Лабораторные работы и методические указания по теме Функции многих переменных (110
..pdfСогласно необходимым условиям получаем систему
8 |
@L |
= ¡5 + 2¸x = 0; |
|
||
@x |
||
> |
@L |
= 4 2¸y = 0; |
> |
|
|
> |
@y |
¡ ¡ |
> |
||
> |
|
|
< |
|
|
>
>
>
>
>
:x2 ¡ y2 ¡ 9 = 0;
из которой находим x = ¡5, y = 4 при ¸ = ¡1=2, и x = 5, y = ¡4 при
¸ = 1=2. Таким образом, функция u может иметь условный экстремум только в двух точках: (¡5; 4) и (5; ¡4).
Вычислим второй дифференциал функции Лагранжа. Так как
|
@2L |
@2L |
|
@2L |
d2L = 2¸(dx2 ¡ dy2): |
|||||||||||
|
|
= 2¸; |
|
= 0; |
|
|
= ¡2¸; то |
|||||||||
|
@x2 |
@x@y |
@y2 |
|||||||||||||
|
Найдем первый дифференциал функции ': |
|
|
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
d' = xdx ¡ ydy: |
|
|
|
|
|
||||
|
В точке (¡5; 4) |
из условия d' = 0 имеем ¡5dx ¡ 4dy = 0, откуда |
||||||||||||||
5 |
|
|
|
1 |
25 |
9 |
|
|||||||||
dy = ¡ |
|
dx. Поэтому d2L = 2 ¢ µ¡ |
|
¶µdx2 |
¡ |
|
dx2¶ = |
|
dx2 > 0. |
|||||||
4 |
2 |
16 |
16 |
Следовательно, функция u в точке (¡5; 4) |
имеет условный минимум |
||||||
u(¡5; 4) = 15. |
|
|
|
|
|
||
В точке (5; ¡4) дифференциалы dx и dy связаны равенством 5dx + |
|||||||
5 |
|
1 |
25 |
||||
4dy = 0, откуда снова dy = ¡ |
|
dx, и d2L = 2 ¢ |
|
µdx2 ¡ |
|
dx2¶ = |
|
4 |
2 |
16 |
¡169 dx2 < 0. Следовательно, функция u в точке (5; ¡4) имеет условный максимум u(5; ¡4) = ¡3.
41
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.Демидович Б.П. Сборник задач и упражнений по математическому анализу : учебное пособие для вузов / Б.П. Демидович. М. АСТ: Астрель, 2009. 558 с.
2.Кудрявцев Л.Д. Курс математического анализа : учебник для студ. вузов, обуч. по естественнонаучным и техническим направлениям
испециальностям / Л.Д. Кудрявцев. М.: Дрофа, 2006. Т. 2: Ряды. Дифф. и интегр. исчисления функций многих переменных. 720 с.
3.Фихтенгольц Г.М. Курс дифференциального и интегрального исчисления : в 3 т.: учебное пособие для студ. вузов, обучающихся по мат. спец. / Г.М. Фихтенгольц. СПб.: Лань, 1997.
4.Кудрявцев Л.Д. Сборник задач по математическому анализу / Л.Д. Кудрявцев [и др.]. М.: Физматлит, 2003. Т. 3: Функции нескольких переменных. 468 с.
5.Бутузов В.Ф. Математический анализ в вопросах и задачах: учеб-
ное пособие для студ. вузов / В.Ф. Бутузов, Н.Ч. Крутицкая, Г.Н. Медведев, А.А. Шишкин ; под ред. В.Ф. Бутузова. М.: Физматлит, 2000. 479 с.
6. Функции многих переменных: уч.-мет. пособие / А.Д. Баев, М.Ш. Бурлуцкая, М.Б. Давыдова, И.В. Колесникова. Воронеж: Изд.-полигр. центр ВГУ. 2011. 24 с.
42
Учебное издание
ЛАБОРАТОРНЫЕ РАБОТЫ И МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ТЕМЕ
«ФУНКЦИИ МНОГИХ ПЕРЕМЕННЫХ»
Учебно-методическое пособие
Составители:
Баев Александр Дмитриевич, Бурлуцкая Мария Шаукатовна, Давыдова Майя Борисовна, Колесникова Инна Викторовна
Издано в авторской редакции
Подп. в печ. 07.11.2012. Формат 60×84/16.
Усл. печ. л. 2,5. Тираж 25 экз. Заказ 1028.
Издательско-полиграфический центр Воронежского государственного университета.
394000, г. Воронеж, пл. им. Ленина, 10. Тел. (факс): +7 (473) 259-80-26 http://www.ppc.vsu.ru; e-mail: pp_center@ppc.vsu.ru
Отпечатано с готового оригинал-макета в типографии Издательско-полиграфического центра Воронежского государственного университета.
394000, г. Воронеж, ул. Пушкинская, 3. Тел. +7 (473) 220-41-33