Мысал 2. 1
y
x
z
2
2
функциясын экстремумға зерттейік.
Шешуі: Дербес туындыларын табайық:
0
y
,
0
x
0
y
2
,
0
x
2
;
y
2
z
,
x
2
z
y
x
.
Демек
)
0
,
0
(
M
0
нүктесі күдікті нүкте. Енді екінші ретті дербес туындыларын
тауып
)
0
,
0
(
M
0
нүктесіндегі мәнін есептейміз:
0
z
;
2
z
,
2
z
xy
yу
x
x
.
Сонда
0
4
2
0
0
2
. Ендеше
)
0
,
0
(
M
0
нүктесі берілген функцияның минимум
нүктесі болады және
1
)
M
(
z
0
min
.
Мысал 3. x
4
y
x
z
2
2
функциясының мына
0
x
,
9
y
x
2
2
аймақтағы ең
кіші және ең үлкен мәндерін табу керек.
Шешуі : Күдікті нүктелерін табамыз:
0
y
2
z
0
4
x
2
z
y
x
Осыдан
0
y
,
2
x
. Күдікті нүкте
)
0
,
2
(
M
0
және
4
2
4
2
M
z
2
0
. Шеңбер
доғасының бойында
2
2
x
9
y
, сондықтан
9
x
4
x
2
x
9
x
4
x
z
2
2
2
.
Осы бір айнымалды функцияның
3
;
0
кесіндісіндегі ең үлкен және ең кіші
мәндерін табамыз.
4
x
4
z
x
болғандықтан
1
x
1
күдікті нүкте. Бұл мәнге
шеңбердің екі нүктесі сәйкес келеді.
)
8
,
1
(
M
),
8
,
1
(
M
2
1
.
11
9
1
4
1
2
M
z
M
z
2
2
1
. Кесіндінің шеткі нүктелеріне мына
нүктелер сәйкес келеді:
)
0
,
3
(
M
),
3
,
0
(
M
),
3
,
0
(
M
5
4
3
,
3
9
3
4
3
2
M
z
,
9
9
0
4
0
2
M
z
M
z
2
5
4
3
. Сол сияқты z
функцияның
0
x
шекарадағы ӛзгерісін қарастырамыз. Бұл жағдайда
.
0
y
y
2
z
,
3
y
3
,
y
z
y
2
Функция ӛзінің ең үлкен және ең кіші
мәндерін келесі нүктелерде қабылдауы мүмкін:
),
3
,
0
(
M
3
),
3
,
0
(
M
4
)
0
,
0
(
M
6
. Бұл
нүктелерде
,
9
M
z
M
z
4
3
0
M
z
6
. Ендеше
11
0
;
3
;
9
;
11
;
4
min
M
z
min
z
min
i
,
0
0
;
3
;
9
;
11
;
4
max
M
z
max
z
max
i
.
Аудиториялық жұмысы: Көп айнымалы функцияны экстремумге зерттеу: [8]
№№ 3621, 3628, 3642, 3651, 3675.
Үй жұмысы №№ 3624, 3633, 3643, 3654, 3679.
Практикалық cабақ №14 Тақырыбы: Екі еселі интеграл. Мақсаты: Екі еселі интегралды есептеу. Екі еселі интегралды қайталама интегралға келтіру. 1 - есеп . Интегралдау ретін ӛзгертіңіз.
)
x
y
x
,
1
x
0
(
:
D
;
dy
)
y
,
x
(
f
dx
2
x
x
1
0
2
Шешуі: D аймағы
1
y
,
0
y
,
y
x
,
y
x
2
, осыдан
y
y
1
0
x
x
1
0
dx
)
y
,
x
(
f
dy
dy
)
y
,
x
(
f
dx
2
.
2 - есеп . Интегралдау ретін ӛзгертіңіз.
