Вопрос задан 05.03.2025 в 08:20. Предмет Математика. Спрашивает Дондокова Наташа.

Можно ли найти частные производные второго порядка функции z(x, y), заданной неявно уравнением: x + z = e^(z * y), в точке (0, 0, 1)?

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Бербер Елизавета.

Чтобы найти частные производные второго порядка функции z(x,y)z(x, y), заданной неявно уравнением x+z=ezyx + z = e^{zy}, в точке (0,0,1)(0, 0, 1), нужно выполнить несколько шагов.

  1. Исходное уравнение: У нас есть уравнение, которое связывает xx, yy и zz:

    x+z=ezyx + z = e^{zy}

    Нам нужно найти частные производные функции z(x,y)z(x, y) по xx и yy в точке (0,0,1)(0, 0, 1).

  2. Первичные частные производные (первый порядок):

    Чтобы найти производные, будем использовать метод неявного дифференцирования.

    • Частная производная функции z(x,y)z(x, y) по xx, ∂z∂x\frac{\partial z}{\partial x}:

      Дифференцируем уравнение по xx:

      ∂∂x(x+z)=∂∂x(ezy)\frac{\partial}{\partial x}(x + z) = \frac{\partial}{\partial x}(e^{zy})

      Это даёт:

      1+∂z∂x=yezy∂z∂x1 + \frac{\partial z}{\partial x} = y e^{zy} \frac{\partial z}{\partial x}

      Из этого уравнения выразим ∂z∂x\frac{\partial z}{\partial x}:

      ∂z∂x(1−yezy)=1\frac{\partial z}{\partial x} (1 - y e^{zy}) = 1

      Таким образом:

      ∂z∂x=11−yezy\frac{\partial z}{\partial x} = \frac{1}{1 - y e^{zy}}

      Теперь подставим точку (x,y,z)=(0,0,1)(x, y, z) = (0, 0, 1):

      ∂z∂x=11−0⋅e1⋅0=1\frac{\partial z}{\partial x} = \frac{1}{1 - 0 \cdot e^{1 \cdot 0}} = 1
    • Частная производная функции z(x,y)z(x, y) по yy, ∂z∂y\frac{\partial z}{\partial y}:

      Дифференцируем исходное уравнение по yy:

      ∂∂y(x+z)=∂∂y(ezy)\frac{\partial}{\partial y}(x + z) = \frac{\partial}{\partial y}(e^{zy})

      Это даёт:

      ∂z∂y=ezy(z+y∂z∂y)\frac{\partial z}{\partial y} = e^{zy} \left( z + y \frac{\partial z}{\partial y} \right)

      Из этого уравнения выразим ∂z∂y\frac{\partial z}{\partial y}:

      ∂z∂y−yezy∂z∂y=zezy\frac{\partial z}{\partial y} - y e^{zy} \frac{\partial z}{\partial y} = z e^{zy}

      Тогда:

      ∂z∂y(1−yezy)=zezy\frac{\partial z}{\partial y} (1 - y e^{zy}) = z e^{zy}

      Таким образом:

      ∂z∂y=zezy1−yezy\frac{\partial z}{\partial y} = \frac{z e^{zy}}{1 - y e^{zy}}

      Подставляем точку (x,y,z)=(0,0,1)(x, y, z) = (0, 0, 1):

      ∂z∂y=1⋅e1⋅01−0⋅e1⋅0=1\frac{\partial z}{\partial y} = \frac{1 \cdot e^{1 \cdot 0}}{1 - 0 \cdot e^{1 \cdot 0}} = 1

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Математика

Последние заданные вопросы в категории Математика

Задать вопрос