Файл: Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных.doc

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 04.12.2023

Просмотров: 230

Скачиваний: 2

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Тема: «Дифференциальное исчисление функций нескольких переменных»Краткие теоретические сведения.

  1. Частные производные первого порядка. Дана функция .
При нахождении частной производной по одному аргументу второй аргумент считается постоянной величиной (аргумент у – постоянная величина); (аргумент х – постоянная величина)Например: 1) , ;2) , (используем формулу ).Частные производные второго порядка находятся как производные от производных первого порядка. ; ; ; .Пример, , ; ; ; ; . .

  1. Градиент скалярного поля вектор с координатами . Этот вектор направлен по нормали к линии уровня и характеризует направление наибольшего возрастания функции z.

.Пример 2: Дана функция . Найти в точке . ; ; ; ; (использовалась формула ).Производная по заданному направлению вектора находятся по формуле , где – направляющие косинусы вектора , .Пример: Дана функция . Найти производную по направлению вектора в точке . ; ; ; (использовалась формула ). ; ;

.

ЗАДАНИЯ (только четные №)
Задание 1. Даны две функции и . Для каждой функции проверить равенство смешанных производных второго порядка .

Задание 2. Даны: функция , точка и вектор . Найти: 1) в точке А; 2) производную по направлению вектора в точке А.




вар-та

Задания

1

1) ;

2) .

2

1) ;

2) .

3

1) ;

2) .

4

1) ;

2) .

5

1) ;

2) .

6

1) ;

2) .

7

1) ;

2) .

8

1) ;

2) .

9

1) ;

2) .

10

1) ;

2) .

Тема: «Дифференциальные уравнения»Краткая теория и методические указания для решения:

  1. Дифференциальные уравнения I порядка: или . Общее решение – это совокупность решений или , зависящих от произвольной постоянной С.
Виды и методы решения некоторых дифференциальных уравнений I порядка:

    1. Уравнения с разделяющимися переменными
Алгоритм решения:а) ; Умножим на обе части уравнения. Получим б) ; в) Разделим переменные, чтобы слева были функции, зависящие от у, а справа – от х. Для этого разделим обе части уравнения на . Получим ; г) Произведя интегрирование (слева по , справа по ) получим решение .

    1. Линейные дифференциальные уравнения I порядка ( и у входят в первой степени). Методом Бернулли заменой приводим к последовательному решению двух уравнений с разделяющимися переменными относительно и затем . . Подставим в уравнение: или (1.2.1) . Определим таким образом: . Решив это уравнение, одно частное решение подставим в (1.2.1) . Получим уравнение относительно : . Определим общее решение . Общее решение уравнения 1.2 есть .


  1. Дифференциальные уравнения II порядка. . Общее решение – это совокупность решений вида , где и – произвольные постоянные.
2.1 Дифференциальные линейные уравнения II порядка с постоянными коэффициентами. , и – постоянные числа. Если , то уравнение называется однородным, если , то неоднородным.Общее решение неоднородного уравнения , где – общее решение однородного уравнения, – какое-нибудь частное решение неоднородного уравнения.2.1.1. Решение однородного линейного уравнения II порядка Составим и решим характеристическое уравнение . Дискриминант .Могут быть 3 случая: а) , два разных действительных корня и , ;б)