Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Метод. указания (к.р.3).doc
Скачиваний:
2
Добавлен:
30.08.2019
Размер:
478.21 Кб
Скачать

1. Показать, что функция удовлетворяет уравнению

.

Решение.

Находим частную производную первого порядка по х, считая, что у

постоянная :

.

Использовали формулу производной сложной функции

.

Находим частную производную первого порядка по у, считая, что х

постоянная:

.

Использовали формулу производной сложной функции

.

Находим частную производную второго порядка по у от

,

Считая, что х постоянная:

.

Использовали правило нахождения производной произведения

и формулу производной сложной функции

.

Находим частную производную второго порядка по у от

,

Считая, что х постоянная:

Подставив , , в уравнение ,

получим тождество

,

+ = ,

= ,

0 = 0.

Значит, функция удовлетворяет уравнению

,

т. е. функция является корнем уравнения

.

2. Вычислить производную функции в точке по направлению вектора , где .

Решение.

Найдем единичный вектор , имеющий данное направление:

где и - координаты точек и М соответственно.

.

Определим направляющие косинусы вектора , для чего найдем модуль вектора :

,

; .

Вычислим частные производные функции в точке :

, .

, .

Получим:

.

Таким образом, производная функции в точке по направлению вектора равна .

Так как , то функция

возрастает по направлению вектора .

3. Найти градиент функции в точке и наибольшую скорость изменения функции в этой точке.

Решение.

Для нахождения градиента функции воспользуемся формулой

Находим частную производную первого порядка по х, считая, что у - постоянная:

.

Её значение в точке А (2; 1) равно

.

Находим частную производную первого порядка по у, считая, что х - постоянная:

.

Её значение в точке А (2; 1) равно

.

Следовательно, градиент функции

в точке А (2; 1) равен , т. е. .

Наибольшую скорость изменения функции в точке А (2; 1) найдем по формуле

.

4. Исследовать функцию на экстремум.

Решение.

Критические точки (возможного экстремума) функции двух переменных находятся из системы двух уравнений:

(необходимое условие экстремума функции). Найдем частные производные первого и второго порядка:

, ,

, , .

Для нахождения точек возможного экстремума решим систему уравнений

Таким образом, получили две критические точки и . Исследуем каждую из полученных точек на экстремум, используя достаточное условие экстремума:

а) для точки получим:

, ,

.

, так как , то функция имеет экстремум в точке , а именно – максимум, т. к. (достаточное условие экстремума).

б) для точки получим:

, ,

.

, так как , то функция не имеет экстремума в точке .

5. Найти наибольшее и наименьшее значения линейной функции в области решений системы линейных неравенств