Kretov_vse
.pdf
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§ 10.3. у‡ТЪМ˚В ФрУЛБ‚У‰М˚В |
||||||||||||||
3333. u = |
cos x2 |
. |
|
3334. u = tg |
x2 |
. |
|
|
|
3335. u = x y . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3336. u = ln(x + y2 ). |
3337. u = arctg |
|
|
x + y |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1− xy |
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3338. u = arcsin |
|
|
x |
|
. |
|
|
|
3339. u = |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
. |
|
|
|||||||||||||||||
|
|
x2 |
+ y2 |
|
|
|
|
|
x2 + y2 + z2 |
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
x |
|
z |
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
3340. u = |
|
|
|
|
3341. u = x |
3342. u = x y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
. |
z |
. |
|
. |
3343. u = sin xyz . |
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
3344. u = cos xyz . |
3345. u = e xyz . |
3346. u = tgxyz . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
3347. u = ctgxyz . |
|
3348. u = x2 + y2 + z2 + |
|
3 . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||
3349. u = x3 + y3 + z3 + 7 . |
3350. u = x5 + y7 + z + |
5 . |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
3351. u = ex +e2 y |
+e3z + |
11 . |
|
|
3352. u = e2 x+3 y+5z . |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
3353. u = e5x+7 y+11z . |
3354. u = arcsin(x − y + 2z). |
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||
3355. u = arccos(2x − y − z). |
|
3356. u = arctg(2x − 3y + 4z). |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
3357. u = arcctg(3x + 4 y − 3z). |
|
3358. u = ln(e−x + y + 2z). |
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
3359. u = ln(2x − y +3z + |
5). |
|
|
3360. u = x − y. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
3361. u = x |
3 |
y − y |
3 |
x. |
3362. u |
= |
|
x3 |
+ y3 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
x3 |
+ y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3363. u = (5x2 y − y3 + 7)3 . |
|
|
3364. u = x |
|
|
y + |
|
y |
. |
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 x |
|
|
|
|||||
3365. u = ln(x + |
x2 + y2 ). |
3366. u = arctg |
|
|
x |
. |
3367. u = |
|
1 |
|
. |
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
arctg |
y |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|||
3368. u = ln(x2 + y 2 ). |
3369. u = ln |
|
x2 + y2 |
− x |
. |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 + x
345
ЙО‡‚‡ X. СЛЩЩВрВМˆЛ‡О¸МУВ ЛТ˜ЛТОВМЛВ ЩЫМНˆЛИ МВТНУО¸НЛı МВБ‡‚ЛТЛП˚ı ФВрВПВММ˚ı
3370. u = arcsin |
x2 − y2 |
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
. 3371. u = ln tg |
|
. |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
|
y |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
x2 + y2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
x |
|
|
y |
|
|
1 |
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3372. u = sin |
cos |
|
. |
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
||||||||
|
|
|
|
|
3373. u = |
|
|
|
. |
|
|
|
3374. u = (1 + xy) |
|
. |
|||||||
|
y |
|
|
x |
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3375. u = xy ln(x + y). |
|
3376. u = xyz. |
|
|
3377. u = xy + yz + zx. |
|
||||||||||||||||
3378. u = x2 + y2 + z2 . |
|
3379. u = x3 + yz 2 + 3yx − x + z. |
|
|
||||||||||||||||||
3380. u = ex( x2 +y2 +z2 ) . |
|
|
3381. u = sin(x2 |
+ y 2 |
+ z 2 ). |
|
|
|||||||||||||||
