полнотекстовый ресурс

полнотекстовый ресурс полнотекстовый ресурс

library.psu.kz
from library.psu.kz More from this publisher
19.11.2014 Views

2) если единичный вектор s перпендикулярен к grad и (или grad г), то ди/дз ш 0 (или dz/ds = 0) (см. рис. 15.2); 3) вектор grad и (М ) (или grad z(M ) ) имеет направление нормали в точке М поверхности (или линии) уровня функции и (или z) (рис. 15.3, д, б). Перечислим свойства градиента любой дифференцируемой функции: 1) grad(iij + и2) = grad и, + grad и2 ; 2) grad Си = Cgrad и , С e const; 3) grad(MjW2) = U2 grad u{ + и, grad «2 • Пример 3. Найти производную функции и = / 2 Х 2 ^ 2 7х +у + Z 3,6) по направлению к точке M i(- 1,1,4). ►Частные производные функции и в точке М\ ди(М у) X 2 т 7 ж 2 , 2 +Z 2 V лг, ди(М } ) ду У « з 7 * 1х2 + У2 + г Л/, ди(М { ) _ Z ш 6 dz 1 2 2 2 7 ’ /X +>» +Z А/, Единичный вектор, совпадающий по направлению с вектором М j Л/2 ■ Тогда по формуле (15.6) получаем: 0 МХМ2 (\ Г1 Л 2 2> V3’ 3’ ЗА А#! Л/2| * n (Jf| ) _ 2 I 3 ( 2 ) M6 f 2Л = 20 < ds 7 3 ? Г у 7V У 21' Пример 4. Вычислить производную функции г = arctg(xy) в точке О Д 1, 1), принадлежащей параболе у я х2 , по направлению этой кривой (в направлении возрастания абсциссы). ►За направление s ° параболы у * х2 в точке Mq{ 1,1) берем направление касательной к параболе в этой точке, задаваемой углом а , который касательная составляет с осью Ох. Тогда имеем: f {x ) =2х, tga =/(1) - 2, 1 1 tga _ 2 275

Находим частные производные функции z в точке М0: Sz(M р) = у дх . 2 2 1+ху = 1 dz(M0) _ V . 2 * - V Подставляя полученные значения в формулу (1S.7), имеем: W p ) = 1 _1 _ + 1 _2 _ я _ 3 _ 4 3s 2 Js 2Js 2 S ' | 1 2' АЗ-15.1 1. Найти значение производной вектор-функции г = = 4(/* + /)i + arctg(j + ln (l + /*)k при / = 1. (О твет: г'(1 ) = = 12i + ±j + k .) 2. Дано векторно-параметрическое уравнение движения точки М: г = г(Г) = (2г + 3 )i- 3 / j + (4 Г - 5 )к . Вычислить скорость Н и ускорение |w| движения точки в момент времени /= 0,5. (О твет: |v| = J l 9 , |w| = 2 j2 9 .) 3. Дано уравнение движения материальной точки: г = = 2cos/i + 2sinij + 3/k. Определить траекторию движения, вычислить скорость |v| и ускорение |w| движения этой точки в любой момент времени/. (О твет:х = 2cos/, у = 2sin/, z = 3/ (винтовая линия); М = У Г з , |w| = 2 .) 4. Записать канонические уравнения касательной прямой и нормальной плоскости к кривой г = /i + r j + Л в точке /= 3. (О твет: ,x+6y+27z = 786.) 1 6 27 5. Записать канонические уравнения касательной прямой и нормальной плоскости к кривой, заданной уравнениями Z = х2 + у2,у - х, вточке Л/0(1 ,1,2). (О твет: ш - т = x + y + Az = Ю .) 4 276

2) если единичный вектор s перпендикулярен к grad и (или grad г), то<br />

ди/дз ш 0 (или dz/ds = 0) (см. рис. 15.2);<br />

3) вектор grad и (М ) (или grad z(M ) ) имеет направление нормали в точке<br />

М поверхности (или линии) уровня функции и (или z) (рис. 15.3, д, б).<br />

Перечислим свойства градиента любой дифференцируемой функции:<br />

1) grad(iij + и2) = grad и, + grad и2 ;<br />

2) grad Си = Cgrad и , С e const;<br />

3) grad(MjW2) = U2 grad u{ + и, grad «2 •<br />

Пример 3. Найти производную функции и = / 2 Х 2 ^ 2<br />

7х +у + Z<br />

3,6) по направлению к точке M i(- 1,1,4).<br />

►Частные производные функции и в точке М\<br />

ди(М у) X 2<br />

т 7 ж 2 , 2 +Z 2 V<br />

лг,<br />

ди(М } )<br />

ду<br />

У<br />

« з<br />

7 *<br />

1х2 + У2 + г Л/,<br />

ди(М { ) _<br />

Z ш 6<br />

dz 1 2 2 2 7 ’<br />

/X +>» +Z А/,<br />

Единичный вектор, совпадающий по направлению с вектором М j Л/2 ■<br />

Тогда по формуле (15.6) получаем:<br />

0 МХМ2 (\<br />

Г1 Л<br />

2 2><br />

V3’ 3’ ЗА<br />

А#! Л/2|<br />

* n (Jf| ) _ 2 I 3 ( 2 ) M6 f 2Л = 20 <<br />

ds 7 3 ? Г у 7V У 21'<br />

Пример 4. Вычислить производную функции г = arctg(xy) в точке О Д 1,<br />

1), принадлежащей параболе у я х2 , по направлению этой кривой (в направлении<br />

возрастания абсциссы).<br />

►За направление s ° параболы у * х2 в точке Mq{ 1,1) берем направление<br />

касательной к параболе в этой точке, задаваемой углом а , который касательная<br />

составляет с осью Ох. Тогда имеем:<br />

f {x ) =2х, tga =/(1) - 2,<br />

1 1 tga _ 2<br />

275

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!