Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги / Математика. Функции нескольких переменных

.pdf
Скачиваний:
6
Добавлен:
12.11.2023
Размер:
2.32 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

Вариант 5

1.

Найти и изобразить на чертеже область определения функ-

ций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) z

 

 

 

 

 

; б) z

 

ln 4 x2 y2 .

2x

3y

1 x y

x2 y2 1

2.

Найти частные производные и полный дифференциал функ-

ции z cos x3 2xy .

3. Вычислить значение производной dzdt , если z x2e2 y , где x cost, y sin t , при t .

4.Найти производную dxdz , если z xt 1 , где t x 2 .

5.Найти частные производные uz , vz , если z y cos x y ,

где x u v , y u 2v .

6. Найти производную

dy

функции y y x , заданной урав-

dx

 

 

 

 

нением xy arctg

x

.

 

 

 

 

 

 

y

 

 

7. Вычислить значения частных производных z , z функ-

x y

ции z z x, y , заданной уравнением x2 y2 z2 z 4 0 , в точ-

ке M0 1;1;1 .

8.

Проверить,

удовлетворяет ли функция u

xy

уравнению

 

x y

 

x 2u

 

y 2u

0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y x2

x

y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к по-

верхности S : z x2

2x 3 в точке M0 1;0;2 .

 

91

10.

На поверхности S : 4x2 25 y2

4z2 5 0 найти точки, в

которых

касательная плоскость

параллельна

плоскости

4x 25y 8z 0 .

 

 

 

11.

Найти градиент и производную функции z xey в точке

М0 1;4

в направлении линии xy 4 в сторону убывания аргумен-

та x.

 

 

 

 

 

12.

Исследовать

на

экстремум

функцию

z x3 y2 6xy 39x 18y 20 .

 

 

13.

Найти

наибольшее и

наименьшее значения

функции

z x2 2xy y2

4x в области

D : y 0, y x 1, x 3 .

 

92

Вариант 6

1. Найти и изобразить на чертеже область определения функ-

ций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а) z x2 y2 5 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z x y x y .

 

 

2.

Найти частные производные и полный дифференциал

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

функции z cos

 

2x2 y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

 

Вычислить

 

 

значение

производной

dz

,

 

если

 

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z ln ey e x ,

где x

 

1

,

y t2 , при t 1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти производную

 

dy

 

, если y z 2 x 1 , где

x e2 z .

 

dz

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.

Найти частные производные

z

,

z

, если z cos

x

, где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

 

v

 

 

 

 

 

y

x u2 2v , y u v2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти

производную

 

dy

функции

y y x ,

заданной

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнением x

 

xy y a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Вычислить значения частных производных z

,

z

функ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

 

ции z z x, y ,

заданной уравнением

z3 3xyz 3y z , в точке

M0 1;1;1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить, удовлетворяет ли функция u exy

уравнению

2u

 

2 2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2 x2 y

y2 0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к по-

верхности S : x2 y2 z2

 

4z 2 0

в точке M0 2;1; 1 .

 

 

 

93

10. На поверхности S : 2x2 y2 z2 4 0 найти точки, в которых касательная плоскость параллельна плоскости 2x y z 0 .

11.

Найти градиент и производную функции z x2

y2 xy

в точке

М0 3;1 в направлении линии 4x 3y 9 0 в сторону

возрастания аргумента x .

 

 

12. Исследовать на экстремум функцию z 2x3 y2

6xy 5.

13.

Найти наибольшее и

наименьшее значения

функции

z x2 y2 2x 2y 8 в области

D : y 0, y 1 x, x 0 .

 

94

Вариант 7

1. Найти и изобразить на чертеже область определения функ-

ций

а)

z arccos x y ;

 

б) z

 

 

 

 

 

2

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6 x2 y2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Найти частные производные и полный дифференциал

функции z arcsin 2x3 y .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить значение производной

 

 

dz

,

если

 

z xy ,

где

 

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x et , y ln t , при t 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

du

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти производную

, если u

2x

z 1

, где z ln x .

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

 

z

 

 

 

 

 

y

 

 

5.

Найти частные производные

,

 

,

если

 

z e2 x ,

где

u

 

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x u 2v , y 2u v .

6.

Найти производную

dy

функции

y y x ,

заданной

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнением x4 6x2 y2 9y4 5x2 15y2 100 0 .

 

 

7.

Вычислить значения частных производных z ,

z функ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

ции z z x, y , заданной уравнением cos2 x cos2

y cos2 z 1,5 , в

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

точке M0

 

;

 

;

.

