Нахождение дифференциала функции

Типовой
Физика

Лекции

Контрольная

Курс

На главную

Функции нескольких переменных и их дифференцирование

   Найдём производные по $ x$ и $ y$ функции $ z={\varphi}(x;y)$ , неявно заданной в окрестности точки $ (2;-1;2)$ уравнением $\displaystyle x^2y+y^4z^2+xz^3=16.$

Пределы функций нескольких переменных

Пусть $ {\delta}>0$ . Назовём $ {\delta}$ -окрестностью точки $ x^0\in\mathbb{R}^n$ открытый шар $ B^{x^0}_{{\delta}}$ радиуса $ {\delta}$ с центром в точке $ x^0$ .

Пределы функций нескольких переменных  Множества $\displaystyle O_r=\{x\in\mathbb{R}^n:\vert x\vert\geqslant r\}=\complement B_r^0,$

Найдём частные производные функции $ f(x;y)=\frac{\textstyle{x^2+3y^2}}{\textstyle{xy}}$ по переменным $ x$ и $ y$ .

Найдём дифференциал функции трёх переменных $\displaystyle f(x_1;x_2;x_3)=x_1^3x_2^2x_3.$

Найдём дифференциал функции $\displaystyle f(x;y)=3x^2y+x^3y^2.$

 Найдём дифференциал функции $\displaystyle f(x;y)=\sin(x^2y^3z^4).$

Приближённые вычисления с помощью дифференциала

Пусть требуется приближённо вычислить значение $\displaystyle \sqrt{0{,}98^2+2{,}03^2+1{,}96^2}.$

Производные неявно заданной функции

 Пусть функция $ z={\varphi}(x;y)$ задана неявно уравнением $\displaystyle x^3yz+xy^2z^3-2x^2y^2z^4+2=0$

Вычислим интеграл $\displaystyle \int_0^1\frac{dx}{x^2+4x+5}.$

Найдём стационарные точки функции $\displaystyle f(x;y)=x^2+xy+y^2-4x-2y,$

Свойства градиента и производной по направлению

Пусть в $ \mathbb{R}^2$ задана функция $\displaystyle f(x_1;x_2)=x^2_1+\frac{x_2^2}{4}.$

Поверхностями уровня линейной функции $\displaystyle f(x_1;x_2;x_3)=2x_1+3x_2-5x_3$

 Биномом Ньютона называют разложение выражения   по степеням a и b (n - натуральное число).

 Количество слагаемых в многочлене  до приведения подобных членов при увеличении показателя степени на единицу увеличивается в два раза (поэтому общее количество слагаемых до приведения подобных членов будет равно 2n + 1). Когда приводятся подобные члены в многочлене  , то определяются по сути количества одинаковых слагаемых, то есть числа сочетаний из n элементов по m (ясно, что ).

 До сложения показателей слагаемые в разложении бинома  имеют вид: ; каждое слагаемое содержит n множителей. Количество слагаемых, которые содержат множитель  m раз совпадает с количеством сочетаний по  m из n элементов; такие слагаемые будут иметь вид ; общее число таких слагаемых равно , что приводит к так называемой формуле бинома Ньютона:

¯

 Для наглядного представления значений биномиальных коэффициентов применяют таблицу, называемую треугольником Паскаля:

 Каждый внутренний элемент этой таблицы получается как сумма элементов, стоящих левее и правее строкой выше.

Рассмотрим некоторые свойства биномиальных коэффициентов, которые хорошо просматриваются в треугольнике Паскаля:

 а). Свойство, используемое при построении треугольника Паскаля:

 .

 б). Число элементов в строке (в разложении бинома степени n) на единицу больше показателя степени бинома.

 в). Сумма биномиальных коэффициентов в любой строке равна 2n, то есть

 .

 г). , так как  .

Это свойство означает, что таблица Паскаля симметрична относительно своей центральной линии, или, другими словами, равноотстоящие от краев элементы строки одинаковы: нулевой элемент равен последнему ; первый элемент равен предпоследнему   и т.д.

 д). Сумма биномиальных коэффициентов, стоящих на четных местах, равна сумме биномиальных коэффициентов, стоящих на нечетныx местах.

 е).Каждый элемент строки равен предшествующему, умноженному на коэффициент, равный , то есть . В самом деле,  .

3. Действительные числа.

3.1. Аксиомы действительных чисел.

 Множество R={x,y,z,…} действительных чисел - множество мощности континуум, на котором определены две операции (сложение и умножение) и отношение упорядоченности (), удовлетворяющие аксиомам

 I.1. x+y=y+x;

 I.2. (x+y)+z=x+(y+z);

I.3. Существует такой элемент 0ÎR, что 0+х=х для "хÎR;

I.4. Для каждого элемента хÎR существует такой элемент - х, что х+(- х)=0;

II.1. xy=yx;

II.2. (xy)z=x(yz);

II.3. Существует такой элемент 1ÎR, что 1х=х для "хÎR;

II.4. Для каждого элемента х¹0, х ÎR существует такой элемент х-1ÎR, что х х-1=1;

III.1. x(y+z)=xy+xz;

IV.1. Отношение {()L( y £ x)} эквивалентно отношению х=у;

IV.2. Для любых двух элементов хÎR, уÎR или х£у, или у£х;

IV.3. Из  и y£z следует х£z;

IV.4. Из х£у следует х+ z £у+ z для любых х,у, z ÎR;

IV.5. Из 0£ х и 0£ у следует 0£ ху.

Отношение  записывается также в форме у³х. Отношение {()L( x¹y)} записывается в форме х<у.

 V. Аксиома непрерывности: для любых элементов хÎR, уÎR таких, что х < у, существует элемент z ÎR, такой что х< z < у.

 VI. Аксиома Архимеда: для любых элементов хÎR, уÎR таких, что 0<х, 0<у, существует такое натуральное число n, что у£ nх;

 VII. Аксиома о вложенных отрезках: если {[an, bn]} - счётная последовательность отрезков, таких что an£ an+1 и bn+1£ bn при "n, то пересечение этой последовательности непусто, т.е. $ хÎR: хÎ[an, bn] для "n.

 

 

Справочник