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多元函数微分学习题

来源:化拓教育网


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:xx0yy0zz0R2

2圆柱面方程:x2y2R2

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:2221(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

xx0yy0fz

xx0, xx, zxxyy00xyy0

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

zyxx0yy0fyxx0yy0, 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)2zf(x,y),(z)2zf(x,y),

yxxyxyxxx2xx(z)2zf(x,y),(z)2zf(x,y)。

yyyyy2xyyxyx如果函数z22zzf(x,y)的两个二阶混合偏导数及在区域D内连续, 那么

yxxy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。

xy7.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

dy0, 由F(x,y)0,两边全微分得FxdxFyFdyx。 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)0Fy(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)z1x2y2; (2)f(x,y)1x2y21; (3)zarcsin11y; (4)z。 xyxyx解 1)x2y21

1x1 (2)

y1或y1 (3)1y1 xyx(4)

yx7-2 计算下列函数的偏导数。

(1)zx2siny; (2)zxy; (3)zxyx; (4)zarctan(xy2); y42242zx3xyyzxlnxy; (5); (6)

x2(7)ztan; (8)zyylnx;

6

(9)设f(x,y)earctanyxln(x2y2),求fx(1,0);

(10)设f(x,y)x(y1)arcsinzz2xsiny x2cosy

yxx,求fx(x,1)。 y解 (1)

(2)

zzyxy1 xylnx

yxz1zxy x2 xyxyz1z2y 2222x1(xy)y1(xy)zz4x36xy2 6x2y4y3

yx (3)

(4)

(5)

zx2z12(6)2xlnxyxxxy yxy zx22xzx2x2(7)xsecyy ysecy(y2)

zz1lnxlnxy(lnx1) ylny(8)x yx(9)令y0,f(x,0)2lnx,则fx(1,0)2 (10)令y1,f(x,1)x,则fx(x,1)1

2z2z7-3设zx,验证。 xyyxyz2zy1xy1yxy1lnx 解 yx ,

xyxz2zyxy1yxy1lnx xlnx ,

yxy7-4 求下列函数的二阶偏导数。

(1)zxln(xy); (2)zx43x2y2y4;

7

yyz(1xy) ; (4)。 zarctan(3)xz解 (1)

xz yxxxyyln(xy)xxy2zxy,y2zln(xy)1,2xxy2

2yxy1x

2z32z(2)4x6xy,212x26y2 xxz (3)xyy2z2xy (),22222222xxyx(xy)y1x12z2y1z (4)y(1xy),2y3(1xy)y2 xxx(0,π),fyy(0,π). (0,π),fxy7-5 设f(x,y)esinyf,求fxxesiny,fyyesiny,fxyecosy 解 fxesiny,fyecosy,fxx(0,π)0,fxy(0,π)=-1,fyyⅱ(0,π)=0 ⅱ fxxxxxxx7-6 证明

(1)设zln(xy),证明xzz1y。 xy2(2)设zyxzzarcsin,证明xy0。 xyxy7-7 计算全增量或全微分。

(1)求函数zx2y2在点(2,1)处,当x0.02,y0.01时的全增量与全微分;

(2)求当x2,y1,x0.01,y0.03时,函数z分;

(3)求zxy2在点(0,1)当x0.1,y0.3时的全微分; (4)求zln(xy)在点(2,1)的全微分。

解 (1)全增量zf(x0x,y0y)f(x0,y0)

xy的全增量与全微x2y28

全微分dzzzdxdy2xy2dx2x2ydy xy (2)全增量zf(x0x,y0y)f(x0,y0) 全微分dzzzdxdy xyzzdxdy xyzzdxdy xy (3)全微分dz (4)全微分dz7-8 计算全微分。

(1)zexsin(xy); (2)zx2y2; (3)zxyxy;

(4)uln1x2y2。 解(1)

zzexsin(xy)excos(xy),excos(xy) xy (2)

zxxxy22,zyyxy22

(3)

z1zxy,x2 xyyy1u12xu12y, (4)uln(1x2y2), 22222x21xyy21xy7-9 求下列多元复合函数的偏导数。 (1)zln[e2(xy)(x2y)] , 求

