多元函数微分学习题
多元函数微分学习题
-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1
第七章 多元函数微分学
【内容提要】
1.空间解析几何基础知识
三条相互垂直的坐标轴Ox、Oy、Oz组成了一个空间直角坐标系。 空间直角坐标系下两点间的距离公式为:
平面方程:AxByCzD0 二次曲面方程:Ax2By2Cz2DxyEyzFzxGxHyIzK220
球面方程:xx0yy0zz0R2
2圆柱面方程:x2y2R2
x2椭球面方程:2ay2b2z2c2y2b21,a,b,c0
x2椭圆抛物面方程:2az,(a,b0)
x2双曲抛物面方程:2ay2b2z,(a,b0)
x2y2z2单叶双曲面图方程:2221(a,b,c>0)
abcx2双叶双曲面方程:2ax2椭圆锥面方程:2ay2b2y2b2z2c2z2c21,(a,b,c0)
0,(a,b,c0)
2.多元函数与极限
多元函数的定义:在某一过程中,若对变化范围D的每一对值(x,y),在变域M中存在z值,按一定对应法则f进行对应,有唯一确定的值,则称f为集合D上的二元函数,记为
x,y称为自变量,D称为定义域,z称为因变量。(x,y)的对应值记为f(x,y),称为函数值,函数值的集合称为值域。
多元函数的极限:设函数f(x,y)在开区间(或闭区间)D内有定义,
P0(x0,y0)是D的内点或边界点。如果对于任意给定的正数,总存在正数,
使得对于适合不等式
2
的一切点P(x,y)D,都有 成立,则称常数A为函数f(x,y)当xx0,yy0时的极限,记作
多元函数的连续性:设函数zf(x,y)在区域D内有定义,点P0(x0,y0)是D的内点或边界点且P0D。如果
则称函数zf(x,y)在点P0(x0,y0)处连续。
3.多元函数的偏导数与全微分
偏导数:设函数zf(x,y)在点(x0,y0)的某一邻域内有定义,当y固定在y0而x在x0处有增量x时,相应地函数有增量 如果极限
存在,则称此极限为函数zf(x,y)在点(x0,y0)处对x的偏导数, 记作
xx0yy0fz
xx0, xx, zxxyy00xyy0
同理,如果极限lim, 或fx(x0,y0)
Dy?0f(x0,y0+Dy)-f(x0,y0)
Dy存在,则称此极限为函数zf(x,y)在点(x0,y0)处对y的偏导数, 记作
,
zyxx0yy0fyxx0yy0, zyx=x0y=y0, 或fy(x0,y0)
4.二元函数zf(x,y)在点(x0,y0)的偏导数的几何意义
f(x,y)上点M0(x0,y0,f(x0,y0))的曲线
fx(x0,y0)是过曲面z在点M0处的切线Tx对x轴的斜率。
5.二阶偏导数
(z)2zf(x,y),(z)2zf(x,y),
yxxyxyxxx2xx(z)2zf(x,y),(z)2zf(x,y)。
yyyyy2xyyxyx如果函数z22zzf(x,y)的两个二阶混合偏导数及在区域D内连续, 那么
yxxy在该区域内这两个二阶混合偏导数必相等。
6.全微分
3
如果函数z可表示为
f(x,y)在点f(x,y)的全增量
其中A、B不依赖于x、y 而仅与x、y有关,则称函数zf(x,y)在点
f(x,y)可微分, 而称AxBy为函数z如果函数zf(x,y)在点(x,y)的全微分,记作dz,即
f(x,y)的偏导数z、z在点(x,y)连续,则函数在该点可微分。
xy7.复合函数微分法
复合函数的中间变量均为一元函数的情形 如果函数u(t)及v(t)都在点t可导,函数zf(u,v)在对应点(u,v)具有连续
偏导数,则复合函数zf((t),(t))在点t可导,且有
复合函数的中间变量均为多元函数的情形 如果函数u(x y)
