Математический анализ. Методические рекомендации. Бондарева Е.В. - 23 стр.

UptoLike

Составители: 

Рубрика: 

— 23 —
Ðåøåíèå òèïîâîãî ïðèìåðà
Èññëåäîâàòü à ýêñòðåó ôó êöèþ
.64
22
yxyxxz +=
Ðåøåíèå. Íàõîäèì ñòàöèîíàðíûå òî÷êè çàäàííîé ôóêöèè:
;26 yx
dx
dz
=
.2yx
dy
dz
=
Ðåøàÿ ñèñòåìó
=
=
,02
,026
yx
yx
íàõîäèì 2,4
00
== yx .
Ñëåäîâàòåëüíî, äàííàÿ ôóíêöèÿ èìååò òîëüêî îä ó ñòàöè-
îíàðíóþ òî÷êó
()
2;4
0
P
. Íàõîäèì ÷àñòíûå ïðîèçâîäíûå âòîðîãî
ïîðÿäêà è èõ çíà÷åíèÿ â íàéäåííîé ñòàöèîíàðíîé òî÷êå:
;2
2
2
=
dx
zd
;1
2
=
dxdy
zd
.2
2
2
=
dy
zd
×àñòíûå ïðîèçâîäíûå âòîðîãî ïîðÿäêà íå ñîäåðæàò , î è
ïîñòîÿííû â ëþáîé òî÷êå è, â ÷àñòíîñòè, â òî÷êå
()
2;4
0
P
.
Èìååì A=–2, B=–1, C=–2;
314
21
12
==
=
>0.
Òàê êàê >0 è A<0, òî â òî÷êå
()
2;4
0
P
äàííàÿ ôó êöèÿ
èìååò ìàêñèìóì
()
848162442;4
ìàêñ
=++==
zz
.
 çàäà÷àõ 2.11—2.20 íàéòè íàèìåíüøåå è íàèáîëüøåå ç à-
÷åíèÿ ôóíêöèè Z = f(x; y) â çàäàííîé çàìêíóòîé îáëàñòè.
2.11. z = x
2
+ y
2
–4xy –4 â êâàäðàòå 0 x 4, 0 y 4.
2.12. z = x
2
+4xy y
2
–6x–2y â òðåóãîëüíèêå, îãðà è÷åî
îñÿìè êîîðäèíàò Îõ è Îó è ïðÿìîé ó =4–õ.
2.13. z=x
2
+2y
2
+4xy + 1 â êâàäðàòå –1 x 1, 0 y 2.
2.14. z = x
3
+ y
3
–3xy â êâàäðàòå 0 x 4, 0 y 4.
     Ðåøåíèå òèïîâîãî ïðèìåðà
     Èññëåäîâàòü à ýêñòðå ó ôó êöèþ z = −4 + 6 x − x − xy − y .
                                                             2    2


     Ðåøåíèå. Íàõîäèì ñòàöèîíàðíûå òî÷êè çàäàííîé ôó êöèè:
                     dz                dz
                        = 6 − 2 x − y;    = − x − 2 y.
                     dx                dy
     Ðåøàÿ ñèñòåìó
                                6 − 2 x − y = 0,
                                
                                − x − 2 y = 0,
íàõîäèì x 0 = 4, y 0 = −2 .
    Ñëåäîâàòåëüíî, äàííàÿ ôóíêöèÿ èìååò òîëüêî îä ó ñòàöè-
îíàðíóþ òî÷êó P0 (4; − 2 ). Íàõîäèì ÷àñòíûå ïðîèçâîäíûå âòîðîãî
ïîðÿäêà è èõ çíà÷åíèÿ â íàéäåííîé ñòàöèîíàðíîé òî÷êå:

                   d 2z       d 2z       d 2z
                      2
                        = −2;      = −1;      = −2.
                   dx         dxdy       dy 2
    ×àñòíûå ïðîèçâîäíûå âòîðîãî ïîðÿäêà íå ñîäåðæàò , î è
ïîñòîÿííû â ëþáîé òî÷êå è, â ÷àñòíîñòè, â òî÷êå P0 (4; − 2 ) .
Èìååì A = –2, B = –1, C = –2;

                           − 2 −1
                      ∆=          = 4 − 1 = 3 >0.
                           −1 − 2

     Òàê êàê ∆ > 0 è A < 0, òî â òî÷êå P0 (4; − 2 ) äàííàÿ ôó êöèÿ
èìååò ìàêñèìóì zìàêñ = z(4; − 2 ) = − 4 + 24 − 16 + 8 − 4 = 8 .

     çàäà÷àõ 2.11—2.20 íàéòè íàèìåíüøåå è íàèáîëüøåå ç à-
÷åíèÿ ôóíêöèè Z = f(x; y) â çàäàííîé çàìêíóòîé îáëàñòè.
    2.11. z = x2 + y2 – 4xy – 4 â êâàäðàòå 0 ≤ x ≤ 4, 0 ≤ y ≤ 4.
    2.12. z = x2 + 4xy – y2 – 6x – 2y â òðåóãîëüíèêå, îãðà è÷å î
îñÿìè êîîðäèíàò Îõ è Îó è ïðÿìîé ó = 4 – õ.
    2.13. z = x2 + 2y2 + 4xy + 1 â êâàäðàòå –1 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 2.
    2.14. z = x3 + y3 – 3xy â êâàäðàòå 0 ≤ x ≤ 4, 0 ≤ y ≤ 4.


                                 — 23 —