Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Сборник задач по высшей математике с контрольными работами 1 курс

..pdf
Скачиваний:
29
Добавлен:
19.11.2023
Размер:
27 Mб
Скачать

9.3.30.

2. 9.3.31. Z f - . 9.3.32. бтга2 9.3.33. |тг. 9.3.34. % . 9.3.35.

 

о

2

3

 

4

9.3.36.

4 + тг2. 9.3.37. |( 6 + тг -

Зх/З). 9.3.38.

9.3.39. Зтга2.

 

9.3.40.

4тг —3 \/3 . 9.3.41. |тг. 9.3.42. ^>тг. 9.3.43. 9.3.44. |тг -

\/3.

9.3.45.

о2. 9.3.46. 1. 9.3.47. 4 In 2 - 1. 9.3.48. |. 9.3.49.

9.3.50. тг.

9.3.51.

— 9.3.52. а^ е'е~

9.3.53. 1 -

9.3.54. 13arcsin ^

- 12In

9.3.55.9.3.56. 9.3.57. |. 9.3.58. 18arcsin i - 41п(1 + л/2).

9.3.59.у / 2 - 1 . 9.3.60. 3. 9.3.61. Щ Д . 9.3.62. 8(тг + 4). 9.3.63. 4тг - 6л/3.

9.3.64.

л. 9.3.65.

 

9.3.66. ^ л . 9.3.67. 1б(^| - \/з).

9.3.68. Z S 1,

 

9.3.69.

+ 1 + ^ -

9.3.70. Н .

9.3 .7 1 . |а2. 9.3.72. ^

9.3 .7 3 . lÆ .

9.3.74. тг. 9.3.75. |аЬ. 9.3.76.

 

 

9.3.77. утга2. 9.3.78. |

 

 

9.3.79. a) Z. б) 0; в) 10. 9.3.80.

Щ . 9.3.81. а =

9.3.83. .4 = —3; В

любое число; С =

1; (оо). 9.3.84.

Равны. 9.3.86,

^ - i l n ( % / 5 - 2 ) .

 

9.3

.87.

(13ч/13 -

8)4

9.3.88.

1+ 2 ln t,

9.3 .89 . \/2 + i In Д Л 1 . 9.3.90

И

 

 

 

9

 

 

 

 

 

2

V2 1

 

9

.3

.91 . | ( е - е -1 ).

9 .3.93. 8(\/2 + ln(\/2 + 1)). 9.3.94. | (6N/ 37 -

1п(%/37 -

6)).

9.3 .95 .

Щ -. 9.3 .96 . 8. 9 .3 .97 . 2тго. 9 .3 .98 .

12-Уз. 9 .3 .99 .

 

 

 

9.3

.100 .

\/2(е -

1). 9.3.102 . \/2л.

9 .3 .103 .

28. 9.3.104 . ^

+ In

 

9

.3

.105 .

5 (яУ 1 + 4тг2 + i 1п(2тг +

у/1 + 4тг2) ) . 9 .3 .106. 12(2 -

V2).

 

9

.3

.107 .

2(е? - 1).

9.3.108 .

 

9 .3 .109 .

 

9 .3 .110 . 8 \ /2 - 1 .

9 .3 .111 . Iln 3 .

9.3

.112 .

i (л/5 +

iln (2 + v/5)).

9 .3 .113 . In7 -

9 .3 .114 . 2уД

+ 1п(\/3 + 2).

9

.3

.115 .

^ (1 3 \ /Ï 3 - 8 ) . 9.3.116 . 4\/3. 9 .3 .117. Ютг. 9.3.118 . 12. 9 .3 .119 .

16.

9.3

.120 .

12. 9 .3.121.

4у/2 . 9 .3 .122 .

2 6 s h 5 î.

9.3.123 . £ .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24

 

О

 

 

 

9.3

.124 . | (i| +1п2). 9 .3 .125 . 2у/2.

9 .3 .126 . 2-у/3. 9.3.127 . 2Tr-2arctg2.

 

9.3

.128 .

4\/3 arctg \/2 + Щ (

 

 

-

l ) . 9 .3 .129 .

9.3.130. |

+ 2 1п(л/2 + 1).

9.3

.131 .

9 .3 .132 . М

 

 

| ). 9 .3 .133 . 2е* - 2. 9.3.134 . In | .

 

9.3

.135 .

J (б + 5 ^

 

1п(2 + х/3)). 9 .3 .136. 2|й.

 

 

 

 

3 -

9 .3 .1 3 7 .

2 ж Д

+ 4тг2 + 1п(2тг + Д

+ 4ж2). 9 .3 .138 . ± ( Д

+ 1п(1 + Д ) ) .

9 .3 .139 .

 

16.

9 .3.140. fix /T T F . 9.3.144. |тгД3

9 .3 .145 . |тгR2H. 9 .3 .146 . 8.

9 .3

.1 4 7 .

