Найти градиент функции z= x^2 - xy + y^2 в точке M(1; 1).

0 голосов
333 просмотров

Найти градиент функции z= x^2 - xy + y^2 в точке M(1; 1).


Алгебра (12 баллов) | 333 просмотров
Дан 1 ответ
0 голосов

Пример №1. Дана функция z=z(x,y), точка A(x0,y0) и вектор a. Найти: 
1) grad z в точке А; 2) производную данной функции в точке А в направлении вектора a.Решение. 
z = 5*x^2*y+3*x*y^2
Градиентом функции z = f(x,y) называется вектор, координатами которого являются частные производные данной функции, т.е.:Находим частные производные:В свои 55 ВЫГЛЯЖУ на 25 ЛЕТ. Каждый вечер нужно наносить по паре капель...Закарпатский рецепт для СУСТАВОВ! Даже ИЗНОШЕННЫЕ суставы будут как в 20...Тогда величина градиента равна:Найдем градиент в точке А(1;1)илиМодуль grad(z):Направление вектора-градиента задаётся его направляющими косинусами:Найдем производную в точке А по направлению вектора а(6;-8).Найти направление вектора — значит найти его направляющие косинусы:Модуль вектора |a| равен:тогда направляющие косинусы:Для вектора a имеем:Если ∂z/∂a > 0, то заданная функция в направлении вектора a возрастает.
Если ∂z/∂a < 0, то заданная функция в направлении вектора a убывает.Пример №2. Даны z=f(x; y), А(х0, у0). 
Найти а) градиент функции z=f(x; y) в точке А. 
б) производную в точке А по направлению вектора а.
Пример №3. Найти полный дифференциал функции, градиент и производную вдоль вектора l(1;2). 
z = ln(sqrt(x^2+y^2))+2^x
Решение. 
Градиентом функции z = f(x,y) называется вектор, координатами которого являются частные производные данной функции, т.е.: 
Находим частные производные:Тогда величина градиента равна:Найдем производную в точке А по направлению вектора а(1;2). Найти направление вектора — значит найти его направляющие косинусы:Модуль вектора |a| равен:тогда направляющие косинусы:
 
Для вектора a имеем: 
 
Если ∂z/∂a > 0, то заданная функция в направлении вектора a возрастает.
Если ∂z/∂a < 0, то заданная функция в направлении вектора a убывает.Пример №4. Дана функция . Найти: 
1) gradu в точке A(5; 3; 0); 
2) производную в точке А в направлении вектора . 
Решение. 
1. . 
Найдем частные производные функции u в точке А. 
;; 
, . 
Тогда  
2. Производную по направлению вектора в точке А находим по формуле 

Частные производные в точке А нами уже найдены. Для того чтобы найти , найдем единичный вектор  вектора . 
, где . 
Отсюда .
Пример №5. Даны функция z=f(x), точка А(х0, у0) и вектор a. Найти: 1) grad z в точке А; 2) производную в точке А по направлению вектора a. 
Решение. 
Находим частные производные:
Тогда величина градиента равна:Найдем градиент в точке А(1;1)илиМодуль grad(z):Направление вектора-градиента задаётся его направляющими косинусами:Найдем производную в точке А по направлению вектора а(2;-5).Найти направление вектора — значит найти его направляющие косинусы:Модуль вектора |a| равен:тогда направляющие косинусы:Для вектора a имеем:
 
Поскольку ∂z/∂a < 0, то заданная функция в направлении вектора a убывает

(24 баллов)