- •Модуль 1 Елементи лінійної алгебри, вектори та аналітична геометрія. Вступ до математичного аналізу
- •1.1 Елементи лінійної алгебри
- •1.1.1 Поняття матриці . Визначники 2-го і 3-го порядків
- •1.1.2 Скалярний, векторний, змішаний добутки векторів, їх властивості та вираз через координати
- •1.2 Аналітична геометрія
- •1.2.1 Рівняння прямої на площині
- •1.2.2 Рівняння площини і прямої в просторі
- •1.3.2 Розкриття невизначеностей
- •1.3 Теорія границь
- •1.3.1 Поняття границі функції. Властивості границь
- •1.4 Диференціальне числення функцій однієї та декількох змінних
- •1.4.1 Похідна функції. Формули та правила диференціювання
- •1.4.2 Застосування похідних для дослідження функцій
- •1.4.3 Диференціальне числення функцій декількох змінних
- •Модуль 2 Невизначений, визначений і невласний інтеграли. Диференціальні рівняння. Кратні, криволінійні і поверхневі інтеграли
- •2.1 Інтегральне числення функцій однієї змінної
- •2.1.1 Неозначений інтеграл, його властивості. Основні методи інтегрування
- •2.1.2 Властивості визначеного інтеграла. Заміна змінного та інтегрування частинами
- •2.1.3 Невласні інтеграли
- •2.2 Диференціальні рівняння
- •2.2.1 Основні поняття. Диференціальні рівняння 1–го порядку: з відокремлюваними змінними, однорідні, лінійні
- •2.2.2 Диференціальні рівняння 2–го порядку
- •2.3 Інтегральне числення функцій декількох змінних
- •2.3.1 Кратні інтеграли
- •2.3.2 Криволінійні і поверхневі інтеграли
- •Модуль 3 Числові і функціональні ряди. Ряди Фур’є. Комплексні числа та аналітичність функцій комплексної змінної
- •3.1 Числові ряди
- •3.1.1 Необхідна і достатня ознаки збіжності рядів
- •3.1.2 Ряди з чергуванням знаків членів. Ознака Лейбніца.
- •3.2 Функціональні ряди
- •3.2.1 Степеневі ряди. Знаходження області збіжності рядів
- •3.2.2 Ряди Фур’є
- •Модуль 4 Теорія ймовірностей і елементи математичної статистики
- •4.1 Випадкові події. Класична та статистична ймовірності. Основні формули та теореми теорії ймовірностей
- •4.2 Випадкові величини. Закони розподілу
- •Література
1.4.3 Диференціальне числення функцій декількох змінних
Частинною
похідною за змінною
функції
називається границя відношення частинного
приросту
до приросту
при прямуванні
до нуля і позначається одним з символів
,
.
(1.4.16)
Таким чином, згідно з означенням
.
(1.4.17)
Частинною
похідною за змінною
функції
називається границя відношення частинного
приросту
до приросту
при прямуванні
до нуля і позначається одним з символів
,
.
(1.4.18)
.
(1.4.19)
Зауваження. Обчислення частинних похідних функції двох незалежних змінних проводиться за тими ж правилами, за якими обчислюються похідні функції однієї незалежної змінної, тільки слід мати на увазі, що при визначенні частинної похідної треба вважати сталими всі незалежні змінні, окрім тієї, за якою обчислюється частинна похідна.
○ Приклад
1.4.10.
Обчислити частинні похідні функції
.
Розв'язання.
При
диференціюванні за змінною
функція
є степеневою, а при диференціюванні за
змінною
– показниковою. Знаходимо
,
.
●
Правило
диференціювання складної функції.
Частинна
похідна складної функції дорівнює сумі
добутків частинних похідних заданої
функції по проміжних аргументах (
і
)
на частинні похідні цих аргументів (
і
)
по відповідній незалежній змінній (
і
):
(1.4.20)
.
(1.4.21)
○ Приклад
1.4.11.
Знайти частинні похідні
і
,
якщо
,
де
,
.
Розв'язання. Обчислимо частинні похідні, за формулами (1.4.20)–(1.4.21):
,
,
,
,
,
.
В результаті дістанемо
;
.
●
Неявна функція двох змінних визначається рівнянням
,
(1.4.22)
яке
зв'язує
три змінні величини
,
і
.
Частинні
похідні неявної функції
виражаються через похідні функції
:
,
.
(1.4.23)
○ Приклад 1.4.14.
Знайти частинні похідні
і
функції
,
заданої рівнянням
.
Розв'язання. Знаходимо
,
,
,
тому
,
.
●
Другими частинними
похідними
(або частинними
похідними
другого
порядку)
функції
називаються величини:
,
,
,
.
і
називають
мішаними
частинними
похідними.
Мішані частинні
похідні рівні між собою за умови їх
неперервності в даній точці.
○
Приклад 1.4.15.
Обчислити частинні похідні другого
порядку функції
.
Розв'язання. Обчислимо частинні похідні першого порядку
,
.
Знаходимо частинні похідні другого порядку:
;
;
;
.●
Література: [1, с. 140 ‑ 150], [2, с. 397 ‑ 417], [4, с. 341 – 363], [5]
Контрольна робота № 1.
