Пусть функция определена и непрерывная на отрезке и пусть, для определенности,
Разобьем отрезок на n частей произвольным образом точками деления: . Выберем на каждом частичном промежутке произвольным образом точки .
Обозначим Составим сумму , которая называется интегральной суммой для функции на отрезке .
Обозначим длину наибольшего частичного промежутка через Перейдем к пределу при .
Если существует конечный предел , не зависящий от способа разбиения отрезка на частичные и выбора на них точек , то он и называется определенным интегралом от функции на отрезке и обозначается
Если – любая первообразная для функции , то справедлива формула Ньютона – Лейбница:
,
т.е. для вычисления определенного интеграла от непрерывной функции нужно составить разность значений произвольной ее первообразной для верхнего и нижнего пределов интегрирования.
Пример 1
Если то численно равен площади криволинейной трапеции, ограниченной кривой ,
прямыми и осью ох:
Если меняет знак конечное число раз на отрезке , то интеграл по всему отрезку разбивается на сумму интегралов по частичным отрезкам, интеграл будет положителен там, где и отрицателен, где :
.
Пусть нужно вычислить площадь фигуры, ограниченной кривыми и и прямыми , тогда при условии имеем
Пример 2
Вычислить площадь фигуры, ограниченной линиями и .
Решение
у у=х+3 у=х2+1 3 –3 –1 0 2 х | Найдем точки пересечения: , |
.
Контрольная работа № 5. Дифференциальное исчисление функции нескольких переменных.
5.1. Найти дифференциал функции .
5.2. Показать, что функция удовлетворяет уравнению .
5.3. Составить уравнения касательной плоскости и нормали к поверхности в точке .
5.4. Для функции в точке найти градиент и производную по направлению .
Краткие теоретические сведения для выполнения контрольной работы № 5 и решение типовых задач
Частные производные функции двух переменных
Переменная z называется функцией двух независимых переменных х и у на некотором множестве точек , если каждой паре значений из множества соответствует определенное значение величины z.
Пишут:
.
С геометрической точки зрения функция представляет собой поверхность.
Если при отношение частного приращения функции к вызвавшему его приращению аргумента имеет конечный предел, то этот предел называется частной производной функции по независимой переменной х в точке и обозначается , или , или .
Таким образом, по определению
.
Аналогично,
.
Так как вычисляется при неизменном значении переменной у, а – при неизменном значении переменной х, определение частных производных можно сформулировать так: частной производной по х функции называется обычная производная этой функции по х, вычисленная в предположении, что у есть постоянная; частной производной по у функции называется ее производная по у, вычисленная в предположении, что х – постоянная.
Пример 1
Найти частные производные функции .
Решение
Пример 2
Показать, что функция удовлетворяет уравнению .
Решение
Найдем частные производные
,
.
Подставим найденные выражения в левую часть уравнения:
что и требовалось доказать.
Дата: 2019-02-02, просмотров: 260.