Мысал 1. Берілген
3
xy
z
функцияның толық дифференциалын табу керек.
Шешуі: Бұл функцияның дербес туындыларын табайық.
2
y
3
x
xy
3
z
,
y
z
демек,
dy
xy
3
dx
y
dz
2
3
.
Мысал 2. 3
y
2
x
t
y
,
t
sin
x
,
e
u
болсын. Сонда
)
t
6
t
(cos
e
t
3
e
2
t
cos
e
dt
dy
y
u
dt
dx
x
u
dt
du
2
t
2
t
sin
2
y
2
x
y
2
x
3
Мысал 3. Егер
sin
u
y
,
cos
u
x
,
y
x
z
2
2
болса. Онда
cos
yu
2
sin
xu
2
z
;
sin
y
2
cos
x
2
u
z
Мысал 4. Берілген
y
x
arctg
z
функциясының екінші ретті дербес туындыларын
табыңыз.
2
2
2
2
y
x
y
y
1
y
x
1
1
x
z
,
2
2
2
2
2
y
x
x
y
x
y
x
1
1
y
z
Енді екінші рет дифференциалдаймыз:
,
)
y
x
(
xy
2
y
x
y
x
x
z
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
2
)
y
x
(
xy
2
y
x
x
y
y
z
2
2
2
2
2
2
2
2
)
y
x
(
y
x
y
x
y
y
y
x
z
Мысал 5. 3
2
y
6
xy
3
x
5
z
болса,
z
d
2
неге тең болады?
Шешуі: Алдымен берілген функцияның екінші ретті дербес туындыларын
табамыз, олар:
2
y
18
x
3
y
z
,
y
3
x
10
x
z
y
36
y
z
,
3
y
x
z
,
10
x
z
2
2
2
2
2
Енді
2
2
2
ydy
36
dxdy
6
dx
10
z
d
.
Мысал 6. 1
y
3
x
2
z
2
3
функцияның Р(1;2) нүктесінде Ох ӛсімен 120
0
бұрыш
жасайтын бағыттағы туындысын табыңдар.
12
y
z
;
y
6
y
z
;
6
x
z
;
x
6
x
z
P
P
2
,
2
3
120
sin
sin
;
2
1
120
cos
cos
0
0
.
Туындыны табамыз:
3
6
3
2
3
12
2
1
6
a
z
.
Мысал 7. 2
xy
z
функцияның Р(1;1) нүктесіндегі градиентін табу керек.
Шешуі: Функцияның дербес туындыларын және Р(1;1) нүктесіндегі мәндерін
есептейміз:
2
y
z
;
xy
2
y
z
;
1
x
z
;
y
x
z
P
P
2
.
Сонда,
j
2
i
gradz
.
Мысал 8 . dydx u d dxdy u d 2
2
теңдікті тексеру керек, егер:
2
y x u
.
Шешуі: Берілген функцияның дербес туындыларын есептейік
1
2
2
y x y dx du ,
x yx dy du y ln
2
2
,
x y yx dydx u d y ln
1
2
2
1
2
2
,
x y yx dxdy u d y ln
1
2
2
1
2
2
.
Осыдан, аралас туындылар
y x ,
0
анықталу облысының барлық
y x ,
нүктелерінде орындалатын
dydx u d dxdy u d 2
2
теңдікке келеміз.
Аудиториялық жұмысы: Көп айнымалы функциялардың дербес туындыларын және дифференциалдарын, күрделі функциялардың дербес туындыларын, бағыт бойынша туындыны, жоғарғы ретті туындыларды және дифференциалдарды табу: [8] №№ 3213-3229 (тақ), 3235-3241 (тақ), 3245 а)г), 3256-3260 (жұп), 3269-
3273 (тақ), 3283, 3285, 3288, 3294, 3341.
Тейлор формуласы: [8] №№ 3581, 3583,
3594.