8.

9 .3 .148. 8тг. 9.3.149.

 

9.3.150 . 54тг. 9 .3 .151 . 24тг.

9 .3

.152 . 24х/3тг. 9 .3 .153. |/»(о2 + аЬ + Ъ2). 9 .3 .154 .

 

9 .3 .155 . 24тг.

9 .3

.156 .

 

9 .3 .157 .

 

9 .3 .158 . Щж. 9 .3 .159. 135. 9 .3 .160 .

9 .3 .1 6 1 . 27тг.

9.3.162 .

9 ^ .

 

9.3.163.

24

 

9 .3 .164 . 50.

9 .3 .170 . Щ ж .

 

 

 

 

 

 

0

 

 

 

 

 

 

 

 

7

9 .3

.171 .

^ +

27Г. 9.3.172. ^

ж. 9.3-.173.

15

9 .3 .174 . 4тг2.

 

 

 

2

 

 

 

00

 

 

 

 

 

 

9 .3

.175 . 7г(3тг + 4).

9.3.176. 4тг. 9 .3 .177. |тг. 9 .3 .178 . |тга26. 9 .3 .179 . |тга2Ъ.

9 .3

.180 . T r(ln 4-

9 .3 .181 . 2тг2

9 .3 .182 . 48тг. 9 .3 .183 . 18тг. 9 .3 .184 . 48тг.

9 .3

.185 . ^г. 9.3.186. ^ т г .

9 .3 .187 . тга3 ( § ^ +

i j . 9.3.188 . ^тг.

9 .3

.189 . | (е2 - 1).

9 .3 .190 . Щ ж . 9 .3 .191. |тг. 9 .3 .192 . утгЛ 3

9 .3 .193 . |тга3

9.3.194 . Щ‘

. 9 .3 .195 . |тг. 9 .3 .196 . |тга3

9 .3 .197 . ^тг.

9 .3 .198 . 216тг. 9 .3 .199 . | R3 9 .3 .200 . 8. 9 .3 .201 . ^тг. 9 .3 .202 . 8тг.

9 .3 .203 . i|^7r. 9 .3.204. |тг.

9 .3 .205 . 4тг2. 9 .3 .206 .

 

“ 2). 9 .3 .207 . тг.

9 .3 .208 . | (1 5 - 1 6 1 п 2 ) .

9 .3 .209 .

 

9 .3 .210 . тг2. 9 .3 .211 . ± ж .

9 .3 .212 . ж. 9.3.213. 7r(l -

1 )

-► ж. 9.3.214 .

Щж. 9 .3 .215 . Да.

9 .3 .220 . у

mi2. 9 .3 .221 . 16тг2а2. 9 .3 .222 . ^тг. 9 .3 .223 .

2 ж { Д + 1п(1 + Д ) ) .

9 .3 .224 . 2жЪ(ь + у

arcsin

 

.

9 .3 .225 . 2тга(а+ |^ln|a-±-S|). 9 .3 .226 . 16тг2.

9 .3 .2 2 7 . 4тг. 9.3.228 . |тг(2л/2 - 1). 9 .3 .229 . жRy/R2 + Я 2.

 

9 .3 .2 3 0 . ж(е -

е-1 + 2). 9 .3 .231 . Щ (\/Ш -

 

11п(х/Ш - 3 )). 9 .3 .232 . у г а 2.

9 .3 .2 3 3 . тг(л/2 -Ь 1п(1 + Д ) ) .

9 .3 .234 . ^ (2 е 4 - 5е2 - 1).

9 .3 .235 . i|âjrЯ2.

9 .3 .2 3 6 . Щ Д . ( е * -2).

9 .3.237 . Ц^-ж. 9 .3 .238 . ^(Э Тх/ЗЗ* - 97 - вОх/ЗЗ3).

9 .3 .2 3 9 . 640тг. 9 .3 .240 . 8тг(2 -

Д ) .

9 .3 .241 .

 

|тг(2\/2 - 1).

9 .3 .242 . 8тг2.

9 .3 .2 4 3 . ж

( Д

- Д

+ In 2 y g

 

* ^

) •9-3.244. ж

Д { 2 -

 

9 .3 .245 . Зтг.

9 .3 .2 4 6 . Щ ж. 9.3 .247 . |тг(Зтг-4).

9 .3 .248 . ^£тг. 9 .3 .250 .

10 м; 1 м/с.

9.3

.251. 37,5 м. 9.3.254. ± g y K R 2H 2. 9.3.255. 10 см. 9.3.256. 60<7 и 588 Дж.

9.3

.259. -^ g y D 3. 9 .3.260 . j^ g y ab2. 9.3.261. а) и

1226 Н; б) и 613 Н.

9.3

.265.

9.3.266.

. 9.3.267.