2zz和; yxuu及; yx(2)设u(xy)z,zx2y2,(xy0),求

9

(3)设u(x2y2),求证xuuy0; yx(4)设 zf(x2y2,xy),求

zz和; yxdz; dx1du(6)ux4xy3y,xt2,y, 求;

tdt(5)设zu2v,ucosx,vsinx,求(7)zu2vuv2,uxcosy,vxsiny,求

zz和; yxvzz(8)zx2lny,x,y3v2u,求和;

uuv(9)zarctan(xy),yex,求

zz和。 yx解 (1)

z12(xy2)2(xy2)[e22x] 2xe(xy) (2)

ufffz10z(xy)z1(xy)zln(xy)2x xxyzxuu2x,2y xtyt (3)令tx2y2,(4)令u=x2y2,vxy

zfufvff2xy xuxvxuvdzzduzdv (5)2uv(sinx)u2cosx

dxudxvdx则(6)

duudxudy2y2x1(1)2t(3)(2) dtxdtydttxyxy(7)

zzuzv(2uvv2)cosy(u22uv)siny xuxvxzzxzyvx22xlny(2)(2) (8)

uxuyuuy (9)

z11xyxe 22x1(xy)1(xy)10

7-10对下列函数求yx。

(1)xylny; (2)sinyexy0; (3)xylnxlny0; (4)x3y1。 解 (1)令F(x,y)xylny 则

46x2FFexy2,cosyex2xy xyx2(2)令F(x,y)sinyexy,

FF1y,x 则xyy(3)令F(x,y)xylnxlny

F1F1y,x 则xxyy46(4)令F(x,y)x3y1

FF4x3,18y5 则xyz3337-11 对下列函数求zy。 x、z(1)exyz; (2)xyz3xyz0; (3)xyzlnz; (4)zyxz1。

z解 (1)令F(x,y,z)exyz,则Fxyz,Fyxz,Fzexy

z23 (2)令F(x,y,z)xyz3xyz

则Fx3x3yz,Fy3y3xz,Fz3z3xy

222333 (3)令F(x,y,z)xyzlnz

则Fxy,Fyx,Fzlnz1

(4)令F(x,y,z)zyxz1

则Fxz,Fyz,Fz2zy3xz

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hV,其表面积为 xy2Vzy0x2x由,解得xy32V zyx2V02y3V2V3所以,当xy2V,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 2rVdz2V26r0,解得r3令 3drr解 设圆柱的半径为r,则高为h11

V9V,h3,其总造价最小。 327-14 求抛物线yx上的点与直线xy2上的点之间的最短距离。

|xy02|2解 点x0,y0到直线xy20的距离公式为d0,又已知y0x0

217(x0)22|xx2|24,则最短距离为72。 d0082232227-15 求z4xy在圆xy1上的最大值。

所以,当r3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z4xy在圆xy1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P116x,P222y,两种产品的联合成本为C(x,y)2x2xyy13,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-y2-1316x3x222y2y22xy13,

fx(x,y)166x2y0求其偏导数,并解方程组,求得x=1,y=5 于是得驻

f(x,y)224y2x0y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M2,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x2y2z22x2z0的球心M0及半径R分别为( )。

A.M0(1,0,1),R2 B.M0(1,0,1),R2 C.M0(1,0,1),R2 D.M0(1,0,1),R2 3.在空间直角坐标系中,2x22y2z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AxByCzD0中,若A0,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zf(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zf(x,y),则

z|(x0,y0)( )。 xf(x0x,y0y)f(x0,y0)f(x0x,y)f(x0,y0)A.lim B.lim

x0x0xxf(x0x,y0)f(x0,y0)f(x0x,y0)C.lim D.lim

x0x0xx8. 二元函数zf(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),Bfxy10.设函数f(x,y)的驻点为(x0,y0),Afxx(x0,y0),B2AC,则(x0,y0)为极大值点的充分条件是( )。 CfyyA.0,A0 B.0,A0 C.0,A0 D.0,A0 二、填空题

x2y22z,当pq0时,则方程表示的曲面为( );当1.设有曲面方程pqpq0时,方程表示的曲面为_____________。

4xy22.函数z的定义域是_______________。 22ln(1xy)3.设f(x,y)2xyy,则f(1,)________________。

x2y2x4.设zx2yxy2,而xucosv,yusinv,则

z________,uz________。 v5.设z(2xy)x2y,则dz_______________________。 6.设zarctan(xy),则dz______________________。

7.若函数zxy,当x10,y8,x0.2,y0.1时,函数的全增量

z_______;全微分dz_______________________。 三、判断题

1. 函数zarccos(x2y2)的定义域为x2y21的那些点。 ( ) 2. 设uex2y2z2,而zx2siny,则

222u2zexyz2x。 ( ) x3. 若点(x0,y0)是zf(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。 ( )

2x22y25. 函数zf(x,y)在P(x,y)点偏导存在,则在该点一定连续。 ( )

\"6. 对zf(x,y),若Zxy与Z\"yx都存在,则它们一定相等( )。 ( )

14

7. 函数zf(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;

xy;

(2)z

xy1;

y22x; (4)zln(1x2y2)(5)zln(yx)xln(1x2y2)(6)u;

111; xyz。

7)uR2x2y2z2(3.证明下列极限不存在。

1xyzr2222x4y4xy(2)lim; 。 (1)lim(x,y)(0,0)(x2y4)3(x,y)(0,0)xy4.求下列函数的间断点。

1)z(1x2y23(2)z;

