Слайд 1Лекция №1.
ФУНКЦИИ НЕСКОЛЬКИХ ПЕРЕМЕННЫХ
Определение функции нескольких переменных.
Предел и непрерывность.
Частные производные
и полный дифференциал.
Производная сложной функции.
Производная неявной функции.
Частные производные и дифференциалы высших порядков.
Производная по направлению и градиент.
Экстремумы функций двух переменных.
Слайд 2Литература
Д. Письменный «Конспект лекций по высшей математике», Ч.1, Ч.2.
2. Н.С. Пискунов
«Дифференциальное и интегральное исчисления», Т. 1, 2.
3. М.В. Ишханян «Математический анализ», Ч.1, 2.
4. Минорский В.П. «Сборник задач по высшей математике».
Слайд 3
1. ФУНКЦИЯ ДВУХ ПЕРЕМЕННЫХ.
1.1. Определение, способы задания
А) Табличное задание функции
Слайд 4Б) Графическое задание функции (номограммы)
z
0
a
b
y=y1
y=y2
y=y3
y=ym
x
Слайд 5
В) Аналитическое задание:
я
x
0
y
D
D -- область определения
Слайд 6 Определение функции двух переменных
Слайд 7Обозначения:
При этом пишут:
Z = f(x, y) или z = z(x, y)
или f: D → ℝ,
где x и y – независимые переменные, z – зависимая переменная (функция).
Определение Множество D(f) называется областью определения функции, а множество значений, принимаемых в области определения функции, называется областью изменения функции Е(f) (или множеством значений).
Слайд 8Опр. Областью определения функции z = f(x, y)
Слайд 10График функции
Опр. Графиком функции 2-х переменных
z =
f(x, y) является поверхность, проектирующаяся на плоскость XOY в область определения функции (это может быть часть плоскости XOY либо вся плоскость, с границей или без).
z = f(x, y) – аппликата точки М(x, y, z).
Слайд 11Примеры графиков функций 2-х переменных
Слайд 13
x
0
y
Пример. Найти линии уровня функции
Слайд 142. Предел функции 2-х переменных
Слайд 173. Непрерывность функции 2-х переменных
Слайд 184. Частные приращения и производные первого порядка функции двух переменных
Слайд 23Геометрический смысл частных производных функции двух переменных
Слайд 275. Полное приращение и полный дифференциал функции
Положим во 2-е равенство
Аналогично положим
Получим
формулу для полного дифференциала:
Если функция имеет полный дифференциал, то она называется дифференцируемой.
Слайд 29Применение полного дифференциала к приближённым вычислениям
Слайд 33
2) случай двух независимых переменных .
Слайд 372) Случай двух независимых переменных
Слайд 398.Частные производные высших порядков
Слайд 429. Производная по направлению. Градиент.
Слайд 43Производная по направлению. Градиент.
Слайд 44Производная по направлению. Градиент.
Слайд 46Механический и геометрический смысл производной по направлению
Слайд 5010. Касательная плоскость и нормаль к поверхности.
Слайд 51Опр. 2. Нормалью к поверхности называется перпендикуляр к касательной плоскости в
Слайд 5511. Экстремум функции двух переменных.
Слайд 57
Достаточные условия существования экстремума функции
Слайд 60Пример 2.
M1 и M2 -- точки минимума, zmin = -2.