- •3 Замена переменной в неопределенном интеграле
- •4Интегрирование по частям
- •5Определение интеграла и его свойства
- •Свойства интеграла
- •8Интегрирование рациональных дробей
- •6. Геометрические приложения определенного интеграла
- •9Интегрирование простейших дробей.
- •Интегрирование простейших дробей первого типа
- •10 Интегрирование иррациональных функций.
- •15 17Дифференциальные уравнения 1. Основные понятия
- •2. Линейные дифференциальные уравнения первого порядка
- •16Уравнения с разделяющимися переменными
- •18Дифференциальные уравнения, допускающие понижение порядка.
- •[Править]Охлаждение тела
[Править]Охлаждение тела
Пусть
—
температура тела,
—
температура окружающей среды (
).
Пусть
— количество
теплоты,
—
удельнаятеплоёмкость.
Тогда количество теплоты передаваемое
окружающей среде до выравнивания
температур выражается формулой
,
или, в дифференциальной форме,
.
С другой стороны скорость отдачи тепла
можно выразить в виде
,
где
—
некий коэффициент пропорциональности.
Исключая из этих двух уравнений
получаем
уравнение с разделяющимися переменными:
.
23Определение
функции нескольких
переменных.
Переменная z
называется функцией
двух независимых переменных x и y,
если некоторым парам значенииx и y по
какому – либо правилу или закону ставится
в соответствие
определенное значение z.
Множество G пар
значений x и y,
которые могут принимать переменные x и y,
называется областью определения функции,
а множество всех значений, принимаемых z в
области определения, - областью значений
функции z.
Переменные x и называются
аргументами функции.
Пара
чисел x и y определяет
положение точки M на
плоскости xOy с
координатами x и y.
Поэтому функцию двух переменных можно
рассматривать либо как функцию двух
переменных
можно
рассматривать как функцию точки M
,
либо как скалярную функцию векторного
аргумента
.
Каждой
тройке (x; y; z)
в пространстве Oxyzсоответствует
точка M(x; y; z).
Совершенно аналогично случаю двух
переменных можно дать определение
функции трех переменных
.
Областью определения функции трех
переменных будет все пространство или
его часть.
Аналогично
можно дать определение функции четырех
и более переменных
25Полный
дифференциал.
. (1)
Если
приращение (1) можно представить в
виде
, (2)
Где Аи В не
зависят от
и
,
а
и
стремятся
к нулю при стремлении к нулю
и
,
то функция
называетсядифференцируемой в
точке
,
а линейная часть
приращения
функции (т.е. та часть
,
которая зависит от
и
линейно)
называется полным
дифференциалом (или
простодифференциалом)
этой функции в точке
и
обозначается
символом
:
. (3)
Из
определения дифференцируемости функции
следует, что если данная функция
дифференцируема в точке
,
то она в этой точке непрерывна.
Действительно,
если в точке
функция
дифференцируема,
то для этой точки
представимо
в форме (2), откуда следует,
что
,
а
это и означает, что в
точке
функция
непрерывна.
Из
дифференцируемости функции в данной
точке следует существование ее частных
производных в этой точке (необходимое
условие дифференцируемости).
В
самом деле, пусть функция
в
точке
дифференцируема.
Тогда имеет место соотношение (2). Полагая
в нем
,
имеем:
.
Деля
на
и
переходя к пределу при
,
получаем:
.
Это
означает, что в точке
существует
частная производная
функции
по
и
. (4)
Аналогично
доказывается, что в точке
существует
частная
производная
. (5)
Используя
формулы (4)
и (5), можно переписать выражение
(3)
.
Если
положить
,
то
,
т.е.
.
Аналогично, полагая
,
получим
.
Значит, дифференциалы независимых
переменных совпадают с приращениями
этих переменных, и можно записать
дифференциал (3) в следующем виде:
