Краткий курс высшей математики: Часть 2. Пономарева Н.В - 37 стр.

UptoLike

Рубрика: 

(
)
==
+
=++++
n
i
ii
n
i
i
i
nn
xx
x
MU
xxx
11
2211
...
αααα
. (7)
С л е д с т в и е 2: Функция, разрывная в точке
М или не имеющая в этой
точке хотя бы одной частной производной не может быть дифференцируемой в
этой точке.
Теорема 12 (достаточные условия дифференцируемости). Если
функция
U = f (х
1
, х
2
, …, х
n
) имеет частные производные по каждому аргументу
в окрестности точки
М(х
1
, х
2
, …, х
n
) и эти частные производные непрерывны в
этой точке, то эта функция дифференцируема в точке
М.
2.5.2 Полный дифференциал функции
Полное приращение, дифференцируемой в точке
М(х
1
, х
2
, …, х
n
)
функции, можно представить по формуле (7), т.е.
() ()
(
)
=
+
++
+
=
n
i
iin
n
xx
x
MU
x
x
MU
x
x
MU
U
1
2
2
1
1
...
α
.
Определение: Полным дифференциалом (или первым дифференциалом)
функции
U = f (х
1
, х
2
, …, х
n
) в точке М называется главная, линейная
относительно
n
xxx
...,,,
21
, часть полного приращения
дифференцируемой в точке
М функции и обозначается dU(M).
Из определения следует:
()
(
) ()
n
n
x
x
MU
x
x
MU
x
x
MU
MUd
++
+
= ...)(
2
2
1
1
.
Дифференциалом независимой переменной является приращение этой
переменной, т.е.
nn
dxxdxxdxx
=
=
= ...,,,
2211
, поэтому полный
дифференциал функции принимает вид:
()
(
)
(
)
n
n
xd
x
MU
xd
x
MU
xd
x
MU
MUd
++
+
= ...)(
2
2
1
1
.
Пример 10. Найти полный дифференциал функции
z
xy
u =
в
произвольной точке
М.
Решение: Найдем все частные производные функции в точке М:
37
                                                         n  ∂U (M )            n
          + α 1 ⋅ ∆x1 + α 2 ⋅ ∆x 2 + ... + α n ⋅ ∆x n = ∑           ⋅ ∆x i + ∑ α i ⋅ ∆x i .    (7)
                                                        i =1 ∂ x i           i =1


       С л е д с т в и е 2: Функция, разрывная в точке М или не имеющая в этой
точке хотя бы одной частной производной не может быть дифференцируемой в
этой точке.

       Теорема 12 (достаточные условия дифференцируемости). Если
функция U = f (х1, х2, …, хn) имеет частные производные по каждому аргументу
в окрестности точки М(х1, х2, …, хn) и эти частные производные непрерывны в
этой точке, то эта функция дифференцируема в точке М.


     2.5.2 Полный дифференциал функции


      Полное приращение, дифференцируемой в точке М(х1, х2, …, хn)
функции, можно представить по формуле (7), т.е.

            ∂U (M )         ∂U (M )                ∂U (M )            n
       ∆U =         ⋅ ∆x1 +         ⋅ ∆x 2 + ... +         ⋅ ∆x n + ∑ α i ⋅ ∆x i .
             ∂ x1            ∂ x2                   ∂ xn            i =1


       Определение: Полным дифференциалом (или первым дифференциалом)
функции U = f (х1, х2, …, хn) в точке М называется главная, линейная
относительно      ∆x1 , ∆x 2 , ..., ∆x n , часть полного  приращения
дифференцируемой в точке М функции и обозначается dU(M).
       Из определения следует:

                              ∂U (M )         ∂U (M )                ∂U (M )
                 dU ( M ) =           ⋅ ∆x1 +         ⋅ ∆x 2 + ... +         ⋅ ∆x n .
                               ∂ x1            ∂ x2                   ∂ xn

      Дифференциалом независимой переменной является приращение этой
переменной, т.е. ∆x1 = dx1 , ∆x 2 = dx 2 , ..., ∆x n = dx n , поэтому полный
дифференциал функции принимает вид:

                        ∂U (M )          ∂U (M )                 ∂U (M )
           dU ( M ) =           ⋅ d x1 +         ⋅ d x 2 + ... +         ⋅ d xn .
                         ∂ x1             ∂ x2                    ∂ xn

                                                                                          xy
       Пример      10. Найти полный дифференциал функции                             u=          в
                                                                                           z
произвольной точке М.

       Решение: Найдем все частные производные функции в точке М:
                                                                                                37