v(x y)都在点(x y)具有对x及y的偏导数 函数zf(u v)在对应点(u v)具有连续偏导数 则复合函数z=f [j(x y), (x y)]在点(x y)的两个偏导数存在 且有
8. 全微分形式不变性
无论z是自变量u、v的函数或中间变量u、v的函数,它的全微分形式是一样的,这个性质叫做全微分形式不变性。 9. 隐函数微分法
在点(x0,y0)的某邻域内,若函数F(x,y)有连续的偏导数Fx、Fy,且F(x0,y0)0,则在Fy(x0,y0)≠0时,方程F(x,y)0确定唯一的、有连续导数的函数yf(x),满足y0f(x0)及F(x,f(x))0。
这个定理称为隐函数存在定理。隐函数存在定理给出了隐函数求导的方法,即
dy0, 由F(x,y)0,两边全微分得FxdxFyFdyx。 由Fy≠0,得到隐函数的导数为
dxFy10. 二元函数的极值
设函数zf(x,y)在点(x0,y0)的某个邻域内有定义,如果对于该邻域内任
何异于(x0,y0)的点(x,y),都有
f(x,y)f(x0,y0)(或f(x,y)f(x0,y0))
则称函数在点(x0,y0)有极大值(或极小值)f(x0,y0)。
极大值、极小值统称为极值。使函数取得极值的点称为极值点。
设函数zf(x,y)在点(x0,y0)具有偏导数,且在点(x0,y0)处有极值,则有
fx(x0,y0)0,fy(x0,y0)0
4
设函数zf(x,y)在点(x0,y0)的某邻域内连续且有一阶及二阶连续偏导
数, 又fx(x0,y0)0,fy(x0,y0)0, 令 则在点(x0,y0)处是否取得极值的条件如下:
(1) AC-B2>0时具有极值,且当A<0时有极大值,当A>0时有极小值; (2) AC-B2<0时没有极值;
(3) AC-B2=0时可能有极值, 也可能没有极值。 极值的求法: 第一步 解方程组
fx(x,y)0,fy(x,y)0
求得一切实数解, 即可得一切驻点。
第二步 对于每一个驻点(x0,y0), 求出二阶偏导数的值A、B和C。
第三步 判断AC-B2的符号, 按定理2的结论判定f(x0,y0)是否是极值、是极大值还是极小值。
11.多元函数的最大值、最小值
如果f(x,y)在有界闭区域D上连续,则f(x,y)在D上必定能取得最大值和最小值。 这种使函数取得最大值或最小值的点既可能在D的内部,也可能在D的边界上。我们假定, 函数在D上连续、在D内可微分且只有有限个驻点,这时如果函数在D的内部取得最大值(最小值),那么这个最大值(最小值)也是函数的极大值(极小值)。因此,求最大值和最小值的一般方法是:将函数f(x,y)在D内的所有驻点处的函数值及在D的边界上的最大值和最小值相互比较,其中最大的就是最大值,最小的就是最小值。 12. 条件极值 拉格朗日乘数法
对自变量有附加条件的极值称为条件极值。
一般地,考虑函数zf(x,y)在限制条件g(x,y)0下的极值问题,称为条件极值问题.考虑极值的函数zf(x,y)称为目标函数,考虑的限制条件g(x,y)0称为约束条件.没有约束条件的极值问题,称为无条件极值问题.若能从约束条件g(x,y)0解出yy(x),则条件极值问题可以转化为函数zf[x,y(x)]的无条件极值问题。
拉格朗日乘数法
要找函数z数
F(x,y)f(x,y)(x,y),
f(x,y)在条件(x,y)0下的可能极值点, 可以先构成辅助函
其中为某一常数。然后解方程组
5
Fx(x,y)fx(x,y)x(x,y)0Fy(x,y)fy(x,y)y(x,y)0。 (x,y)0由这方程组解出x, y及, 则其中(x,y)就是所要求的可能的极值点。 13. 最小二乘法简介
变量x、y满足线性方程y=ax+b,其中,a、b需要确定.通过试验测得x、y的n