( - | ;о ) . 9.3.268. v0t -

9.3.269 . 400 м. 9.3.270 . \ gyxR 2H 2 Дж. 9.3.271. Ig y H R 3

 

 

 

г

о

 

 

9.3

.272

. 1083,3 j кН. 9 .3.273. ± у g ah 2. 9.3.274. Збяду а 9,2 •105 Н.

9.3

.275

. Sx = Sy = ^

7; Мх = Му = Зу. 9.3.276. тгД3. 9.3.277.

 

9.3

.278

. (^ j« s in | , 0) . 9.3.279 . m =

|а2; Sx =

Sy =

9.3.280. 8тг.

9.3

.281

. x(t) = ^ sin w t;

9.3.282 .

11 м.; 8 м/с; 0 м. 9.3.283.

5 сек.; 75 м.

9.3

.284

. ± v 2yd h a3 9 .3.285 .

± у 2с2аЬ = 6,28 •106 Дж. 9 .3.286. ^ n y R W .

9.3

.287

. ±-KR 2H 2 (yi -

|72)

» 8519тг Дж. 9.3.288. a 54 мин.

 

Глава 10. Комплексные числа

§ 1. Комплексные числа, основные понятия. Геометрическое изображение комплексных чисел. Формы записи комплексных чисел

10.1.2.

а) 5; 7г; б) 2,3;

в)

>/2; —

г) \/Ï0;

-

arctg i .

10.1.4. а)

—2 -h г'л/3;

б)

 

+ г ^ . 10.1.5. а)

5; - 5 ; 5ч/2;

 

б) 2;

0;

2; 0.

 

 

 

 

10.1 .6.

a) 2\/5(cos(arctg2) + isin(arctg2)); б) 2^ c o s ^ -^

-Ь г sin ^

 

в)

2001(cos0 + г sin 0); r)

2 ^ c o s ^ -^

 

 

 

10.1.7. a) 12e®* ;

 

б)

(ч/З -

1)ег7Г; в)

5el(arctg * ” 7Г) ; г) ег'%. 10.1.11. а) 7г +

2тгЛ:; б) £

+ 2тгк.

10.1.12.

а) — jr

или - | 7г; б) |тг. 10.1.13. a) 5^ cos^ --^

+ z s in ^ -£ ^ и - 5 ;

б)

2(cos(—150°) + isin(—150°)) и - ч / 3 - г .

 

 

 

 

 

 

 

10.1.14. а) 5 ( c o s a r c t g

^

+ isin^— arctg

=

5e“iarctg3;

 

 

б)

3(co s(-10°) + zsin (-10°)) = 3е“г'^ ;

в)

-^ y (c o s 1 + г sin 1) =

 

 

10.1.15. а) 2 cos 11° (cos 11° Ч- гsin 11° ); б)

c o s ^

+ isin^— -

кр

 

в )

----(cos(7r - а) + zsin(7r — а)); r) 5 (cos |тг + г sin § 7тУ

10.1.16.

2 и

1.

 

COS Ot

 

 

 

\

о

 

о

J

 

 

 

10.1.17.

a) х = 4; у = 2^S; б) х = 4; у =

10.1.21. п = г2;

 

 

= ф2 + 2/С7Г.

1 0 .2 .3 .

а) - 1 + 5г; 6) ^

-

lâi.

10.2.4.

а)

 

+ ^ г ;

6)

0. 10 .2 .5 .

а)

32;

6) 32г. 10 .2 .6 . а)

 

6)

4 - 4г.

10.2.9.

- 1 .

10 .2 .10 .

1. 10 .2 .12 . а)

х =

1;

у = 2; 6)

0 . 10 .2 .13 . а) х =

 

у =

 

б)

х =

2 + г; у = 2 — г. 10 .2 .14 . - 2

- 2г.

10 .2 .15 .

512(1 -

гЧ/3). 10.2.16. ± ^ ( 1

+ г Д ) .

10.2 .17. - 1 ; \ ± i & .

 

 

10 .2 .19 .

 

Окружность + I)2 + у2 = 4. 10 .2.20. Полуплоскость у >

â .

 

10.2.21. а) 25; 0; б) |; |.

10.2.22. а)

г, = 0; г2 = -1 ;

z3,.i = \ ±

 

 

 

б) г = Д

+ 4г.

 

10.2.23. а)

-32 -

3 2 Д г; б) - 1 .

10 .2 .25 . a) zi = ^

-

if;

гг = г; г3 = —^

 

- £г;

б) 2 •е (-^ +*т1)’', к = 0,1,2,3; в) 2 •е( * +1* ) ',

 

 

к = 0, 1, 2,3; г )

 

\/2 (cos 77+ ^

 

+

г sin

 

 

 

, & = 0, 1, 2,3,4.

 

 

 

10.2 .26. а)

л/65; б) 2уД 0 .

10 .2.27 . zi

= 0;

г2 =

1; z3,.t = -А ± ^ г .

