Processing math: 76%

Страница сетевой поддержки учеников Тимура Юрьевича Альпина

12.04.2025

Демидович, № 3386

Filed under: мат. ан. сем. 2,Решения — Shine @ 2:42 пп

Найти все производные z(x,y) первого и второго порядков,
если
z=x2y2tgzx2y2


Сразу дифференцировать это уравнение вредно. Сначала разделим обе части на x2y2

zx2y2=tgzx2y2 и перенесём всё влево: tgzx2y2zx2y2=0. Представим уравнение в виде F(u)=0, где F(u)=tguu,u=zx2y2=z(x2y2)1/2. Тогда после дифференцирования можно сократить F(u): F(u)ux=0ux=0. Далее ux=zx(x2y2)1/2+zx[(x2y2)1/2]=zx(x2y2)1/212z(x2y2)3/22x= =zx(x2y2)1/2xz(x2y2)3/2=0, zx(x2y2)1/2=xz(x2y2)3/2, zx=xz(x2y2)2/2=xzx2y2. Аналогично получим zy: F(u)uy=0uy=0; uy=zy(x2y2)1/2+zy[(x2y2)1/2]=zy(x2y2)1/212z(x2y2)3/2(2y)= =zy(x2y2)1/2+yz(x2y2)3/2=0, zy(x2y2)1/2=yz(x2y2)3/2, zy=yz(x2y2)2/2=yzx2y2=yzy2x2. Теперь – вторые производные (они считаются уже в лоб): zxx =\frac{x^{2}z}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}+\frac{z\left(x^{2}-y^{2}\right)}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}-\frac{2x^{2}z}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}=-\frac{y^{2}z}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}, z'_{yy}=\frac{\partial}{\partial y}z'_{y}=\frac{y}{y^{2}-x^{2}}z'_{y}+\frac{z}{y^{2}-x^{2}}-\frac{yz}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}2y=\frac{y}{y^{2}-x^{2}}\frac{yz}{y^{2}-x^{2}}+\frac{z\left(y^{2}-x^{2}\right)}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}-\frac{2y^{2}z}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}= =\frac{y^{2}z}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}+\frac{z\left(y^{2}-x^{2}\right)}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}-\frac{2y^{2}z}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}=-\frac{x^{2}z}{\left(y^{2}-x^{2}\right)^{2}}, z''_{xy}=\frac{\partial}{\partial y}z'_{x}=\frac{\partial}{\partial y}\left(\frac{xz}{x^{2}-y^{2}}\right)=\frac{x}{x^{2}-y^{2}}z'_{y}-\frac{xz}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}\left(-2y\right)=\frac{x}{x^{2}-y^{2}}\frac{yz}{y^{2}-x^{2}}+\frac{2xyz}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}= =-\frac{xyz}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}+\frac{2xyz}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}=\frac{xyz}{\left(x^{2}-y^{2}\right)^{2}}.

Комментариев нет »

No comments yet.

RSS feed for comments on this post.

Leave a comment

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Хостингом угостил Вадим "Moose" Калинников