Найти все производные z(x,y) первого и второго порядков,
если
z=√x2−y2tgz√x2−y2
Сразу дифференцировать это уравнение вредно. Сначала разделим обе части на √x2−y2
z√x2−y2=tgz√x2−y2 и перенесём всё влево: tgz√x2−y2−z√x2−y2=0. Представим уравнение в виде F(u)=0, где F(u)=tgu−u,u=z√x2−y2=z(x2−y2)−1/2. Тогда после дифференцирования можно сократить F′(u): F′(u)u′x=0⟹u′x=0. Далее u′x=z′x(x2−y2)−1/2+z∂∂x[(x2−y2)−1/2]=z′x(x2−y2)−1/2−12z(x2−y2)−3/22x= =z′x(x2−y2)−1/2−xz(x2−y2)−3/2=0, z′x(x2−y2)−1/2=xz(x2−y2)−3/2, z′x=xz(x2−y2)−2/2=xzx2−y2. Аналогично получим z′y: F′(u)u′y=0⟹u′y=0; u′y=z′y(x2−y2)−1/2+z∂∂y[(x2−y2)−1/2]=z′y(x2−y2)−1/2−12z(x2−y2)−3/2(−2y)= =z′y(x2−y2)−1/2+yz(x2−y2)−3/2=0, z′y(x2−y2)−1/2=−yz(x2−y2)−3/2, z′y=−yz(x2−y2)−2/2=−yzx2−y2=yzy2−x2. Теперь – вторые производные (они считаются уже в лоб): z″xx=∂∂xz′x=xx2−y2z′x+zx2−y2−xz(x2−y2)22x=xx2−y2xzx2−y2+z(x2−y2)(x2−y2)2−2x2z(x2−y2)2= =x2z(x2−y2)2+z(x2−y2)(x2−y2)2−2x2z(x2−y2)2=−y2z(x2−y2)2, z′yy=∂∂yz′y=yy2−x2z′y+zy2−x2−yz(y2−x2)22y=yy2−x2yzy2−x2+z(y2−x2)(y2−x2)2−2y2z(y2−x2)2= =y2z(y2−x2)2+z(y2−x2)(y2−x2)2−2y2z(y2−x2)2=−x2z(y2−x2)2, z″xy=∂∂yz′x=∂∂y(xzx2−y2)=xx2−y2z′y−xz(x2−y2)2(−2y)=xx2−y2yzy2−x2+2xyz(x2−y2)2= =−xyz(x2−y2)2+2xyz(x2−y2)2=xyz(x2−y2)2.