 

 

 

10.2 .28 . а)

2 ±

2г; б)

 

 

. 10 .2.29 . а)

|;

 

 

 

 

 

 

 

б) 4 (cos ( 2^ +

 

 

+ гsin ( 2</7+ 12))* 10-2 -30 - а ) -\/2 + г\/б; б) —12 + Ог.

 

10.2.32.

 

 

и —у/2г.

10.2.34. a)

cos4а; =

|

 

^ cos 2а; +

g cos 4а;;

 

 

 

б) sin2х =

1

i

cos 2а;. 10.2 .35 . a)

—2 + г; —3 + г; б)

±2г;

±>/бг.

 

 

 

10 .2 .36 . cos а; + гsin a;. iu.2.38. 2 =

V3. lu.z.au. 2 =

4 , 0

-+- 0 ,4 г.

 

 

 

10 .2 .40 .

216-cos16( 7r ~ 2^ )(cos8y) -

isinSip).

10 .2.41. a)

0; аргумент не

 

 

 

 

 

.

Ал

.

4

4

 

 

Оо

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определен; б) 64;

- у ^ 7г; в)

 

 

„ ■; - |

7Г.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ю

 

2f

 

з ,

 

+ sin5ip.

 

 

 

 

10 .2 .42 .

sin 5ур =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5 sin ip cos410 cos2ip sin3ip

 

 

 

 

mлo A Q

o\.

1 0 .2 .4 3 .

а)

sin ~

•sin

 

.^ \

sin — •cos

2

1 П О Л

.

 

_____ 2_______ 2

2—

------ 2

 

 

= ±г

------?

. ■

; б)

. я 2—

. 10.2 .44 . a) z i,2

 

sin f

 

 

 

sin f

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

23,4 = -

21,2 =

23,4 =

25>6 =

2?’8 = ± 2 г; в)

г = I - г.

1 0 .2 .4 5 .

(1; 1) и (—1; 1). 10.2.46. а)

Конец радиус-вектора 2 перенести на

вектор ô(—3; 0); б) повернуть радиус-вектор точки z на угол ^

против

часовой стрелки; в) перенести конец радиуса-вектора точки z

на вектор

ô(2; —1). 10 .2 .48 . При х = у или х =

—у. 10.2 .49 . а) Окружность \z\ = 1;

б) нет таких точек. 10 .2 .50 . а) 1; б)

1. 10 .2 .51 . Да.

 

Глава 11. Функции нескольких переменных

§ 1. Понятие функции нескольких переменных. График и линии уровня

функции двух переменных

11.1.3. S = у/р(р ~ х)(р -

у)(х + у -

р), 0 < х < р, 0 < у < р, х + у > р.

 

 

 

 

 

 

 

1

 

у/К2 х 2 ту2), если центр

11.1.4. Функция неоднозначная; V = 4хт/(2Я +

 

 

 

 

 

 

 

6

 

 

 

 

 

 

 

 

шара расположен внутри пирамиды; V = g хт/(2Я —у/К2

 

■ж2 —т/2), если

центр шара расположен вне пирамиды; D = {(гс, 7/)

0 < х ^ 2Я,

 

О< у ^ у/ Ш 2 - х 2}.

11.1.5. V = f Л(12 - /г), 0 < h < L

11.1.7. а)

^ ;

б)

х

— 7/~

 

 

2x7/ Т.

11.1.8. а)

- 2 . 6 )

 

 

в)

XI/ +

£ .

 

2ху

■>S ïf

г/

 

 

 

 

 

 

 

 

 

r)

 

 

д)

1+

7 ’ е)

** - г/2+

t + J -

 

 

/(*)

= V T + ^ .

 

1 1 .1 .1 1 . f(x\ у) = х

1+7/

Указание. Обозначив и = х + у, v = У-, определим

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

X

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

71

2 ?;2

 

_ Ц2(1 у)

 

 

т

Ъ ’ У =

T T ÏÏ - тогда/(” ;”) = ( Г 7 ^

+

 

т =

(1

-— + . Остается

 

(1 + V)

2

 

+ т;)

 

заменить и на хит; на у. 11.1.12. /(х) = х2 —х, a z =

у)2.

11.1.15.

Полосы 27Г71 ^ х ^ (2тг + 1)7Г, у ^ 0; (271 + 1)тг ^ х ^ (2тг + 2)7Г, у ^ 0,

где п — произвольное целое число. 11.1.16. Биссектриса II и IV

 

координатных углов, у = —х. 11.1.17. Полоса: 1 ^ у ^ 1, х 6 R.

 

11.1.18.

Часть плоскости первой четверти, расположенная выше параболы

 

 

 

 

 

 

 

{

х > 2

 

 

 

Гх < 2

 

 

 

 

 

 

 

 

^

 

 

и <

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

^т/<2

 

 

2 ^т/^2.

1 1 .1 .22.

Часть пространства над (или вне) эллиптического параболоида.

11.1 .23.