组对应值:(x1,y1)、(x2,y2)、…、(xn,yn),建立计算值与实测值之差的平方和函数,得到 则Q的意义是很明显的,它等于各点离开直线y=ax+b的偏差平方和,反映了各点关于直线的偏离情况。视Q为a、b的函数,求Q的最小值,确定出线性方程的系数a、b,这就是通常所说的最小离差平方和原则,又称最小二乘法原则。
根据微积分学知识,Q有极小值的必要条件是 这样就得到关于a和b的线性方程组
这个方程组通常称为线性回归的正规方程。解此方程组得
【习题解答】
7-1 确定下列函数的定义域,并画出定义域的图形。
(1)z1x2y2; (2)f(x,y)1x2y21; (3)zarcsin11y; (4)z。 xyxyx解 1)x2y21
1x1 (2)
y1或y1 (3)1y1 xyx(4)
yx7-2 计算下列函数的偏导数。
(1)zx2siny; (2)zxy; (3)zxyx; (4)zarctan(xy2); y42242zx3xyyzxlnxy; (5); (6)
x2(7)ztan; (8)zyylnx;
6
(9)设f(x,y)earctanyxln(x2y2),求fx(1,0);
(10)设f(x,y)x(y1)arcsinzz2xsiny x2cosy
yxx,求fx(x,1)。 y解 (1)
(2)
zzyxy1 xylnx
yxz1zxy x2 xyxyz1z2y 2222x1(xy)y1(xy)zz4x36xy2 6x2y4y3
yx (3)
(4)
(5)
zx2z12(6)2xlnxyxxxy yxy zx22xzx2x2(7)xsecyy ysecy(y2)
zz1lnxlnxy(lnx1) ylny(8)x yx(9)令y0,f(x,0)2lnx,则fx(1,0)2 (10)令y1,f(x,1)x,则fx(x,1)1
2z2z7-3设zx,验证。 xyyxyz2zy1xy1yxy1lnx 解 yx ,
xyxz2zyxy1yxy1lnx xlnx ,
yxy7-4 求下列函数的二阶偏导数。
(1)zxln(xy); (2)zx43x2y2y4;
7
yyz(1xy) ; (4)。 zarctan(3)xz解 (1)
xz yxxxyyln(xy)xxy2zxy,y2zln(xy)1,2xxy2
2yxy1x
2z32z(2)4x6xy,212x26y2 xxz (3)xyy2z2xy (),22222222xxyx(xy)y1x12z2y1z (4)y(1xy),2y3(1xy)y2 xxx(0,π),fyy(0,π). (0,π),fxy7-5 设f(x,y)esinyf,求fxxesiny,fyyesiny,fxyecosy 解 fxesiny,fyecosy,fxx(0,π)0,fxy(0,π)=-1,fyyⅱ(0,π)=0 ⅱ fxxxxxxx7-6 证明
(1)设zln(xy),证明xzz1y。 xy2(2)设zyxzzarcsin,证明xy0。 xyxy7-7 计算全增量或全微分。
(1)求函数zx2y2在点(2,1)处,当x0.02,y0.01时的全增量与全微分;
(2)求当x2,y1,x0.01,y0.03时,函数z分;
(3)求zxy2在点(0,1)当x0.1,y0.3时的全微分; (4)求zln(xy)在点(2,1)的全微分。
解 (1)全增量zf(x0x,y0y)f(x0,y0)
xy的全增量与全微x2y28
全微分dzzzdxdy2xy2dx2x2ydy xy (2)全增量zf(x0x,y0y)f(x0,y0) 全微分dzzzdxdy xyzzdxdy xyzzdxdy xy (3)全微分dz (4)全微分dz7-8 计算全微分。
(1)zexsin(xy); (2)zx2y2; (3)zxyxy;
