Определениечастной производной.
Если в точке М (х, у) существует предел отношения частного приращения ФНП z = f (x,y) по одному из ее аргументов к приращению этого аргумента при стремлении приращения аргумента к нулю, то этот предел называется частной производной ФНП по этому аргументу в точке М (х, у):
;
.
Правило.Чтобы найти частную производную ФНП по одному из ее аргументов, надо все остальные аргументы ФНП считать постоянными и применять правила дифференцирования и таблицу производных функции одного аргумента, по которому берется частная производная
Градиент функции :
Градиент функции в точке характеризует направление и величину максимальной скорости возрастания этой функции в данной точке.
Экстремум функции двух переменных
1. Необходимое условие существования экстремума.
Если функция f (x,y) имеет в точке М0 (х0,у0) экстремум и имеет в точке М0 частные производные первого порядка, то в этой точке частные производные первого порядка равны нулю, т. е.
.
2. Достаточные условия существования экстремума.
Пусть . Тогда
а) если D> 0, то в точке М0 функция имеет экстремум, причем при – локальный максимум, при – локальный минимум;
б) если D<0, то в точке М0 экстремума нет;
в) если D=0, то требуются дополнительные исследования.
Производная по направлению
Вектор направления ;
Орт направления:
;
Производная по направлению равна скалярному произведению градиента на орт направления:
Производные сложных функций
;
u, v – промежуточные аргументы, x,.y – основные аргументы.
Уравнение касательной плоскостик поверхности F (x,y,z) =0 в точке М0 (х0,у0,z0)
Скалярное произведение ,
или
Алгоритм нахождения наибольшего и наименьшего значений функции двух переменных в ограниченной замкнутой области
1. Найти точки, принадлежащие области, в которых частные производные первого порядка равны нулю или не существуют. Вычислить значения функции в этих точках.
2. Заменить одну из независимых переменных из уравнения границы области и найти наибольшее и наименьшее значения получившейся функции одного аргумента на отрезке изменения этого аргумента: вычислить значения функции в критических точках первого порядка и на концах отрезка.
3. Из всех полученных значений функции выбрать наибольшее и наименьшее.
Производные неявно заданных функций
F (x,y,z) = 0, Û z = f (x,y).
.
Уравнение нормалик
поверхности F (x,y,z) =0 в точке М0 (х0,у0,z0)
векторное произведение ,
или
Полный дифференциал ФНП
.
Полный дифференциал ФНП равен сумме ее частных дифференциалов: .
ИНТЕГРАЛЬНОЕ ИСЧИСЛЕНИЕ ФУНКЦИЙ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ
Интегралы от скалярной функции
Определенный
Двойной
Тройной
Криволинейный I рода
Поверхностный I рода
W
M Î R1
W:{" x Î[ a,b ]}
отрезок оси О Х
M Î R2
W-область D в плоскости X O Y
S-площадь D
M Î R3
W – область трехмерного пространства.
V -некоторый объем.
M Î R3
W-дуга кривой l в R3
M Î R3
W-часть поверхности s в R3
D WМ i
DW=Dx
Mi=xiÎD xi
DW=D S =D x D yMi(xi,hi)Î∆ Si
DW=DV=DxDyDz
Mi(xi,hi,zi)Î∆ Vi
DW=D l- элемент дуги кривой
Mi(xi,hi,zi)ÎD li
DW=Ds-элемент поверхности
Mi(xi,hi,zi)ÎDsi
Определение, обозначение инт-ла
Геометрический и физический смысл.
S – площадь криволинейной трапеции
Уравнение поверхности:
z = f(x,y)
D Mi(xi,hi)
f (x,y,z) – плотность в т. М тела VmтелаV
f (x,y,z) – плотность в т. М кривой l
= mкривой l
s
f (x,y,z) – плотность в т. М поверхности s
=mповерхностиf (x,y,z)=1Þ