Часть пространства, расположенная над гиперболическим

параболоидом. 11.1.24. I, III, VI, VIII октанты системы координат O xyz, не

включая границу. 11.1.25. Полупространство, ограниченное плоскостью

х + т/ + z = 1, и содержащее начало координат. 11 .1 .27 . Линии уровня — прямые х + т/ = с, а график функции — это плоскость. 11 .1 .28 . Линии уровня — равносторонние гиперболы ху = с, с > 0 (они расположены в первой

и третьей четверти плоскости). График функции — конус. 11 .1 .29 . Линии уровня — равносторонние гиперболы. 11.1 .30 . Линин уровня — прямые линии, параллельные прямой х + у + 1 = 0. 11 .1 .32 . Плоскости, параллельные плоскости х + у + z = 0. 11 .1 .33 . Концентричесне сферы

радиуса д/гГ, и > 0, с центром в начале координат; начало координат 0 (0; 0; 0)

при и = 0. 11.1.34. Однополостные гиперболоиды с осью Oz, если и > 0 или двухполостиые гиперболоиды при и < 0, если же и = 0, то х2 + у2 - г 2 = 0

конус. 11 .1 .35. а)

4 ^

" 2L ± £ i б)

( ,/ +

+ 4

'

Уj + X2

у - х ’ ’

х *)ху у - х ’

в)

_ 4 ± i 4 + £ ± if . r)

» 3Н-я3 _ g + -V

 

R 1

 

x“ H- 7/

y —x'

 

(x24* y2)x

x - y '

11.1.36. 10 - R1 при R 2 Ф 10.

11.1 .37 . a)

.2..2

 

 

2y2. 11.1 .39. a) cos2x; 6) cos(x2 - y2).

ж4— 2x 2y2 4- 2y4; 6) 4x

11.1.40. Дпе полуполосы D = {(a;;?/) 6 IR2

\y\ ^

1, \x\ ^ 1}. 11 .1 .41 . Кольцо

22 ^ x 2 + y2 ^ 32. 11 .1 .42 . Полузамкнутое кольцо 1 < x 2 4- y2 ^ 16.

11.1.43. Внешность двух окружностей с уравнениями

(х -

^)

4- (у - ^

=

i и (я'4-

4- (у 4-

 

^ с исключенной точкой

0(0; 0). 11 .1 .44 . Область, заключенная между параболами у = 1 — х 2 и

у = х 2 -

1. Формально, D =

{(x; у) 6 lR2 у ^ 1 -

x 2, у ^ х 2 - 1}.

11.1.45. D = {(х;у)

 

|^

1} — два вертикальных угла, ограниченных

прямыми у = х и у = —х и содержащих ось Оу. 11.1 .46 . D — область

Г (х 4 -1)2 4- у2 ^ 1,

11 .1 .47 . cos(x2 4- у2) ^ 0 = > 0 ^ х 2 4- у2 ^

\(х —I)2 4- у2 > 1.

 

 

 

 

 

 

2ктг - |

^

х 2 4- у2 ^

2ттк 4-

А; =

1, 2,3 , . . . (рис.

134). 11 .1 .48 . Первый

Рис. 134

октант х ^ 0, у ^ 0, z ^ 0. 11.1.49. Часть пространства между двумя концентрическими сферами радиусов г и R с центрами в начале координат.

11 .1 .50 . 11 .1 .51. ( 1 . 2)^ (> + 3), =

б)

(I -

Ü! /.. . „ч2 + 71—

ЗГ +

 

2Г + (у + 3)" т -

д)

-т -2

1

-2

Т “2

i ж )

-------;— 24 е)

 

sm

7ГХ 4- У

X

4- Sin

7Гу

. nv i : в)

Т 1

 

----------

-

+ 2)* ’ а>

х '+ у г - 4 ; г) (х* —2у)(х + 2)

 

.. 3\

а / 4 —а2

—у2.

 

---- , о»

---------т =

»

 

>3/

./z z

Sin27ГХ 4- sin27Гу

2

\/—2/

 

и)

У ^ /

■ ч

1_________„Ч

V ^ S -ÿ 2 .

 

л/4 —ж2 —У2 ’

ч/х2 + (г/ —З)2 - 9 ’

л/î/ —а: -Ь 4 ’

. 11 .1 .52 . а) /(x ) = sinx,

д(х ) = cosx; б) у(х) = cosx, у(х) = sinx; в) /(x) = tgx; г) /(х ) = еж 1 1 .1 .5 4 . z = u8lnu, - 2 < у < 2 11 .1.55. - 1 ^ З.с — 2i/ < 1.

§ 2. Предел функции в точке. Непрерывность функции в точке и на

множестве

11

.2

.6.

0. 11.2.7. Не существует. 11.2.8.

11.2.9. - i .

1 1 .2.10. 0.

11

.2

.12.

0. 11.2.13 . 0. 11.2 .14 . In 2. 11.2 .17. 0. 11.2 .18 .