(4)uln1x2y2。 解(1)
zzexsin(xy)excos(xy),excos(xy) xy (2)
zxxxy22,zyyxy22
(3)
z1zxy,x2 xyyy1u12xu12y, (4)uln(1x2y2), 22222x21xyy21xy7-9 求下列多元复合函数的偏导数。 (1)zln[e2(xy)(x2y)] , 求
2zz和; yxuu及; yx(2)设u(xy)z,zx2y2,(xy0),求
9
(3)设u(x2y2),求证xuuy0; yx(4)设 zf(x2y2,xy),求
zz和; yxdz; dx1du(6)ux4xy3y,xt2,y, 求;
tdt(5)设zu2v,ucosx,vsinx,求(7)zu2vuv2,uxcosy,vxsiny,求
zz和; yxvzz(8)zx2lny,x,y3v2u,求和;
uuv(9)zarctan(xy),yex,求
zz和。 yx解 (1)
z12(xy2)2(xy2)[e22x] 2xe(xy) (2)
ufffz10z(xy)z1(xy)zln(xy)2x xxyzxuu2x,2y xtyt (3)令tx2y2,(4)令u=x2y2,vxy
zfufvff2xy xuxvxuvdzzduzdv (5)2uv(sinx)u2cosx
dxudxvdx则(6)
duudxudy2y2x1(1)2t(3)(2) dtxdtydttxyxy(7)
zzuzv(2uvv2)cosy(u22uv)siny xuxvxzzxzyvx22xlny(2)(2) (8)
uxuyuuy (9)
z11xyxe 22x1(xy)1(xy)10
7-10对下列函数求yx。
(1)xylny; (2)sinyexy0; (3)xylnxlny0; (4)x3y1。 解 (1)令F(x,y)xylny 则
46x2FFexy2,cosyex2xy xyx2(2)令F(x,y)sinyexy,
FF1y,x 则xyy(3)令F(x,y)xylnxlny
F1F1y,x 则xxyy46(4)令F(x,y)x3y1
FF4x3,18y5 则xyz3337-11 对下列函数求zy。 x、z(1)exyz; (2)xyz3xyz0; (3)xyzlnz; (4)zyxz1。
z解 (1)令F(x,y,z)exyz,则Fxyz,Fyxz,Fzexy
z23 (2)令F(x,y,z)xyz3xyz
则Fx3x3yz,Fy3y3xz,Fz3z3xy
222333 (3)令F(x,y,z)xyzlnz
则Fxy,Fyx,Fzlnz1
(4)令F(x,y,z)zyxz1
则Fxz,Fyz,Fz2zy3xz
322237-12 容积为V的开顶长方水池,求表面积的最小值。 解 设长方形水池的长为x,宽为y,则高为hV,其表面积为 xy2Vzy0x2x由,解得xy32V zyx2V02y3V2V3所以,当xy2V,h时,表面积最小。 3224V7-13 容积为V的开顶圆柱水池,单位面积造价底部为侧部的3倍,求总造价最小值。
V,假设单位面积造价为1,则总造价 2rVdz2V26r0,解得r3令 3drr解 设圆柱的半径为r,则高为h11
V9V,h3,其总造价最小。 327-14 求抛物线yx上的点与直线xy2上的点之间的最短距离。
|xy02|2解 点x0,y0到直线xy20的距离公式为d0,又已知y0x0
217(x0)22|xx2|24,则最短距离为72。 d0082232227-15 求z4xy在圆xy1上的最大值。
所以,当r3解 fx(x,y)2y,令同时为零,得驻点(0,0),它恰好在闭区域D的
内部,而函数在D内只有一个驻点, 那么可以肯定该驻点处的函数值就是函数f(x,y)在