3382. u = ln(x + y + z). |
|
3383. u = (1 + log y |
|
x)3 . |
|
|
||||||||||||||||
3384. u = xyesin πxy . |
|
|
3385. u = (x2 + y2 ) |
1− |
x2 + y2 |
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|||||||||||||
|
|
1+ |
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 + y2 |
|
|
|||||
3386. u = arctg |
xy . |
|
|
3387. u = 2 |
1− |
xy |
. |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
1+ |
|
xy |
|
|
|
|
|
3388. u = ln(xy2 + yx2 + |
1+ (xy2 + yx2 )2 ). |
|
|
|
|||||||||||||
3389. u = 1− |
x + y |
2 |
+ arcsin |
x + y |
. |
3390. u = |
|
k |
|
. |
|||||||
|
|
(x2 + y2 |
+ z2 )2 |
||||||||||||||
|
|
|
xy |
|
|
|
|
|
|
xy |
|
|
|||||
3391. u = arctg(x − y) z . |
|
|
|
|
3392. u = (sin x) yz . |
|
|
|
|||||||||
3393. u = ln |
1− |
x2 |
+ y2 |
+ z2 |
|
3394. u = (2x + y)2 x+y . |
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
||||||
1+ |
x2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
+ y2 + z2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
3395. u = |
x cos y − y cos x |
. |
3396. u = |
sin2 x +sin2 |
y +sin2 z. |
||||||||||||
|
|||||||||||||||||
|
1 + sin x + sin y |
|
|
|
|
|
|
|
|
346
§ 10.4. иУОМ˚И ‰ЛЩЩВрВМˆЛ‡О
§ 10.4. иУОМ˚И ‰ЛЩЩВрВМˆЛ‡О
Полным приращением функции f(M) в точке M (x1; x2 ; ...; xm ), соответствующим приращениям независимых переменных ∆х1, ∆х2, …, ∆хm, является разность:
∆u = f (x1 |
+ ∆x1; x2 |
+ ∆x2 |
; ...; xm + xm ) − |
(10.4.1) |
|
− f (x1; x2 ; ...; xm ). |
|||
|
|
Определение 1. Функция u = f(M) называется дифференцируемой в точке M (x1; x2 ; ...; xm ), если ее полное приращение в этой точке можно представить в виде:
∆u = A1∆x1 + A2∆x2 + …+ Am∆хm + α1∆х1 + α2∆х2 + αm∆хm, (10.4.2)
где A1, A2, …, Am — это некоторые, не зависимые от ∆x1, ∆x2, …, ∆хm числа, а α1, α2, …, αm — бесконечно малые функции соответственно при ∆x1 →0, ∆x2 →0, …, ∆хm →0.
Если функция u =f(M) дифференцируема в точке M (x1; x2 ; ...; xm ), то она имеет в этой точке частные производные по
всем аргументам, причем ∂u = Ai ,i =1,2,..., m.
∂xi
Если функция f(M) дифференцируема в некоторой точке М, то она непрерывна в этой точке.
Если функция u = f(M) имеет частные производные по всем аргументам в некоторой окрестности точки М, причем эти производные непрерывны в самой точке М, то данная функция дифференцируема в этой точке.
Определение 2. Дифференциалом функции u = f(M), дифференцируемой в точке M (x1 ; x2 ;...; xm ), называется главная ли-
нейная относительно приращений ∆xi (i=1,2,…,m) часть
L=A1∆x1+A2∆x2+…+Am∆хm приращенияэтойфункциивточкеМ. Таким образом, дифференциалом функции u=f(M) в точке М
называется выражение:
347
ЙО‡‚‡ X. СЛЩЩВрВМˆЛ‡О¸МУВ ЛТ˜ЛТОВМЛВ ЩЫМНˆЛИ МВТНУО¸НЛı МВБ‡‚ЛТЛП˚ı ФВрВПВММ˚ı
du = |
∂u |
∆x + |
∂u |
∆x |
+... + |
∂u |
∆x |
m |
. |
(10.4.2) |
|
∂x |
∂x |
∂x |
|||||||||
|
1 |
2 |
|
|
|
|
|||||
|
1 |
|
2 |
|
|
m |
|
|
|
|
Приращения ∆хi называются дифференциалами dхi независимых переменных хi. Тогда
du = |
∂u |
dx + |
∂u |
|
dx |
+... + |
|
∂u |
|
dx . |
(10.4.3) |
|
∂x |
∂x |
∂x |
||||||||||
|
1 |
2 |
|
|
m |
|
||||||
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
m |
|
|
|
|
При малых ∆х1, ∆х2, …, ∆хm, |
|
|
|
|
|
|
||||||
∆u ≈ |
∂u |
∆x + |
∂u |
|
∆x |
+... + |
|
∂u |
|
∆x . |
(10.4.4) |
|
∂x |
∂x |
|
|
∂x |
|
|||||||
|
1 |
2 |
|
|
|
m |
|
|||||
|
1 |
|
2 |
|
|
|
|
m |
|
|
|
бДСДзаь
Найти полное приращение функции в данной точке при данных приращениях аргументов:
3397. u = x2 y ; М0(1; 2); ∆х = 0,1; ∆у = – 0,2.
