- •Міністерство освіти і науки України
- •Міністерство освіти і науки України
- •Вінниця внту 2004 передмова
- •Виконання контрольної роботи
- •Елементи теорії матриць
- •Алгебраїчні дії над матрицями
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Елементи теорії визначників
- •Властивості визначника n-го порядку (n ³ 2)
- •Розв’язування
- •Обернена матриця
- •Розв’язування
- •Системи лінійних рівнянь
- •Метод крамера
- •Розв’язування
- •Метод Гаусса та Жордана-Гаусса
- •Розв’язування
- •Алгоритм розв’язування системи лінійних рівнянь за методом зжв
- •Оскільки , маємо.
- •Розв’язування
- •Функції однієї змінної
- •Способи задання функцій
- •Деякі типи функцій
- •Елементи диференціального числення та його використання для дослідження функцій
- •Правила диференціювання
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Практичне правило інтегрування раціональних дробів.
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Розв’язування
- •Максимум та мінімум функції багатьох змінних
- •Розв’язування
- •Завдання для самостійної роботи
- •Література
- •Додаток а
Розв’язування
Послідовно знаходимо
![]()
,
,
,
,
,
.
Приклад.
Обчислити
та
,
якщо![]()
Розв’язування
Послідовно знаходимо
,
,
,
,
,
.
Максимум та мінімум функції багатьох змінних
Точка М0(x0,y0)
називається точкою
максимуму (мінімуму) функції u=f(x,y),
якщо для всіх точок (x,y),
достатньо близьких до точки М0(x0,y0),
справедлива нерівність:
(
).
Максимум та мінімум функції називаються екстремумами функції, тобто кажуть, що функція має екстремум в даній точці, якщо ця функція має в ній максимум або мінімум.
Теорема (необхідна умова екстремуму). Якщо функція u=f(x,y) досягає екстремуму при x=x0, y=y0, то кожна частинна похідна першого порядку від u або перетворюється на нуль при цих значеннях аргументів, або не існує.
Теорема (достатня умова екстремуму). Нехай в деякій області, що містить точку М0(x0,y0), функція u=f(x,y) має неперервні частинні похідні до третього порядку включно і точка М0(x0,y0) – критична точка, тобто
,
.
Позначимо
а11=
,а12=а21=
,а22=
.
Тоді при x=x0, y=y0
f(x,y) не має екстремальних точок, якщо:
;
якщо
,
то екстремум може бути, а може і не бути
(необхідні додаткові дослідження);
f(x,y) має максимум, якщо:
та
а11<0;
f(x,y) має мінімум, якщо:
та
а11>0.
Приклад.
Дослідити на максимум та мінімум функцію
.
Розв’язування
1) Знайдемо критичні точки, користуючись необхідною умовою екстремуму:
.
З першого рівняння маємо y=x2.
Підставимо отримане значення у друге
рівняння, тобто x4-x=0.
Звідси знаходимо корені x1=0
та x2=1,
у1=0,
у2=1.
2) Знайдемо похідні другого порядку та обчислимо їх значення в критичних точках:
,
,![]()
В
точці (0,0) маємо: а11=0,
а12=а21=-3,
а22=0,
тобто визначник
.
Це означає, що в даній точці екстремум
не існує.
В
точці (1,1) маємо: а11=6,
а12=а21=-3,
а22=6,
тобто визначник
таа11>0.
Це означає, що дана точка є точкою
мінімуму, тобто
umin=13+13-3=-1.
Завдання для самостійної роботи
І. Для заданих матриць А та В обчислити 3А-0,5В-Е, АВ та ВА. Знайти обернену матрицю до матриць А та В, зробити перевірку.
1.
,
2.
,
3.
,
4.
,
5.
,
6.
,
7.
,
8.
,
9.
,
10.
,
11.
,
12.
,
13.
,
14.
,
15.
,
16.
,
17.
,
18.
,
19.
,
20.
,
21.
,
22.
,
23.
,
24.
,
ІІ. Розв’язати систему лінійних рівнянь трьома способами: методом Крамера, методом Гаусса, методом звичайних жорданівських виключень.
|
1. |
9. |
17.
|
|
2.
|
10.
|
18.
|
|
3.
|
11.
|
19.
|
|
4. |
12. |
20. |
|
5.
|
13. |
21. |
|
6.
|
14.
|
22. |
|
7. |
15. |
23. |
|
8. |
16. |
24. |
ІІІ. Знайти похідні функцій.
1.
;
;![]()
2.
;
;
![]()
3.
;
;![]()
4.
;
;![]()
5.
;
;![]()
6.
;
;![]()
7.
;
;![]()
8.
;
;
![]()

9.
;
;
;
10.
;
;![]()
11.
;
;![]()
12.
;
;![]()
13.
;
;![]()
14.
;
;![]()
15.
;
;![]()
16.
;
;![]()
17.
;
;![]()
18.
;
;![]()
19.
;
;
![]()
20.
;
;![]()
21.
;
;![]()
22.
;
;![]()
23.
;
;![]()
24.
;
;
![]()
IV. Дослідити на екстремум функцію та знайти інтервали її монотонності:
|
1.
2.
3.
4.
5.
|
10.
11.
12.
13.
14.
|
19.
20.
21.
22.
23.
|
|
6.
7.
|
15.
16.
|
24.
|
|
8.
9.
|
17.
18. |
|
V. Обчислити інтеграли
1.
;
;
;
![]()
2.
;
;
;
![]()
3.
;
;
;
![]()
4.
;
;
;
![]()
5.
;
;
;
![]()
6.
;
;
;
![]()
7.
;
;
;
![]()
8.
;
;
;
![]()
9.
;
;
;
![]()
10.
;
;
;
![]()
11.
;
;
;
![]()
12.
;
;
;
![]()
13.
;
;
;
![]()
14.
;
;
;
![]()
15.
;
;
;
![]()
16.
;
;
;
![]()
17.
;
;
;
![]()
18.
;
;
;![]()
19.
;
;
;
![]()
20.
;
;
;
![]()
21.
;
;
;
![]()
22.
;
;
;
![]()
23.
;
;
;![]()
24.
;
;
;![]()
VI. Елементи теорії функції багатьох змінних
Перевірити справедливість тотожності
,
якщо
.Знайти всі частинні похідні першого порядку по кожній незалежній змінній від функції

Перевірити справедливість тотожності
,
якщо
.
Знайти

Перевірити справедливість тотожності
,
якщо
Знайти всі частинні похідні першого порядку за кожною змінною
.
7.
Обчислити
8.
Знайти
частинні похідні першого порядку за
кожною змінною
![]()
9. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
10.
.
Показати, що![]()
11. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
12.
Обчислити
13. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
14. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
15.
Обчислити

16. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
17.
Знайти
частинні похідні першого порядку за
кожною змінною
![]()
18. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
19.
.
Показати, що![]()
20. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
21.
Обчислити
22. Знайти частинні похідні першого порядку за кожною змінною
![]()
23.
Знайти
частинні похідні першого порядку за
кожною змінною![]()
![]()
24.
.
Обчислити
у точці![]()
VIІ. Дослідити на екстремум функцію:
1.
![]()
![]()
2.
![]()
3.
![]()
4.
![]()
5.
![]()
6.
![]()
7.
![]()
![]()
8.
![]()
9.
![]()
![]()
10.
![]()
![]()
11.
![]()
![]()
12.
![]()
13.
![]()
14.
![]()
![]()
15.
![]()
![]()
16.
![]()
17.
![]()
![]()
18.
![]()
19.
![]()
20.
![]()
![]()
21.
![]()
![]()
22.
![]()
![]()
23.
![]()
24.
![]()
![]()
