3222D上的最大值,所以z4xy在圆xy1上的最大值为4。
7-16 生产某产品的数量Q与所用A、B两种原料的数量x、y有函数关系Q(x,y)5x2y,原料A、B的单价分别为100、200元,用15000元购买原料,求产品产
量的最大值。
解 从约束条件100x200y3x2,fy(x,y)15000解出y,得到
y751x,将条件极值问题转化为无条件极值问题,即 2Q(x,y(x))5x2(75一驻点x1x)375x2253x,令导数为零,解得开区域x0内唯250,故x50,y50时,取得产品产量的最大值,即
227-17 甲、乙两种产品在销量为x、y时的销售价格分别为P116x,P222y,两种产品的联合成本为C(x,y)2x2xyy13,求取得最大利润时的两种产品的价格和销量。
解 最大利润为
Q(x,y)x(16-x)+y(22-y)-2x2-2xy-y2-1316x3x222y2y22xy13,
fx(x,y)166x2y0求其偏导数,并解方程组,求得x=1,y=5 于是得驻
f(x,y)224y2x0y点为(1,5),再求出二阶偏导数fxx(x,y)6,fxy(x,y)2,fyy(x,y)4,在点
2(-2)(1,5)处, AC-B2=24->0, 又A<0, 所以函数在(1,5)处有极大值
f(1,5)50,取得最大利润50时的两种产品的价格分别为15和17,销量分别
为1和5。
【课外练习】
一、单选题
12
1.点M2,3,1关于原点的对称点是( )。
A.(-2,3,-1) B.(-2,-3,-1) C.(2,-3,-1) D.(-2,3,1)
2.球面方程x2y2z22x2z0的球心M0及半径R分别为( )。
A.M0(1,0,1),R2 B.M0(1,0,1),R2 C.M0(1,0,1),R2 D.M0(1,0,1),R2 3.在空间直角坐标系中,2x22y2z的图形是( )。
A.球面 B.圆柱面 C.圆周 D.旋转抛物面
4.在空间直角坐标系中,点M1(1,0,2)和点M2(0,3,2)之间的距离d( )。
A.10 B.24 C.26 D.8
5.平面方程AxByCzD0中,若A0,则此平面( )。
A.平行于YOZ平面 B.过原点 C.平行于x轴 D.过x轴 6.函数zf(x,y)在点P0(x0,y0)处间断,则( )。
A.函数在点P0处一定无定义 B.函数在点P0处一定极限不存在 C.函数在点P0处可能有定义,也可能有极限
D.函数在点P0处一定有定义,且有极限,但二者不等 7.设zf(x,y),则
z|(x0,y0)( )。 xf(x0x,y0y)f(x0,y0)f(x0x,y)f(x0,y0)A.lim B.lim
x0x0xxf(x0x,y0)f(x0,y0)f(x0x,y0)C.lim D.lim
x0x0xx8. 二元函数zf(x,y)在点(x0,y0)得满足关系( )。
A.可微可导连续 B.可微可导连续
C.可微可导,可微连续 D.可导连续,反之不行
9.若fx(x0,y0)fy(x0,y0)0,则f(x,y)在点(x0,y0)处有极值的( )。
A. 充要条件 B.必要条件 C.充分条件 D. 既不是充分条件,也不是必要条件
13
(x0,y0),(x0,y0),Bfxy10.设函数f(x,y)的驻点为(x0,y0),Afxx(x0,y0),B2AC,则(x0,y0)为极大值点的充分条件是( )。 CfyyA.0,A0 B.0,A0 C.0,A0 D.0,A0 二、填空题
x2y22z,当pq0时,则方程表示的曲面为( );当1.设有曲面方程pqpq0时,方程表示的曲面为_____________。
4xy22.函数z的定义域是_______________。 22ln(1xy)3.设f(x,y)2xyy,则f(1,)________________。