1. xy5.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) zlntan(5) z=ef-q2x; y; (6) uxy/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) uln1xy; (2) u=ecosxcosy; (3) ua2x2y2z2; (4)uxysin(1/x2y2); (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fxx2u2u2ux11.若uzarctan,证明2220。

yxyzxyduax1)2,求。 12.设uarctan、y=e、z=(ax+dxzyzxxyz15

13.设z=ln(x+y)、y=lnx,求14.设z2dz。 dxzz12,x=3t+s,y=4t+sins,求、。 xyts15.f、g有一阶连续偏导数,求下列函数的一阶偏导数。

yxy(1) zexyf(x2y2,); (2) zf(xy)g(xy)。

xyx16.设u=ln(x+y+z)、z=e,求一阶偏导数。 www17.设w。 y=F(xy,yz),F有连续偏导数,证明xzxzy18.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)|4xy20,1x2y20,x2y20} 3.

2xy 4. 3u2sinvcosv(cosvsinv),2u3sinvcosv(sinvcosv)u3(sin3vcos3v) 22xy5. [2x4y(2xy)ln(2xy)](2xy)x2y1dx[x2y(4x2y)ln(2xy)](2xy)x2y1dy

y2exy(ez2)2y2e2xyzydxxdy6. 7. 8. 9. 0.58,

(ez2)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)(11)228

x0x02. (1) 由xy0,得或

y0y0y10y1(2)由,得

xxx0xy0(3) 由,得y0

x2yy016

y22x022xy22(4)由1xy0,得 221x2y210xy1yx0x0(5) 由,得 221xy01x2y21x0(6) 定义域为:y0

z02222Rxyz0(7) 由2,得 222xyzr03.(1) 当(x,y)沿y0趋于点(0,0)时,limxyxlim1

x0xyx0xy0xyylim1 xyy0y当(x,y)沿x0趋于点(0,0)时,limx0y0所以limxy的极限不存在.

x0xyy0(2) 当(x,y)沿y0趋于点(0,0)时,极限

x4y41x4lim2limlim不存在, x0(xy4)3x0x6x0x2y0x4y4所以lim2的极限不存在.。

x0(xy4)3y04. (1) 间断点为 (0,0);

(2)间断点是直线yx。 5.(1)

zzx33y2x 3x2yy3,yx(2)

z1y1z1x1, x2lnxyxy2xlnxyy2lnxyxy2ylnxy17

(3) (4)

zycos(xy)2cos(xy)[sin(xy)]yy[cos(xy)sin(2xy)] xzx1tanxysec2x122xzcsc,yyyyy1tanxysec2xx2x2x(2)2csc yyyy(5)

zze,e (6) 6.

uxyxylnxuxlnxu;; xzzz2yzy1zyzyzzzz2y 1,yxx1,

x0y1zy2

x0y17.

zz1z1 ,

xxxyyx2y11z,2y1

x2y18.(1)

uxuy, 2222xy1xy1xyuexycosxcosyexysinxcosy x(2) (3)

uxu,2222xyaxyzyaxyz2222,

(4) (5) (6)

u11xysinxycos(),

2222223xxyxy(xy)uyyxy1yzzxxyyzzxlnzxyyzzx(lnz) xxuuu2xyzln2xz,2xyzln2xy 2xyzln2yz,yyx9.(1)

z1z1xln(xy)xyln(xy)1,xx xxyyxyy2z112z112zxyx,, 22xxyxyyx2xyyy(2)

zzxyx1 yxlny,yx18

2z2z2zx1x1x1x2x2xylnyyy(xlny1)ylny,, x(x1)y22xyyxy10. 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,fxyfxxuz11. x11yz2u2xyz, 2222x2yx2y2x(xy)12yuzy22xyz1xxz,u ()22222222y(xy)xyxy12y2uuxarctan,20 zyz12.

duuudyudz dxxydxzdxdzzzdy2x112x212213.  2dxxydxxyxyxx(xy)14.

zzxzy118t338t 222txtyt(xy)(xy)(xy)15. 令ux2y2,vy,则zexyf(u,v) x16. uf(x,y,z)ln(xyz),zexy 17. 设uxy,vyz,则wF(u,v)

wwuwvwwvxFu(u,v)zFv(u,v),yFv(u,v) yuyvyzvz18. 设三角形三内角分别为x,y,z,则xyz,zxy, 它们的正弦之积为usinxsinysin[(xy)]sinxsinysin(xy)

uxcosxsinysin(xy)sinxsinycos(xy)0由,

zsinxcosysin(xy)sinxsinycos(xy)0y19

解得 xy3时,它们的正弦之积为最大。

19.设圆心角分别为x,y,z,则xyz2,z2xy,

R2R2s[cosxcos(xy)],sy[cosycos(xy)] x22sxsy0,得cosxcos(xy)cosy

R2233223sinR。 所以当xyz时,面积最大,此时s234320

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