)
x
2
y
x
,
1
x
0
(
:
D
;
dy
)
y
,
x
(
f
dx
2
x
2
x
1
0
2
Шешуі: D=D
1
+D
2
болғандықтан,
y
2
0
2
1
y
0
1
0
x
x
1
0
dx
)
y
,
x
(
f
dy
dx
)
y
,
x
(
f
dy
dy
)
y
,
x
(
f
dx
2
3 - есеп . 4
y
0,
y
2,
x
,
1
x түзулерімен шектелген тіктӛртбұрышты
D облысындағы
D dxdy y x 3
екі еселі интегралын есептеңдер.
Шешуі: Берілген екі еселі интеграл тӛмендегідей қайталама интегралға келтіреді.
2
1
4
0
3
3
dy y x dx dxdy y x D x – ті тұрақты деп есептеп ішкі интегралды есептейміз:
64
4
4
4
0
4
0
4
3
x y xy dy y x Алынған
x – тің функциясын [1,2] кесіндісінде интегралдаймыз.
70
64
2
2
64
4
2
64
2
4
64
4
2
1
2
1
2
3
x x dx x dxdy y x D Аудиториялық жұмысы: Екі еселі интегралды есептеу: [8] №№ 3906, 3916-3922
(жұп).
Үй жұмысы №№ 3907, 3917-3921 (тақ).
Тақырыбы: Кез келген облыс бойынша екі еселі интеграл. Мақсаты: Кез келген облыс бойынша екі еселі интегралды есептеу. Қисықсызықты облыс жағдайында екі еселі интегралды қайталанған интегралға келтіру. Мысал 1. 2
2
y
x
,
x y параболарымен шектелген
D облысында
D dxdy y x екі
еселі интегралын есептеңіз.
Шешуі: D облысының тӛменгі шекарасы
2
x y
ал жоғары шекарасы
2
y
x
,
яғни
x y
, мұндағы радикал алдына "+" таңбасы қойылады, ӛйткені
D облысы
хОу жазықтығының
0
у бӛлігінде орналасқан
x – тің [0,1] кесіндісіндегі
кезкелген бекітілген мәнінде
у 2
x y
– тан
x y
не дейін ӛзгереді.
Сондықтан
2 2 1 x 1 1 x 2 x D 0 0 0 x x x dxdy dx dy x(ln y ) dx x(ln x ln x )dx y y
1 1 2 0 0 u ln x dv xdx 1 3 x( ln x 2ln x )dx xln xdx 1 1 2 2 du dx v x x 2
1 1 2 1 2 2 2 0 x 0 0 0 3 1 1 dx 3 1 x 3 x ln x x lim x ln x 0 . 2 2 2 x 2 2 2 8
Мысал 2. 12
,
4
,
2
2
y x y x x y сызықтарымен шенелген
D облысында
dxdy y x I D
)
(
екі еселі интегралын есептеңіз.
Шешуі:
4
,
2
2
y x x y және
,
12
,
2
2
y x x y теңдеулер жүйелерін шешіп, сәйкесінше
2
1
x ,
8
2
x және
8
1
x ,
18
2
x аламыз. Сондықтан
D облысын
2
1
D D D
түрінде жазамыз, мұнда
}
2
4
,
8
2
:
)
,
{(
2
1
x y x x R y x D
,
}
12
2
,
18
8
:
)
,
{(
2
2
x y x x R y x D
.
Екі еселі интегралдың қасиеттерін қолданып және қайталанған интегралдарға
кӛшіп,
dy y x dx dy y x dx dxdy y x dxdy y x I x x x x D D 12
2
18
8
2
4
8
2
2
1
)
(
)
(
)
(
)
(
8
2
2
3
2
18
8
12
2
2
8
2
2
4
2
8
2
2
)
(
2
1
)
(
2
1
dx x x x dx y x dx y x x y x y x y x y 15
11
543
2
2
72
18
8
2
3
2
dx x x x аламыз.
Аудиториялық жұмысы: Екі еселі интегралды есептеу: [8] 3924-3930 (жұп),
3932, 3935.