Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

О Найдем точки пересечения парабол. Имеем

Поиск

Из рис. 197 видно, что область D можно записать с помощью системы неравенств 0<х<1,2^у^2у/х. ф

7. Найдите область определения функции:

1) z= Jx2+y2-4+ ^1622; 2) z=J^+~ 1;

3) z = - -1 -.

^/x2+y 2-4

8. Найдите частное значение функции:

О f(x, У)=1Х+у2 в точке (2; -1);

2) f(x, у)= ^У в точке (3; -4).

s/x2+y2

9. Запишите с помощью систем неравенств вида (29.1) замкнутые области Z), заданные следующим образом?

1) у = х, у = х+6, у= — 0,5х+3 и у=— 0,5x4-9;

2) У=х, у=х+ 4, у=-х + 4 и у=-х+ 12;

3) х^О, у^ 0, x2-hy2^ 9;

4) у=3х и у=х2;

5) у2 = 4х и х=4;

6) ху= 1, х=4 и.у=х.

§2. ЧАСТНЫЕ ПРОИЗВОДНЫЕ И ПОЛНЫЙ ДИФФЕРЕНЦИАЛ

Частной производной функции z=f(x, у) по переменной х называется производная этой функции при постоянном значении переменной у; она

обозначается — или z'x. ох

Частной производной функции z=f(x, у) по переменной у называется производная по у при постоянном значении переменной х; она обозначается

dz

- или z,

Частная производная функции нескольких переменных по одной переменной определяется как производная этой функции по соответст­вующей переменной при условии, что остальные переменные считаются постоянными.

Полным дифференциалом функции z=f(x, у) в некоторой точке М (х, у) называется выражение

Dz dz

dz=-dx+-dy, (29.2)

Дх оу

dz dz j \

где — и — вычисляются в точке М\х, у), a dx=Ax, dy=Ay. dx dy

10. Найти частные производные функции:

1) z=x3+2xy2+3y 3; 2)

О 1) Находим частную производную по переменной х при постоянном

dz 2 2 у: —=3х2+2у2. дх

Находим частную производную по переменной у при постоянном х:

dz

—=4ху+9у2; dy

dz 2х(х22)—2х(х2—у2) 2хъ+ 2ху2— 2хъ+ 2ху2 4ху2

2) 22)2 =22)2 =22)2;

dz —2у(х22)—2у(х2—у2)_—2х2у—2у3 — 2х2у+2у3_ 4х2у Ту~ (х22)222)2

Х—у

11. Вычислить значение частной производной функции z = —в точке М (— 2\ 3).

О Находим

dz (*+>>)-(*->>)_ 2 у dz -(х+у)-(х-у) 2х dx (х+у)2 (х+у)2’ dy (х+у)2 (х+у)2'

В полученные выражения подставим значения х=—2 и у=3:


12. Вычислить полный дифференциал функции z=x3 — 2х2у23 в точке М(1; 2).

О Находим частные производные

Dz dz

—=3х2—4ху2; —= —4х2у+3у2. дх ду

Вычислим значения частных производных в точке М (1; 2):

(ё) =гП1;2)=3 12-4 1-22=-13;

(Q =гИ1;2)=-4-12'2 + 3-22=4.

Согласно формуле (29.2), получим dz= — 13dx+4dy. ф

13. Найдите частные производные следующих функций:

1) z=x3-3x2y-h4x3y2—y3; 2) z = —; 3) z =y—*~; 4) z = e ~x,y;

x+4y

5) z = ln(2x—7).

14. Вычислите значения частных производных функций в задан-

х_ 2 у

ных точках: 1) z=-—■ - в точке Л/(2; —1); 2) z = e3x,y в точке М(1; 1); 3) z = ln(x2+y2) в точке М(2; —2); 4) z=j>/x+x в точке М(1; —2).

15. Вычислите полные дифференциалы функций в заданных точках: 1) z=-~“ в точке ^(2; —1); 2) z = sin(x2 + 2y) при х=1, j = 2, t/x = 0,1 и ф> = 0,2; 3) z = ex,2y при х=2, v=l, dx = 0,2 и dy = 0,l; 4) z = ln(2x+y) в точке М(1;0).

§3. ДВОЙНОЙ ИНТЕГРАЛ И ЕГО ВЫЧИСЛЕНИЕ

1. Определение двойного интеграла. Пусть в замкнутой ограниченной области D плоскости хОу определена непрерывная функция z=f(x, у). Разобьем область D произвольным образом на п частичных областей с площадями ASu AS2, ASn. В каждой /-й элементарной области ASt выбе­рем произвольную точку Mt (x„ yt), умножим значение функции в этой точке f(xh yt) на площадь A St соответствующей области и составим сумму этих

п

произведений, т. е. £ f(xh yi)ASh которая называется интегральной суммой

i = 1

Функции f(x, у) в области D.

Двойным интегралом функции f(x, у) по области D называется предел этой суммы:

ton if(xh *)ASf=jj/(x, y)dS, (29.3)

D


где X—наибольший из диаметров элементарных областей A St. Функция z—/(jc, у), для которой предел (29.3) существует и конечен, называется интегрируемой в этой области.

В прямоугольных координатах дифференциал площади dS=dx dy, тогда двойной интеграл примет вид

Y)dxdy. (29.4)

Если f(x, j>)>0, то двойной интеграл функции z=f(x,y) по области D равен объему тела, ограниченного сверху поверхностью z=f(x, у), сбоку цилиндрической поверхностью, образующие которой параллельны оси Oz, а направляющей служит контур фигуры D, и снизу плоскостью z=0.

2. Основные свойства двойного интеграла. 1°. Двойной интеграл от алгебраической суммы функций равен алгебраической сумме двойных интегра­лов от слагаемых функций :

JJ[/i (*’ y)±fi (*» Д] dxdy= j*JVi (*> y)dxdy± (x, y) dx dy.

D D D

2°. Постоянный множитель можно выносить за знак двойного интег­рала :

§kf(x,y)dxdy=k y)dxdy.

D D

3°. Область интегрирования двойного интеграла можно разбить на части, т. е. если область состоит из двух областей Dx и D2, то

y)dxdy=^f{x, y)dxdy+^f{x, y)dxdy.

D Dl D2

3. Основные случаи вычисления двойного интеграла в прямоугольных координатах.

1) Если область D, в которой рассматривается двойной интеграл (29.4), есть прямоугольник со сторонами, параллельными координатным осям и заданными уравнениями х—а, x=b (a^x^b), у=с, y=d (c^y^d) (рис. 198), то двойной интеграл вычисляется по одной из формул

Ъ d

jj f{x, y)dxdy=^dx j/ (x, .у) dy (29.5)

D a с

ИЛИ

D b

{{/, y) dxdy=jdy j/(jc, y) dx. (29.6)

D с a



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-15; просмотров: 363; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 18.220.194.29 (0.006 с.)