Консультация # 186008: Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: 1) доказать что функция является решением дифференциального уравнения: x du/dx +y du/dy + z du/dz = u + xy/z 2)найти все вторые частные производные и дифференциалы du и d^2 u(d в квадрате умножить на u) u = f( xy+z, x^2 +...
Уважаемые эксперты! Пожалуйста, ответьте на вопрос: Здравствуйте! Прошу помощи в следующем вопросе: 1) доказать что функция является решением дифференциального уравнения:
x du/dx +y du/dy + z du/dz = u + xy/z
2)найти все вторые частные производные и дифференциалы du и d^2 u(d в квадрате умножить на u)
u = f( xy+z, x^2 + y^2 )
3)произвести замену переменных в дифференциальном уравнении:
(x+z)*dz/dx + (y+z)*dz/dy = x+y+z u=x+z v=y+z
4) найти локальные
и абсолютные экстремумы для функции:
Необходимое условие экстремума - равенство нулю частных производных(обращение в ноль дифференциала). , .
Система линейная - т.е. экстремум может быть только один. В точке (x,y)=(0,3). Чтобы убедиться, что это действительно экстремум, надо исследовать гессиан(члены второго порядка в разложении по Тейлору). , , . Т.е. в окрестности (0,3) z имеет вид . Соответствующая квадратичная форма положительно определена(да и по-простому - т.к. уравнение x2 + x + 1 = 0 не имеет решений), потому (0,3) - действительно экстрем
ум. Максимум.
Здравствуйте, Денис! 3) Для удобства будем обозначать частные производные индексами. По правилу дифференцирования сложной функции zx=zuux+zvvx zy=zuuy+zvvy Из уравнений замены находим ux=1+zx vx=zx uy=zy vy=1+zy Таким образом, получаем систему zx=zu(1+zx)+zvzx zy=zuzy+zv(1+zy) Решая
ее относительно zx,zy получаем zx=zu/(1-zu-zv) zy=zv/(1-zu-zv)
Складывая уравнения замены находим x+y+2z=u+v ----> x+y+z=u+v-z. Это дает нам уравнение в норвых переменных u(zu/(1-zu-zv))+v(zv/(1-zu-zv))=u+v-z Умножая на знаменатель и приводя подобные члены, получим ответ (2u+v-z)zu+(u+2v-z)zv=u+v-z
Консультировал: Орловский Дмитрий (Мастер-Эксперт)
Дата отправки: 12.05.2012, 15:16
Команда портала RFPRO.RU благодарит Вас за то, что Вы пользуетесь нашими услугами. Вы только что прочли очередной выпуск рассылки. Мы старались.
Пожалуйста, оцените его. Если совет помог Вам, если Вам понравился ответ, Вы можете поблагодарить автора -
для этого в каждом ответе есть специальные ссылки. Вы можете оставить отзыв о работе портале. Нам очень важно знать Ваше мнение.
Вы можете поближе познакомиться с жизнью портала, посетив наш форум, почитав журнал,
который издают наши эксперты. Если у Вас есть желание помочь людям, поделиться своими знаниями, Вы можете зарегистрироваться экспертом.
Заходите - у нас интересно!