0. 11.2 .19 . 0.

1 1

.2.20.

—4. 1 1 .2.22. Функция непрерывна в данной точке.

 

11.2

.23.

Непрерывна. 11.2.24* Непрерывна. 11.2.26. /(1;2)

= 0.

11

.2

.27.

/(1; 1) = 0. 11.2.28. /(0 ; 1) = -1 2 .

11.2 .29 . /(0 ; 4) =

А.

11

.2

.30.

/(0; 0) = 0. 11.2.34. х = 0, у = 0

— точка разрыва. В окрестности

этой точки f[x\ y) бесконечно малая. 11.2.35. А/о(0;0) — точка разрыва. В окрестности этой точки f{x\y) бесконечно большая. 11.2 .36. Функция разрывна во всех точках прямой х — у = 0. В окрестности каждой точки прямой /(х ; у) — положительная бесконечно большая функция.

11.2.37. Функция разрывна в каждой точке параболы у = х 2. В окрестности ее точек /(х ; у) — бесконечно большая разных знаков с разных сторон

параболы.

11.2

.38. -1 0 . 11.2.39.

0. 11.2 .40 .

А.

11.2.41.

е3 11 .2 .42 . 0.

11.2.43.

0. 11

.2.44. 11.2.45. -

А . 11.2.46 .

1.

11.2 .47 .

е2.

§ 3. Частные производные. Полный дифференциал. Линеаризация функций

11.3.2. Д*г = 0,42, Дуг = - 0,2, Дг = 0,178. 11.3.3.

Д хг = 0,0031,

Д уг = 0,0006, Дг =

0,0063.

11.3.4. Д*г = 0,04, Д ,г

= 0,04, Дг = 0.

11.3.5.

1,31. 11.3

.6.

0,2109.

11.3.7. 0,33. 11.3 .8 . 0,0187. 11 .3 .11 . г'х = 2xe*2+v2

Zy =

2уе*2+у2 11

.3.12. u’t = ЪЬАsin3г, u’z = 315 sin2z cos 2.

11.3

.13

. vx = 4x3cos2у 15x xyAsin2x 5 •cosx5, v'y =

—x 4sin 2у — 41/3 sin3x 5.

11.3

.14

. z'x = 2x cos

2xy — 2yx2sin 2xy —y2 cos(x + ?/),

z'y =

- 2 x 3sin 2x 7/ - 2y sin(x + y) + y2 cos(x + y).

 

11.3.15

. ux = yxv~1 4- yzzxz~l + yzxy In 2, v!y = x v lnx + x zzyz~l + x zxy In2,

u’z = (xy)z ln(x •y) + xyzxy~l . Указание. Следует заметить, что здесь имеем

дело по существу с двумя формулами: для производной степенной и

показательной функций. 11.3.19.

1,08. 11.3.20 . 3,185. 11.3.21. 0,227.

Указание. От градусов следует переходить к радианам (числам). Тогда

х о =

2/о =

7J, Ах = - 2° =

 

Дт/ = 1° =

Везде принимать п = 3,14 и

производить соответствующие расчеты. 11 .3 .23 . 0,82. 11.3 .24 . 3,037.

11.3

.25. -0,03 .

11.3 .27.

108,972.

11.3.28.

1,054.

11.3

.29. dz = 30х ?/(5х 27/ 7/3 7)2dx + 3(5х 27/ — т/3 + 7)2(5х2 3y2)dy.

11.3

.30 . dv =

i

f

,., du -

.) u

:>dt.

 

 

 

u

-ht

i P T F

 

 

11.3.31. d z = ( j - J -

+ ( 2^ + -è fc )d y .

11.3

.32. dz =

 

2

 

2x

 

 

 

!

25Гdx 9 .

2x dy.

 

 

 

Уsm —

y “ Sin —

 

УУ

11 .3 .33 . dz =

\Jи 4- y/ и 2 + v2

du 4-

v dv

 

 

 

 

 

 

2 y/u~ 4- v2

 

2yJu2 + v2 4* u y fu 2 4* v2

11 .3 .34 . dz =

- -

=dx 4-

 

2a:

dy.

 

 

y /x 2 4- y2

 

?/\/a:2 4- y2

 

11 .3 .35 . d2 =

(x

+ y~)y/x2 -

y2

 

 

 

 

11 .3 .36 . dz =

( cos —cos У 4- -У? sin —sin У\dx

 

 

\Î/

2/

® x*

У

x J

(

cos —cos ^ 4- sin -

sin - } d y .

 

\ y Z

y

X X

y

X.) J

 

11 .3 .37 . dz =

2 •1 -

д;~ -

?/ -

у'д2 +.V2. (д; + ydy).

11 .3

.38

. du =

(За:24- Ъу — 1) dx H- (z2 4- 3a:) dy 4- (2yz + 1) dz.

