RII_OCR[1]
.pdfПример 2. Доказать, |
что функцня z = arctg.!!.... удовлетворяет |
|||
|
a2z a2z |
х |
||
уравнению Лапласа |
= О. |
|||
- 2 +- 2 |
||||
|
дх |
ду |
|
~Находим:
Тогда |
|
|
|
|
|
|
|
a 2z a |
2 z _ |
2ух |
_ |
2ху |
= О |
||
дх2+ ду2-(х2 |
+ у2? |
|
(х2 + у2? |
- |
. ~ |
||
Полный дифференциал второго порядка d 2z |
функции z = [(х. у) |
||||||
выражается формулой |
|
|
2 |
|
|
2 |
2 |
2 |
|
|
d d |
+a |
|||
a2zd 2+2 a z |
Z |
||||||
d z= - x |
--ху |
-уd. |
|||||
|
дх2 |
дхду |
|
ду2 |
|
Пример 3. Найти полный дифференциал .второго порядка фуикции z=x3 + у3 + х2у2.
~Находим частные производные второго порядка:
az |
|
2 |
+ 2ху2, |
az |
2 |
2 |
|
|
|
дх = Зх |
|
ду = зу |
|
+ 2х у, |
|
|
|||
a2z |
|
|
|
2у2, |
a2z |
|
2 |
a2z |
|
__ = 6х + |
-- = |
6у + 2х |
• -- = 4ху. |
||||||
дх2 |
|
|
|
|
ду2 |
|
|
дхду |
|
Следовательно; |
|
|
|
|
|
|
|
||
d 2z = |
(6х + 2y 2)dx2 + 8xydxdy + (6у + 2x2)dy 2. |
~. |
|||||||
Если поверхность |
задана уравнением |
z = [(х. у), |
то уравнение |
касательной плоскости в точке Мо(Хо, Уо, :со) к данной поверхности:
z - Zo = Щхо. уо) (х - хо) + [~(Xo. уо) (у - Уо). |
(\0.8) |
а канонические уравнения нормали, проведениой через точку Мо(Хо, уо)
поверхности:
|
|
х - |
хо |
у - |
уо |
= z - |
Zo |
(\0.9) |
|
|
Щхо. уо) |
n(Хо, уо) |
- |
\ |
|||
|
|
|
||||||
В случае, когда уравнеиие гладкой поверхности задано внеявном |
||||||||
виде: |
Р(х, |
у. z) = О. |
и Р(хо. Уо, |
zo) = |
О, то уравнение касательной |
|||
плоскости в точке Мо(Хо, Уо. zo) имеет вид |
|
|
||||||
F~(xo. |
уо. |
zo) (х - хо) + P~(Xo, |
Уо. zo) (у - |
уо) + F~(xo. уо. zo) (z - zo) = О. |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
(\0.10) |
ауравнение нормали -
х - хо |
|
у - |
уо |
z - |
Zo |
|
(\0.\\) |
|
P~(Xo. уо. |
zo) |
P~(Xo. уо, zo) |
----о ~ |
|||||
P~(Xo. Уо, zo) |
|
|
|
|||||
Пример 4. Найти |
уравнение |
касательной· плоскости |
и |
уравнения |
||||
нормали к поверхности х + у3 + |
Z3 + xyz - |
6 = |
О в точке Мо(\. 2, - |
1). |
||||
~ Вычисляем значения частных производных в точке |
Мо(\, 2. - |
\): |
||||||
P~(Xo, Уо. |
zo) = (зх2 + yz) |
1М' = \. |
|
|
|
|||
Р; (хо, Уо, |
Zo) = (3у2 + xz) |
м. = \\, |
|
|
|
|||
P~(Xo, уо. |
zo) = (зz2 + ух) |
м. = 5. |
|
|
|
2\7·