3398. u = |
|
|
x2 y2 |
|
; М0(2; 2); ∆х = – 0,2; ∆у = 0,1. |
|
x2 y2 −(x − y)2 |
||||||
x2 |
+ y2 2 |
|
|
|||
3399. u = |
|
|
; М0(1; 1); ∆х = – 0,1; ∆у = – 0,1. |
|||
|
xy |
|||||
|
|
|
|
|||
3400. u = 3x2 |
+ xy − y 2 |
+1; М0(2; 1); ∆х = 0,1; ∆у = 0,2. |
||||
3401. u = 3x2 |
+ xy − y 2 |
+1; М0(2; 1); ∆х = 0,01; ∆у = 0,02. |
||||
3402. u = x2 − xy + y 2 ; М0(2; 1); ∆х = 0,1; ∆у = 0,1. |
||||||
3403. u = lg(x2 + y 2 ); М0(2; 1); ∆х = 0,1; ∆у = – 0,1. |
||||||
Вычислить приближенно: |
||||||
3404.1, 042,03. 3405. |
(1, 04)2 +(3, 01)2 . 3406. sin 28° cos 61°. |
3407. (sin2 1,55 +8e0,015 )5 . 3408. arc tg |
1, 02 . |
|
0,95 |
348 |
|
ЙО‡‚‡ X. СЛЩЩВрВМˆЛ‡О¸МУВ ЛТ˜ЛТОВМЛВ ЩЫМНˆЛИ МВТНУО¸НЛı МВБ‡‚ЛТЛП˚ı ФВрВПВММ˚ı
3435. u = x3 + y3 − 3xy. |
|
3436. u = x2 y3 . |
|
3437. u = |
x2 |
− y 2 |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x2 |
+ y 2 |
|
|
|
|||||||
3438. u = sin 2 x + cos2 |
|
y. |
3439. u = yx y . |
|
3440. u = ln(x2 + y 2 ). |
|||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
3442. u = arctg |
|
+ arctg |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||
3441. u = ln 1 |
|
y |
. |
|
|
|
|
|
|
x |
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
3443. u = ln tg |
|
y |
. |
|
3444. u = |
x |
. |
|
|
3445. u = xyz. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3446. u = |
|
x |
2 |
|
+ y |
2 |
+ z |
2 |
. |
|
|
|
|
|
|
|
|
x |
z |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
xy |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3448. u = arctg |
|
|
|||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
3447. u = xy + |
|
|
. |
|
|
|
|
|
|
. |
|||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
z |
2 |
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
3449. u = |
|
x2 |
z |
|
|
|
|
. |
|
|
|
|
3450. u = x2 y 4 |
|
− x3 y3 + x4 y 2 . |
|
|
|
||||||||||||||||||||||
|
|
|
+ y 2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
3451. u = |
1 |
ln(x2 + y 2 ). |
|
3452. u = |
x + y |
. |
3453. u = arcsin |
x |
. |
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||
2 |
|
|
|
|
|
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
x − y |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
y |
|
|
|
|||||||||
3454. u = sin xy. |
|
|
|
3455. u = arctg |
x |
+ y |
. |
|
|
3456. u = |
|
x2 |
+ y |
2 |
|
. |
|
|||||||||||||||||||||||
|
|
|
1 − xy |
|
|
|
x2 |
− y 2 |
|
|||||||||||||||||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
3457. u = arctg(xy). |
|
3458. u = xyz . |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
§10.5. СЛЩЩВрВМˆЛрУ‚‡МЛВ ТОУКМ˚ı Л МВfl‚М˚ı ЩЫМНˆЛИ
Пусть функции |
|
xi = ϕi (t1; t2 ; ...; tk ), i =1, 2, …, m |
(10.5.1) |
дифференцируемы внекоторой точке T (t1; t2 ; ...; tk ), |
а функция |
u = f (x1; x2 ;...; xm ) |
(10.5.2) |
дифференцируема в соответствующей точке М с координатами xi =ϕi (T ). Тогда сложная функция u = f (ϕ1 (T ); ϕ2 (T ); ...;
350