z= arcsin (3x-y)
27. z= 28. z=
29. z= 30. z=
Задание 2.
Задание 3.
Найти частные производные и частные дифференциалы следующих функций
Задание 4.
Вычислить значения частных производных f, f, f для данной функции f(х,у,z) в точке
Задание 5.
Найти полные дифференциалы указанных функций
1.
Задание 6.
Вычислить значение производной сложной функции z=z(х,у) где
Задание 7.
Вычислить значения частных производных функции z(х;у), заданной неявно, в данной точке
Задание 8.
Найти уравнения касательной плоскости и нормали к заданной поверхности S в точке
Задание 9.
Найти градиент следующих функций в данной точке )
Задание 10.
Исследовать на экстремум следующие функции