11

.3

.39

. du — y-x*~ 1dx 4- - x = lnx d y — \ x = lna:dz.

 

 

 

 

Z

Z

2

11

.3

.40 . dz =

yzx y'~ ldx 4- zyz~1x y~\nxdy 4- ?/га:у’ lna:ln?/dz. 11.3 .41 .

to|co

11 .3 .42 .

- Щ .

11.3 .43 .

11.3

.44 .

0,08. 11

.3 .45 . 0,25e. 11.3 .46 . « 7,5.

11 .3 .47.

2,95.

11.3 .48 .

0,345. 11.3 .49. 0,75.

11.3.50 .

257,408.

11 .3 .51 .

Уменьшится на æ 15,7

см3. Указание. V =

^ 7гЛ2# ,

A V æ dV = 7T(2RHAR-\- R 2A H ) »

57Г (см3). 11 .3 .52 . Уменьшится на

0,32 см. 11.3 .53 . 4370 ±

100 см3.

 

 

 

 

§ 4. Дифференцирование сложных и неявных функций. Касательная и нормаль к поверхности

11 .4 .4 .

=

а(2а; 4- у) cos t — а(2у 4- x) sin£.

 

 

U .4 .5 . - ™ ( и + ^ - т й ) (2 —Р - 5 7 Г Й ) -

 

 

11 .4 .6 . ^

=

2ху3и 4- 6x2y2ut 4- х 2у3 cost или

= £7(8sin£ 4- t cost).

H .4 .7 . f

=

0.

 

 

 

 

1 1 .4 .8 . (y arctgxy + - p

r ? ) •

+ (y arctg zt/+

•312.

\

 

14

- x y '

\

14

- x y /

11 .4 .9 . 2e2x_3y— Ц------3e2l - 3y(2£ — 1).

11.4 .10 . yxy~l 7 4- x y lna:cos£.

cos

t

 

 

t

11 .4 .1 4 . dz — 3u2 ^n3 4

du 4" и3 ^3u2

dv.

1 1 .4 .15 . dz = ( - j = f -----tm * -1 -

---- - ln v ) du+

\ V х

- у

V х

- y

J

+ (

ухи-

 

Inи -- г - И ------^)du .

 

 

 

 

 

 

\у/х2 - у2

 

 

л/х2 - y 2VJ

 

 

 

 

 

 

11.4.16

. dz ^'yev+ х ^

sinxydw (yev+ xln«)sinxydu.

 

 

11.4.17

. dz =

-— Ц -y

[ ( —JO

,------- + x 4) du + ( —jÆ

------- x") dv .

 

 

 

 

 

 

1 + x V [\ V u 2 + v 2

)

V V u 2 + V2

J

J

 

11.4.18

. dz =

T -, 1 L

[ - ? % -

+ ( —

-----------—'jtidu].

 

 

 

 

 

 

 

 

2y/x + y L sin

2v

\ cos2 v

sin"!;/

J

 

 

 

11.4.19. dz =

 

1

3- [(2a; cos v + 1Ьул sin v) du + (—2xusm v + lb y 4u cos v) dv] .

 

 

 

 

 

7 ( x * + 3 y°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

e2y — —

 

 

 

 

 

 

 

 

n -4 -22- y =

 

 

 

n -4 -23- y =

 

n -4-24- y -

 

11.4.25

.

y' =

 

I .

11.4 .26 . j/' =

 

11.4.28. (t):

 

 

llx

+ 2y -

24 =

0, (n): 2x - lly

+ 7 =

0. 11.4 .29 . (t):

7x -

y - 13 = 0, (n):

 

x +

7y -

9 =

0.

 

11.4.35.dz =

 

+ s*dy

ц . 4.36. |k =

d±. =

----------1------- -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z - x y

 

ox

ay

X 4-у + 2

— 1

11.4 .37 .

4

=

-a4 z? ,

4 =

-b~£z tt. 11.4.38. x + 4y + 62 =

±21.

 

 

11.4.39. ±a: ±

?/ ± z =

\/a2 + b2 + c2. 11.4.40. В точках (1; 1; 0)

и (1; - 1 ; 0)

 

касательные плоскости параллельны плоскости O xz, в точках (0; 0; 0) и

(2; 0; 0) касательные плоскости параллельны O yz, а касательных плоскостей,

параллельных О ху, нет. 11.4 .42. 4т =

S X ~V^-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

at

х” + î/

 

 

 

11.4.43. dz =

2(4x3 -

8x y 2) +

(4t/3 -

8rr2î/)e2t dt.

 

 

 

11.4.44. d2 =

[(y + I )

 

+ (x -

4 ) }]Л .

 

 

 

11 .4.45 . d z = ( X

-

 

2.T

 

 

dt.

 

 

 

 

, .

: ---- )

 

 

 

 

Vy7 ! + 4Г

y V l

-

t. J

 

 

 

 

 

 

i2'

 

 

 

 

11.4.46. dz =

 

У

 

(2ty5‘2 •In2 + - J Ê Ï -----)Id*, .

