Найти частные производные 1-го и 2-го порядка . записать полный дифференциал z=sin (x+y)

Лебедев Дмитрий Сергеевич

Учитель математики

Проверено учителем

Для функции z=sin(x+y)z equals sine open paren x plus y close paren нахождение производных основывается на правилах дифференцирования сложной функции. Поскольку аргумент (x+y)open paren x plus y close paren линейно зависит от обеих переменных, дифференцирование по xx и по yy будет симметричным. 1. Частные производные первого порядка Для нахождения zxz sub x prime мы считаем yy константой, а для zyz sub y prime — константой считается xx.

  • По xx:
    zx=zx=cos(x+y)(x+y)x=cos(x+y)z sub x prime equals partial z over partial x end-fraction equals cosine open paren x plus y close paren center dot open paren x plus y close paren sub x prime equals cosine open paren x plus y close paren По yy:
    zy=zy=cos(x+y)(x+y)y=cos(x+y)z sub y prime equals partial z over partial y end-fraction equals cosine open paren x plus y close paren center dot open paren x plus y close paren sub y prime equals cosine open paren x plus y close paren

2. Частные производные второго порядка Берем производные от уже полученных выражений первого порядка.

  • Чистая производная по xx:
    zxx=2zx2=x(cos(x+y))=sin(x+y)z sub x x end-sub double prime equals partial squared z over partial x squared end-fraction equals the fraction with numerator partial and denominator partial x end-fraction open paren cosine open paren x plus y close paren close paren equals negative sine open paren x plus y close paren Чистая производная по yy:
    zyy=2zy2=y(cos(x+y))=sin(x+y)z sub y y end-sub double prime equals partial squared z over partial y squared end-fraction equals the fraction with numerator partial and denominator partial y end-fraction open paren cosine open paren x plus y close paren close paren equals negative sine open paren x plus y close paren Смешанная производная:
    zxy=2zxy=y(cos(x+y))=sin(x+y)z sub x y end-sub double prime equals the fraction with numerator partial squared z and denominator partial x partial y end-fraction equals the fraction with numerator partial and denominator partial y end-fraction open paren cosine open paren x plus y close paren close paren equals negative sine open paren x plus y close paren (Заметим, что zxy=zyxz sub x y end-sub double prime equals z sub y x end-sub double prime согласно теореме Шварца).

3. Полный дифференциал функции Полный дифференциал первого порядка вычисляется по формуле: dz=zxdx+zydyd z equals partial z over partial x end-fraction d x plus partial z over partial y end-fraction d y Подставляя найденные производные первого порядка, получаем: dz=cos(x+y)dx+cos(x+y)dy=cos(x+y)(dx+dy)d z equals cosine open paren x plus y close paren d x plus cosine open paren x plus y close paren d y equals cosine open paren x plus y close paren open paren d x plus d y close paren Резюме результатов

Тип Выражение
1-й порядок zx=cos(x+y)z sub x prime equals cosine open paren x plus y close paren, zy=cos(x+y)z sub y prime equals cosine open paren x plus y close paren
2-й порядок zxx=zyy=zxy=sin(x+y)z sub x x end-sub double prime equals z sub y y end-sub double prime equals z sub x y end-sub double prime equals negative sine open paren x plus y close paren
Дифференциал dz=cos(x+y)(dx+dy)d z equals cosine open paren x plus y close paren open paren d x plus d y close paren

Хотите, чтобы я также составил выражение для полного дифференциала второго порядка d2zd squared z?

Форма ответа

Ваш аватар