Завдання 1.1. Помножити матриці:
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7.
|
8.
|
9.
|
10.
|
11.
|
12.
|
13.
|
14.
|
15.
|
16.
|
17.
|
18.
|
19.
|
20. |
21.
|
22.
|
23.
|
24.
|
25.
|
26.
|
27. |
28.
|
29.
|
30.
|
Завдання 1.2. Обчислити визначник третього порядку:
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7.
|
8.
|
9.
|
10.
|
11.
|
12.
|
13.
|
14.
|
15.
|
16.
|
17.
|
18.
|
19.
|
20.
|
21.
|
22.
|
23.
|
24.
|
25.
|
26.
|
27.
|
28.
|
29.
|
30.
|
Завдання
1.3. Задані
точки
,
,
,
.
Необхідно:
1)
знайти вектори
,
,
;
2) знайти скалярний добуток векторів і ;
3) знайти векторний добуток векторів і ;
4) визначити кут між векторами і ;
5)
написати рівняння прямих
та
;
6) визначити взаємне розташування прямих і , якщо вони не паралельні, знайти точку їх перетину;
7)
написати рівняння прямої
,
яка проходить через точку А
перпендикулярно
до прямої
.
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7. |
8.
|
9.
|
10.
|
11.
|
12.
|
13.
|
14.
|
15.
|
16.
|
17.
|
18.
,
,
|
19.
|
20.
|
21.
|
22.
|
23.
,
|
24.
|
25.
|
26.
|
27.
,
|
28.
|
29.
|
30.
|
Завдання
1.4.
Задані
точки
.
Необхідно:
1)
знайти об’єм піраміди
;
2)
написати рівняння прямої, що проходить
через точки
і
,
в канонічній і параметричній формі;
3)
скласти рівняння площини, що проходить
через точки
,
і
,
записати рівняння цієї площини у
відрізках;
4)
обчислити відстань від точки
до площини, що проходить через точки
,
і
.
1. |
|
2. |
|
3. |
|
4. |
|
5. |
|
6. |
|
7. |
|
8 |
|
9. |
|
10. |
|
11. |
|
12. |
|
13. |
|
14. |
|
15. |
|
16. |
|
17. |
|
18. |
|
19. |
|
20. |
|
21. |
|
22. |
|
23. |
|
24. |
|
25. |
|
26. |
|
27. |
|
28. |
|
29. |
|
30. |
|
Завдання 1.5. Знайти границі:
1. |
1)
|
2. |
1)
|
3. |
1)
|
4. |
1)
;2)
;
3)
|
5. |
1)
|
6. |
1)
|
7. |
1)
|
8 |
1)
|
9. |
1)
|
10. |
1)
|
11. |
1)
|
12. |
1)
|
13. |
1)
|
14. |
1)
|
15. |
1)
|
16. |
1)
|
17. |
1)
|
18. |
1)
|
19. |
1)
|
20. |
1)
|
21. |
1)
|
22. |
1)
|
23. |
1)
|
24. |
1)
|
25. |
1)
|
26. |
1)
|
27. |
1)
|
28. |
1)
|
29. |
1)
|
30. |
1)
|
Завдання
1.6.
Знайти похідну функції
:
1. |
1)
|
2. |
1)
|
3. |
1)
|
4. |
1)
|
5. |
1)
|
6. |
1)
|
7. |
1)
|
8 |
1)
|
9. |
1)
|
10. |
1)
|
11. |
1)
|
12. |
1)
|
13. |
1)
|
14. |
1)
|
15. |
1)
|
16. |
1)
|
17. |
1)
|
18. |
1)
|
19. |
1)
|
20. |
1)
|
21. |
1)
|
22. |
1)
|
23. |
1)
|
24. |
1)
|
25. |
1)
|
26. |
1)
|
27. |
1)
|
28. |
1)
|
29. |
1)
|
30. |
1)
|
Завдання 1.7. Дослідити функцію та побудувати її графік:
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7.
|
8.
|
9.
|
10.
|
11.
|
12.
|
13.
|
14.
|
15.
|
16.
|
17.
|
18.
|
19.
|
20.
|
21.
|
22.
|
23.
|
24.
|
25.
|
26.
|
27.
|
28.
|
29.
|
30.
|
Завдання 1.8. Знайти диференціал другого порядку від функції :
1.
|
2.
|
3.
|
4.
|
5.
|
6.
|
7.
|
8.
|
9.
|
10.
|
11.
|
12. |
13.
|
14.
|
15.
|
16.
|
17.
|
18.
|
19.
|
20.
|
21.
|
22.
|
23.
|
24.
|
25.
|
26.
|
27.
|
28.
|
29.
|
30.
|
Завдання
1.9. Обчислити
частинні похідні першого та другого
порядку функції
:
1.
|
2.
|
3. |
4.
|
5.
|
6. |
7.
|
8.
|
9. |
10. |
11. |
12.
|
13. |
14. |
15.
|
16. |
17.
|
18. |
19.
|
20.
|
21.
|
22. |
23. |
24.
|
25. |
26. |
27.
|
28. |
29.
|
30. |

;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
;
.
,
;2)
;
3)
;
;
;3)
;2)
;
;