- •3. Теорема о разложении определителя. Теорема Лапласа.
- •4. Обратная матрица. Процедура ее нахождения. Аннулирование матриц.
- •5. Ранг матрицы. Способы нахождения.
- •6. Невырожденные системы слау. Способы решения.
- •7. Метод Гаусса. Произвольные слау. Теорема Кронекера-Капелли.
- •8. Однородные слау. Фундаментальная система решений.
- •11. Скалярное произведение векторов. Определение. Вычисление. Свойства.
- •10. Векторы на плоскости и в пространстве. Операции над векторами. Коллинеарность и компланарность. Базис. Координаты.
- •1. Умножение вектора на число:
- •2. Сумма двух векторов:
- •13. Смешанное произведение векторов. Определение. Вычисление. Свойства.
- •18. Взаимное расположение прямой и плоскости.
- •19. Эллипс.
- •20. Гипербола.
- •21. Парабола.
- •22. Эллипсоид.
- •22. Гиперболоид и конус.
- •24. Параболоид.
- •30. Графики в полярной системе координат и параметрически заданных функций.
- •27. Действительные числа.
- •32. Множества и операции над ними.
- •28. Предел последовательности.
- •29. Теоремы о пределах последовательности.
- •30. Предел функции.
- •31. Бесконечно малые и бесконечно большие функции.
- •32. Односторонние пределы.
- •33. Сравнение бесконечно малых.
- •34. Теоремы о пределах.
- •35. Первый замечательный предел.
- •36. Второй замечательный предел.
- •37. Непрерывность функции в точке. Классификация точек разрыва.
- •38. Теоремы о непрерывных функциях. Непрерывность на отрезке. Равномерная непрерывность.
- •39. Производная функции, ее геометрический и физический смысл.
- •40. Дифференциал. Дифференцируемость.
- •Свойства дифференциала.
- •41. Производная и дифференциал сложной функции.
- •42.Правила дифференцирования. Производные основных элементарных функций. Логарифмическое дифференцирование.
- •43. Производные и дифференциалы высших порядков. Производная параметрически заданных функций.
- •50.Асимтоты. Общая схема исследования функции
- •56. Предел, непрерывность и частные производные функции нескольких переменных.
- •57. Полный дифференциал. Производные высших порядков.
- •58. Касательная плоскость и нормаль к поверхности. Экстремум функции нескольких переменных.
- •59. Условный экстремум функции нескольких переменных. Наибольшее и наименьшее значение функции нескольких переменных в области.
58. Касательная плоскость и нормаль к поверхности. Экстремум функции нескольких переменных.
Пусть функция
z=f(x,y)
дифференцируема в точке
некоторой области
.
Рассечем поверхность S,
изображающую функцию z,
плоскостями x=
и y=
.
Плоскость x=
пересекает поверхность S
по некоторой линии
,
уравнение которой получается подстановкой
в выражение исходной функции z=f(x,y)
вместо х числа
.
Точка
принадлежит кривой
.
В силу дифференцируемости функции z
в точке
функция
также является дифференцируемой в
точке y=
.
Следовательно, в этой точке в плоскости
x=
к кривой
может быть проведена касательная
.
Построим касательную
к кривой
в точке x=
.
Прямые
и
определяют плоскость
,
которая называется касательной
плоскостью
к поверхности S
в точке
.
Составим ее уравнение. Так как плоскость
проходит через точку
,
то ее уравнение может быть записано в
виде А(
)
+ В(
)
+ С(
)=0,
которое можно переписать так:
(разделив уравнение на –С и обозначив
А/-С=
,
В/-С=
).
Найдем
и
.
Уравнения касательных имеют вид:
;
соответственно. Касательная
лежит в плоскости
.
.
В итоге
.
Следовательно,
.
Искомое уравнение касательной плоскости:
.
Прямая, проходящая через точку
и перпендикулярная касательной
плоскости, построенной в этой точке
поверхности, называется ее нормалью.
Каноническое уравнение нормали:
.
Экстремум ф-ции
нескольких переменных. Теорема(необходимые
условия экстремума): Если в точке N(
,
)
дифференцируемая функция z=f(x,y)
имеет экстремум, то ее частные производные
в этой точке равны нулю:
.
Док-во:
Зафиксируем одну из переменных. Положим,
y=
.
Тогда получим ф-цию
одной переменной, которая имеет экстремум
при x-
.
Следовательно, согласно необходимому
условию экстремума функции одной
переменной,
,
т.е.
.
Замеч.: ф-ция может иметь экстремум в
точках, где хотя бы одна из частных
производных не существует. Точка, в
которой частные производные первого
порядка функции z=f(x,y)
равны нулю, т.е.
,
называется стационарной точкой функции
z.
Стационарные точки и точки, в которых
хотя бы одна частная производная не
существует, называются критическими
точками. В критических точках функция
может иметь экстремум, а может и не
иметь. Равенство нулю частных производных
является необходимым, но не достаточным
условием существования экстремума.
Теорема(достаточное условие экстремума):
Пусть в стационарной точке
и некоторой ее окрестности функция
F(x,y)
имеет непрерывные частные производные
до второго порядка включительно.
Вычислим в точке
значения
обозначим
.
Тогда: 1.Если
,
то функция f(x,y)
в точке
имеет экстремум: максимум, если A<0,
минимум, если A>0;
2.Если
,
то функция f(x,y)
в точке
экстремума не имеет. В случае
экстремум в точке
может быть, может не быть. Необходимы
дополнительные исследования.