 

 

 

 

 

 

4

4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить, удовлетворяет

ли функция

u sin2 x ay

 

 

 

 

2u

2u

 

 

 

 

 

 

уравнению a2

x2

y2 .

 

 

 

 

 

 

9.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к по-

верхности S : x2 z2 5yz 3y 14 0 в точке

M0

1;2;3 .

 

95

10.На поверхности S : 2x2 y2 z 0 найти точки, в которых касательная плоскость параллельна плоскости 4x z 0 .

11.Найти градиент и производную функции z yex в точке

М0 2;2 в направлении линии xy 4 в сторону возрастания аргу-

мента x.

 

 

 

 

 

12.

Исследовать

на

экстремум

функцию

z 3x3 3y3 9xy 10 .

 

 

 

13.

Найти

наибольшее

и наименьшее значения

функции

z 2x3 xy2 y2

в области D : y 0, y 6, x 0, x 1 .

 

96

Вариант 8

1. Найти и изобразить на чертеже область определения функ-

ций

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

б) z arcsin x y .

 

 

 

 

 

 

 

 

а)

z

9 x2 y2 ;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Найти частные производные и полный дифференциал

функции z ln 3x2 y y2 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить значение производной

dz

,

если z ey x2 ,

где

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x sin 2t , y ctgt , при t .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти производную

dz

 

, если z y2e3x 1

, где x sin2 y .

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

z

 

z

 

 

 

 

 

 

y

 

 

 

5.

Найти частные производные

,

,

если z x2e 2 ,

где

 

u

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x u v,

y u v.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти

производную

 

dy

функции

y y x ,

 

заданной

 

 

 

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнением ln x e

y

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

a .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Вычислить значения частных производных z ,

 

z функ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

 

y

 

ции

 

z z x, y ,

 

заданной уравнением

ez 1 z cos x cos y 2 , в

 

 

 

 

 

0;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

точке M0

 

 

 

;1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить, удовлетворяет ли функция

u y

y

 

уравне-

 

 

 

 

x

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2u

 

 

 

2 2u

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

нию

x2 x2

y

 

y2 0 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

97

9. Найти уравнения касательной плоскости и нормали к по-

верхности S : 4x2 9z2 36 в точке

M0 3;0;0 .

10. На поверхности S : x2 y2

4z2 4 найти точки, в кото-

рых касательная плоскость параллельна плоскости x y 2z 0 .

11.

Найти

градиент

и

производную

функции

z x3 2x2 y xy2 1

в точке М0 1;2

в направлении, идущем от

точки M0

к точке N 4;6 .

 

 

 

12.

Исследовать

на

экстремум

функцию

z x2 xy y2 x y 1 .

13. Найти наибольшее и

наименьшее значения функции

z 3x 6y xy x2 y2 в области

D : y 0, y 1, x 0, y x 1.

98

Вариант 9

1. Найти и изобразить на чертеже область определения функ-

ций

а)

z ln x2

y2 2x

;

 

 

 

 

б)

z arcsin

x

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y2

 

 

 

 

 

2.

Найти

 

частные

производные

 

и

полный дифференциал

функции z ye

x3 y3

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.

Вычислить значение производной

 

dz

 

, если z x2e y , где

 

dt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x cos 2t ,

y sin 2t , при t

 

 

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4.

Найти производную

 

du

 

, если u y ln y z , где z =

1

.

 

 

dy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y

5.

Найти частные производные

z

 

,

z

,

если z xy yx , где

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

u

v

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x 3u 3v ,

y u v .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6.

Найти

производную

 

dy

функции

y y x ,

заданной

 

 

 

dx

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнением y cos(x y) .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7.

Вычислить значения частных производных z ,

z функ-

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x

y

ции z z x, y ,

заданной уравнением

 

x2

y2

z2

6x 0 , в точке

M0 1;2;1 .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8.

Проверить,

удовлетворяет ли функция

u

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

y2 z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

уравнению

2u

 

 

2u

 

2u

0.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

x2

 

y2

z2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9.

Найти уравнения касательной плоскости и нормали к по-

верхности S : x2 y2 z2 2yz y 4 0 в точке

M0 1;1;1 .

 

 

 

 

 

99

10.На поверхности S : x2 2x y2 z 1 0 найти точки, в которых касательная плоскость параллельна плоскости 4x z 0 .

11.Найти градиент и производную функции z ln x2 y2 в

точке М0 1;1 в направлении линии x2 y2 2 в сторону возрастания аргумента x .

12. Исследовать на экстремум функцию z 4 x y x2 y2 .

13. Найти наибольшее и наименьшее

значения функции

z x2 2y2 4xy 6x 1 в области D : x y 3,

y 0 , x 0 .

100