Курс инженерной графики и начертательной геометрии технического университета |
|||
| Примеры | |||
| Практикум | |||
| На главную | |||
Математика |
|||
| Задачи | |||
| Практикум | |||
| Карта сайта | |||
Дифференцирование ФКП Определение производной ФКП
Пусть однозначная ФКП
задана в области
,
,
при произвольном ненулевом достаточно малом по модулю
. Тогда производной ФКП
в точке
называется значение предела
(1)
при произвольном стремлении
.
Формально определение производной ФКП
совпадает с определением производной
функции действительной переменной
в точке
. Поэтому некоторые понятия и формулы теории дифференцирования функции действительной переменной переносятся на ФКП. В частности, только для непрерывной в точке ФКП может существовать производная в точке. Совпадают и основные ПРАВИЛА вычисления производных:
1. Если
,
, то
на
, т.е.
.
2.
,
.
3.
.
4.
.
5.
.
6. Если
,
, то
и
– правило дифференцирования сложной ФКП.
Заметим, что перечисленные формулы имеют место при предположении существования всех производных, входящих в правые части равенств. Здесь
и функции зависят от
как от "единого" сочетания переменных
и
.
Пример 5:
см. рис.5 (через каждую точку на оси Ох проходит два решения (две интегральные кривые): частное и особое).
Рис.5
Можно построить интегральную кривую в каждой точке, используя понятие о геометрическом смысле производной: tgα = f(x,y) (рис.6). Таким образом задают поле направлений, т.е. задают прямую в каждой точке, а потом проводят кривую касательную ко всем прямым в этих точках и получают интегральную кривую (одно из решений).
рис.6
Сформулируем важнейшую теорему.
Теорема (О существовании и единственности решения задачи Коши дифференциального уравнения y’=f(x ,y)):
Пусть
- непрерывная функция (рис.7) в области
, причем
- также непрерывна в
. Тогда существует единственное решение y=y(x) дифференциального уравнения y’=f(x, y) с начальным условием y(x0)=y0, (x0,y0) принадлежит D. Следовательно, через точку
проходит только одна интегральная кривая.
Рис.7
(без доказательства).
| Стандарты ЕСКД Сборник задач по математике |