x2y2x4.设zx2yxy2,而xucosv,yusinv,则
z________,uz________。 v5.设z(2xy)x2y,则dz_______________________。 6.设zarctan(xy),则dz______________________。
7.若函数zxy,当x10,y8,x0.2,y0.1时,函数的全增量
z_______;全微分dz_______________________。 三、判断题
1. 函数zarccos(x2y2)的定义域为x2y21的那些点。 ( ) 2. 设uex2y2z2,而zx2siny,则
222u2zexyz2x。 ( ) x3. 若点(x0,y0)是zf(x,y)的极值点, 则一定有fx'(x,y)0.fy'(x,y)0。 ( ) 4. 函数f(x,y)1的定义域是整个平面。 ( )
2x22y25. 函数zf(x,y)在P(x,y)点偏导存在,则在该点一定连续。 ( )
\"6. 对zf(x,y),若Zxy与Z\"yx都存在,则它们一定相等( )。 ( )
14
7. 函数zf(x,y)的偏导数zx',zy'在点P(x,y)连续,则函数在该点的全微分存在。
( ) 四、计算及证明题
1.已知函数f(x,y)=(x+1)2y,求f(1,2)。 2.求下列各函数的定义域。
(1)z(3)z
xy;
xy;
(2)z
xy1;
y22x; (4)zln(1x2y2)(5)zln(yx)xln(1x2y2)(6)u;
111; xyz。
7)uR2x2y2z2(3.证明下列极限不存在。
1xyzr2222x4y4xy(2)lim; 。 (1)lim(x,y)(0,0)(x2y4)3(x,y)(0,0)xy4.求下列函数的间断点。
1)z(1x2y23(2)z;
1. xy5.求下列函数的偏导数。
lnx(1) z=xy-yx ; (2) z=y;
32(3) z=sin(xy)+cos(xy) (4) zlntan(5) z=ef-q2x; y; (6) uxy/z。
6.求z=x+y在点(0,1)当Δx=、Δy=-时的全微分。 7.求z=ln(xy)在点(2,1)的全微分。 8.求下列函数的全微分:
x+y22(1) uln1xy; (2) u=ecosxcosy; (3) ua2x2y2z2; (4)uxysin(1/x2y2); (5) u=xyz; (6)u=2。 9.求下列函数的二阶偏导数。
x(1) z=xln(xy); (2) z=y。
x(0,π),fyy(0,π)。 (0,π),fxy10.f(x,y)=esiny,求fxx2u2u2ux11.若uzarctan,证明2220。
yxyzxyduax1)2,求。 12.设uarctan、y=e、z=(ax+dxzyzxxyz15
13.设z=ln(x+y)、y=lnx,求14.设z2dz。 dxzz12,x=3t+s,y=4t+sins,求、。 xyts15.f、g有一阶连续偏导数,求下列函数的一阶偏导数。
yxy(1) zexyf(x2y2,); (2) zf(xy)g(xy)。
xyx16.设u=ln(x+y+z)、z=e,求一阶偏导数。 www17.设w。 y=F(xy,yz),F有连续偏导数,证明xzxzy18.作一个三角形,使其三内角的正弦之积为最大。
xy19.求半径为R的圆内接最大面积的三角形。
【课外练习】 参考答案
一、单项选择题
1. A 2. A 3. B 4. C 5. C 6. C 7. C 8. C 9. D 10. D 二、填空题
1. 椭圆抛物面;双曲抛物面 2. {(x,y)|4xy20,1x2y20,x2y20} 3.