Үй жұмысы №№ 3214-3228 (жұп), 3236-3242 (жұп), 3245 б)в)д), 3257-3261 (тақ), 3270-3274
(жұп), 3284, 3286, 3289-3295 (тақ), 3346. №№ 3582, 3597.
Практикалық cабақ №13 Тақырыбы: Айқындалмаған функцияларды дифференциалдау. Мақсаты: Айқындалмаған функциялардың дербес туындыларын және дифференциалдарын табу. 1 - есеп . )
,
(
y x z z
функциясы үшін бірінші және екінші ретті дербес
туындыларын табу керек, егер
3
3
3
a xyz z
.
Шешім : 0
)
,
,
(
z y x F теңдеуімен анықталған
z функциясының дербес
туындылары
z x x F F z
,
z y y F F z
формулалары арқылы табылады.
Берілген функция үшін
xy z yz xy z yz z x
2
2
3
3
3
,
xy z xz z y
2
,
xy z
2
.
)
,
(
y x z z
, яғни
z функциясы
x пен
y -ке тәуелді болатынын, ескере отырып,
екінші ретті дербес туындыларын есептейік
2
2
2
)
(
)
2
(
)
(
xy z y z z yz z y xy z z x x xx 3
2
3
2
2
2
2
2
)
(
2
)
(
)
2
(
)
(
xy z z xy xy z y xy z yz z yz xy z yz y xy z
,
2
2
2
)
(
)
2
(
)
)(
(
xy z x z z yz z y z xy z z y y xy 3
2
2
2
2
4
2
2
2
2
2
2
)
(
)
2
(
)
(
2
)
(
xy z y x xy z z z xy z x xy z xz yz xy z xyz z xy z
,
3
2
3
)
(
2
xy z z yx z yy
,
xy z
2
.
Аудиториялық жұмысы: Айқындалмаған функциялардың дербес туындыларын және дифференциалдарын табу: [8] №№ 3371, 3375, 3383, 3385, 3390, 3392, 3539,
3540.
Үй жұмысы №№ 3372, 3384, 3386, 3391, 3543.
Тақырыбы: Көп айнымалы функцияның экстремумы. Мақсаты: Көп айнымалы функцияны экстремумге зерттеу. Мысал 1. 2
2
4
4
2
y xy x y x z
функциясын экстремумге зерттеу керек.
Шешуі : z функциясының дербес туындыларын есептейік:
y x x z x 2
2
4
3
,
y x y z y 2
2
4
3
. Стационар нүктелер
0
2
2
4
3
y x x ,
0
2
2
4
3
y x y жүйесінен табылады.
Осы жүйенің үш шешімі бар:
0
1
x ,
0
1
y ,
1
2
x ,
1
2
y ,
1
3
x ,
1
3
y .
Локальді экстремумның жеткілікті шарттын тексеру үшін екінші ретті дербес
туындыларды есептейік
2
12
2
x z A xx ,
2
xy z B ,
2
12
2
y z C yy , онда
4
)
2
12
)(
2
12
(
)
,
(
2
2
2
y x B AC y x .
0
)
0
,
0
(
болғандықтан экстремум бар болатынын анықтау үшін
)
0
,
0
(
нүктесіндегі
z функциясының ӛсімшесін қарастырайіқ:
)
0
,
0
(
)
,
(
)
0
,
0
(
z k h z z
.
Егер
h k
болса, мұндағы
2
0
h , онда
0
2
2
)
0
,
0
(
2
2
h h z . Егер де
h k
болса, мұндағы
0
h , онда
0
2
)
0
,
0
(
4
h z .
Сонымен,
)
0
,
0
(
z
ӛсімшесі әртүрлі таңбалы мәндерді қабылдайды, сондықтан
0
1
x ,
0
1
y болғанда экстремум жоқ.
)
1
,
1
(
және
)
1
,
1
(
нүктелерінде
0
96
, сонымен бірге
0
10
A болғандықтан осы нүктелер функцияның минимум нүктелері және
2
min
z .