Курс лекций по математике для направления 020700 - Геология. Широкова Е.А - 100 стр.

UptoLike

Рубрика: 

100
Последние соотношения можно рассматривать как систему относительно
x
z
и
y
z
. Система с ненулевым главным определителем имеет единственное решение,
которое можно найти с помощью правила Крамера:
0 0 0 0
0 0 0 0
( , ) ( , )
( , ) ( , )
( , ) ( , )
( , ) | , ( , ) |
( , ) ( , )
( , ) ( , )
xy
u v u v
y z z x
u v u v
z x y z x y
x y x y
u v u v





.
Подставляя полученные частные производные в уравнение касательной
плоскости к поверхности, заданной в явном виде, получим уравнение касательной
плоскости к поверхности, заданной параметрически:
0 0 0 0
00
0 0 0 0
( , ) ( , )
00
( , )
( , ) ( , )
| ( ( , )) | ( ( , ))
( , ) ( , )
( , )
| ( ( , )) 0.
( , )
u v u v
uv
y z z x
x x u v y y u v
u v u v
xy
z z u v
uv


Производная по направлению.
1. Случай функции двух переменных
( , )f x y
. Направление
задается вектором. Выберем единичный вектор, задающий направление на
плоскости:
(cos ,sin )l

. Этот вектор образует угол
с положительным
направлением оси OX. Производной функции двух переменных по
направлению
l
называется выражение
.
2. Случай функции трех переменных
( , , )f x y z
. Пусть задан
единичный вектор
l
, образующий углы
, и
с осями OX, OY и OZ,
соответственно. Если обозначить координаты вектора
l
через
, исab
, то
по формуле косинуса угла между двумя векторами
l
и
i
получим
cosa
.
Аналогично,
cos , cosbc


. Таким образом, единичный вектор,
образующий углы
, и
с осями OX, OY и OZ, имеет координаты
(cos ,cos ,cos )
. Производной функции трех переменных по
направлению
l
называется выражение
cos cos cos
f f f f
l x y z
.
Частные производные высших порядков
Любая частная производная
k
x
f
функции
n
переменных
1
( ) ( ,..., )
n
f x f x x
сама также является функцией
n
переменных. Частная производная от частной
производной функции многих переменных называется частной производной
второго порядка функции
()fx
. При этом, если переменные, по которым берутся
        Последние соотношения можно рассматривать как систему относительно zx
и zy . Система с ненулевым главным определителем имеет единственное решение,
которое              можно                    найти             с           помощью               правила Крамера:
                     ( y, z )                                    ( z , x)
                    (u, v)                                      (u, v)
zx ( x0 , y0 )               |(u0 ,v0 ) , zy ( x0 , y0 )                |      .
                    ( x, y)                                     ( x, y) (u0 ,v0 )
                    (u, v)                                      (u, v)
        Подставляя полученные частные производные в уравнение касательной
плоскости к поверхности, заданной в явном виде, получим уравнение касательной
плоскости к поверхности, заданной параметрически:
                   ( y, z )                                      ( z , x)
                             |(u0 ,v0 ) ( x  x(u0 , v0 ))                |      ( y  y(u0 , v0 )) 
                   (u, v)                                       (u, v) (u0 ,v0 )
                              ( x, y)
                                           |        ( z  z (u0 , v0 ))  0.
                              (u, v) (u0 ,v0 )



                          Производная по направлению.
             1.    Случай функции двух переменных f ( x, y) . Направление
        задается вектором. Выберем единичный вектор, задающий направление на
        плоскости: l  (cos ,sin  ) . Этот вектор образует угол  с положительным
        направлением оси OX. Производной функции двух переменных по
                                                  f f          f
        направлению l называется выражение             cos   sin  .
                                                  l x          y
             2.    Случай функции трех переменных f ( x, y, z) . Пусть задан
        единичный вектор l , образующий углы  ,  и  с осями OX, OY и OZ,
        соответственно. Если обозначить координаты вектора l через a, b и с , то
        по формуле косинуса угла между двумя векторами l и i получим a  cos .
        Аналогично, b  cos  , c  cos  . Таким образом, единичный вектор,
        образующий углы  ,  и  с осями OX, OY и OZ, имеет координаты
        (cos ,cos  ,cos  ) . Производной функции трех переменных по
        направлению l называется выражение
             f f         f        f
                  cos    cos    cos  .
             l x         y        z

                        Частные производные высших порядков

    Любая частная производная f xk функции n переменных f ( x)  f ( x1,..., xn )
сама также является функцией n переменных. Частная производная от частной
производной функции многих переменных называется частной производной
второго порядка функции f ( x) . При этом, если переменные, по которым берутся
                                                       100