2xy 4. 3u2sinvcosv(cosvsinv),2u3sinvcosv(sinvcosv)u3(sin3vcos3v) 22xy5. [2x4y(2xy)ln(2xy)](2xy)x2y1dx[x2y(4x2y)ln(2xy)](2xy)x2y1dy
y2exy(ez2)2y2e2xyzydxxdy6. 7. 8. 9. 0.58,
(ez2)31(xy)2三、判断题
1.是 2.错 3.错 4.错 5.错 6.错 7.是 四、计算及证明题 1. f(1,2)(11)228
x0x02. (1) 由xy0,得或
y0y0y10y1(2)由,得
xxx0xy0(3) 由,得y0
x2yy016
y22x022xy22(4)由1xy0,得 221x2y210xy1yx0x0(5) 由,得 221xy01x2y21x0(6) 定义域为:y0
z02222Rxyz0(7) 由2,得 222xyzr03.(1) 当(x,y)沿y0趋于点(0,0)时,limxyxlim1
x0xyx0xy0xyylim1 xyy0y当(x,y)沿x0趋于点(0,0)时,limx0y0所以limxy的极限不存在.
x0xyy0(2) 当(x,y)沿y0趋于点(0,0)时,极限
x4y41x4lim2limlim不存在, x0(xy4)3x0x6x0x2y0x4y4所以lim2的极限不存在.。
x0(xy4)3y04. (1) 间断点为 (0,0);
(2)间断点是直线yx。 5.(1)
zzx33y2x 3x2yy3,yx(2)
z1y1z1x1, x2lnxyxy2xlnxyy2lnxyxy2ylnxy17
(3) (4)
zycos(xy)2cos(xy)[sin(xy)]yy[cos(xy)sin(2xy)] xzx1tanxysec2x122xzcsc,yyyyy1tanxysec2xx2x2x(2)2csc yyyy(5)
zze,e (6) 6.
uxyxylnxuxlnxu;; xzzz2yzy1zyzyzzzz2y 1,yxx1,
x0y1zy2
x0y17.
zz1z1 ,
xxxyyx2y11z,2y1
x2y18.(1)
uxuy, 2222xy1xy1xyuexycosxcosyexysinxcosy x(2) (3)
uxu,2222xyaxyzyaxyz2222,
(4) (5) (6)
u11xysinxycos(),
2222223xxyxy(xy)uyyxy1yzzxxyyzzxlnzxyyzzx(lnz) xxuuu2xyzln2xz,2xyzln2xy 2xyzln2yz,yyx9.(1)
z1z1xln(xy)xyln(xy)1,xx xxyyxyy2z112z112zxyx,, 22xxyxyyx2xyyy(2)
zzxyx1 yxlny,yx18
2z2z2zx1x1x1x2x2xylnyyy(xlny1)ylny,, x(x1)y22xyyxy10. fx(x,y)exsiny,fy(x,y)excosy
(x,y)exsiny,fxy(x,y)fyx(x,y)excosy,fyy(x,y)exsiny fxx(0,)fyx(0,)1,fyy(0,)0 (0,)0,fxyfxxuz11. x11yz2u2xyz, 2222x2yx2y2x(xy)12yuzy22xyz1xxz,u ()22222222y(xy)xyxy12y2uuxarctan,20 zyz12.
duuudyudz dxxydxzdxdzzzdy2x112x212213. 2dxxydxxyxyxx(xy)14.
zzxzy118t338t 222txtyt(xy)(xy)(xy)15. 令ux2y2,vy,则zexyf(u,v) x16. uf(x,y,z)ln(xyz),zexy 17. 设uxy,vyz,则wF(u,v)
wwuwvwwvxFu(u,v)zFv(u,v),yFv(u,v) yuyvyzvz18. 设三角形三内角分别为x,y,z,则xyz,zxy, 它们的正弦之积为usinxsinysin[(xy)]sinxsinysin(xy)
uxcosxsinysin(xy)sinxsinycos(xy)0由,
zsinxcosysin(xy)sinxsinycos(xy)0y19
解得 xy3时,它们的正弦之积为最大。
19.设圆心角分别为x,y,z,则xyz2,z2xy,
R2R2s[cosxcos(xy)],sy[cosycos(xy)] x22sxsy0,得cosxcos(xy)cosy
R2233223sinR。 所以当xyz时,面积最大,此时s234320
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