 

 

 

У (x2 + y2)3 V

J

 

 

 

V l - 4 t * '

 

 

 

1 1 .4.47. d2 =

[_3 sin(x + y) + xcos(x+j/) + ^ _

1}^

+ x)] ^

 

11.4.48i. dz =

 

2a; sin x 2

cos a;2

 

 

-)d t.

 

 

 

 

 

2/(t + 2)

 

 

cos2 1>

 

 

 

11 .4 .49 . dz =

f —— sec2 — sin2t — 2 ^ j sec2 — cos 2*) dt.

11.4.56. Да.

 

 

\

У

У

 

 

 

 

у

У

J

^

 

11.4.57. Нет. 11.4 .58.

Да.

 

 

 

11.4.59. Нет.

11.4.60 . Нет.

MQ(—1; 1) не

линии 11.4 .61 . Да. 11.4 .62 . у =

±

 

Зх2 ± ДЭх4-

arctg2x.

 

11.4 .63 . у =

\/х + 1п(20х + 18х3 + 1). 11.4 .64 . у =

± 1/arctg(3x2 + 17) - х 2.

..............

3 +

i/9 +

16Х-1 ±

\И З+ У д + 16х")2 +

1бх4

 

 

11.4.65 . у =

-------------------------- ---------------------------------------,

 

 

уравнение определяет две однозначные неявные функции, так как при хо = 1

уравнение допускает два корпя у = 2 и у = 0. Касательная через (1; 0):

у = - - у (я - 1), через (1; 2): у - 2 = -у ^ (х - 1)- В окрестности у = 2

уравнение допускает также две однозначные неявные функции, ибо при у = 2

уравнение имеет два корня х = 1 их = 20 .11 .4 .67 . || =

1 1 .4.68. dz =

(2xf'v(u; v ) -

 

^)) dx+ (

f u(H; г ;)-3 /'(ц ; t;)) dy.

11

.4

.69 .

=

i 2a: т/и(ц;^) + г/2/и ц ; ^)> If: =

2xyf'v(u \ v )-

 

 

 

OX

X — y

 

oy

x —y

11 .4

.70 . dz =

£(2uv — v2)sinî/ - 2 2m;)î/sin.x'J dx+

+ [^(2ш; —v2)x cos y + (u2 -

2uv) cosxj dy.

 

11.4

.71. dz =

^5x 4/ ' ( u ; u ) - 7//'(n;t;)sinx?/^ d x -

( x s m x y f,n(u]v) + 7 f,v{u\v)) dy.

11

.4

.72. dz =

J?(co s^ /i(w ;v ) + i

(“ ï v)) (?У rfx “ -г* dv)-

1 1 .4.73. dz =

— VJ^L'

Указание. Из данных условий нужно исключить и

и v: и =

>/х + у, v = >/х -

?/. Тогда z = у/х2 — у2)

 

 

=

xdx

_

_ = x d x - y d y n 4 7 4

dz = xdx + 2^

у / х 2 — у 2

у / х 2 — у 2

z

а

а

11 .4.75 .

dz =

y/z{xdx - y d y ) .

11 .4 .76 . dz = 2(xdx + ?;dy).

 

11 .4 .77 . dz = 2(x dx + y dy).

 

 

 

§ 5. Частные производные и дифференциалы высших порядков

11.5.7.—sinxsinydx2 + 2cosх cosуdx dy sinх sinydy2. 11.5.8. 24x + 6y.

11.5.9. —sin(x + y). 11.5.10. _ 4cc|s2(x + y)

n 5Л1. 0. Ц .5.12. д’(д + 2у1,

 

sin

2(x + y)

(x + y)

11.5.13. î/(2 - y 2) cosx y - xy 2sinxy. 11.5.14. sin 2/ cos(x + cosy).

11.5.15 - 2^2-----%rrz(dx2 - dy2) - 4xî/

f

•11.5.16. - cos(x + 2/)(dx + diy)2.

(s + 2/ )

+ 2/

)

11.5.17. dz =

(2xy —y2)dx + (x2- 2xy)dy, d2z = 2ydx2 + 4(x - y)dxdy - 2xdy,2

11.5.18. dz =

( у + j&)dx+ {x ~ x ) dy’ d*z = ~^idx2 + 2{l + -£z)dxdy.

11.5.19. dz = 6(x2 + y2)2(xdx + ydy),

d2z = 6(x2 + J/2)[(5X2 + y2)dx2+ Axydxdy + (x2 + 5y2)dy2].

11.5.20. dz = (sinx)c0‘v(cos yctgxdx -

sinуIn sin xdy),

d2z = cosx(sinx)C03v[(cosу - l)ctg2x -

l]dx2-

- 2sin yctg x(sin x)cos*(1 4- cosуIn sinx)dx dy+