Задача. Найти частные производные
,
и
, если переменные x, y, и z связаны равенством 4x2 y ez — cos(x3 — z) + 2y2 + 3x = 0.
Решение.
Имеем равенство вида F(x, y, z) = 0, задающее неявно функцию 2-х переменных. Для вычисления частных производных можно использовать формулы (2) и (3).
Для F(x, y, z) = 4x2yez — cos(x3 — z) + 2y2 + 3x получаем:
F
= (4x2yez – cos(x3 — z) + 2y2 + 3x)
= [считаем y и z постоянными] =
= 8xyez + sin(x3 — z)3x2 + 3 = 8xyez + 3x2sin( x3 — z) + 3;
F
= (4x2yez – cos(x3 — z) + 2y2 + 3x)
= [считаем x и z постоянными] =
= 4x2ez + 4y;
F
= (4x2yez – cos(x3 — z) + 2y2 + 3x)
= [считаем x и y постоянными] =
= 4x2yez – sin (x3 — z).
По формулам (2) находим частные производные функции z = z(x, y):
;
![]()
По формуле (3) получаем частную производную функции y = y(x, z):
.
Ответы:
;
;
.
Задача 3. Дана сложная функция z = ln(2t – x2y), где x = cos3t,
. Найти полную производную
.
Решение. Используя формулу (4), получаем:
.
Подставив в полученный результат x = cos3t,
, получим выражение полной производной
через независимую переменную t:
Ответ:
.
Следствие 1. Если поверхность
допускает представление как в виде
, так и в виде
и в виде
, то при условиях теоремы 1
, где выбор знака + или — перед соответствующим слагаемым в правой части равенства определяется тем, какой угол составляют нормали к выбранной стороне с соответствующей осью.
Следствие 2. Если
представляет собой конечное объединение непересекающихся поверхностей,
, каждая из которых удовлетворяет условиям следствия 1, то
и для вычисления
используется следствие 1.
Теорема 2. Пусть двусторонняя поверхность
задана параметрическими уравнениями
, где
- непрерывно дифференцируемые функции и
.
Тогда для непрерывным на
функций
и выбранной нормали
, где, напоминаем,
,
,
. При этом выбор знака "+" или "-" перед интегралом производится в соответствии с выбором нормали (и, следовательно, стороны) поверхности. К примеру, если указано, что нормаль составляет с осью
острый угол, то знак перед интегралом совпадает со знаком
.
Теорема 2 также дана без доказательства.
| На главную сайта Dvoika.net |