chuyên đề: hÀm nhiỀu biẾn vÀ phÉp vi phÂn m...tính giá trị 3 3 3 2 ( , ) (1,2) ......
TRANSCRIPT
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 1
GIẢI TÍCH
Chuyên đề: HÀM NHIỀU BIẾN VÀ PHÉP VI PHÂN
Bài 02.01.1.001
Đối với mỗi hàm số sau đây , đánh giá f(2,3) và tìm miền.
1( , )
1
x yf x y
x
2( , ) ln( )f x y x y x
Bài 02.01.1.002
Tìm tên miền và phạm vi của 2 2( , ) 9g x y x y
Bài 02.01.1.003
Tìm miền của f nếu ( , , ) ln( ) sinf x y z z y xy z
Bài 02.01.1.004
Cho ( , ) cos( 2 )g x y x y .
a) Tính g (2,-1)
b) Tìm miền của g
c) Tìm phạm vi của g
Bài 02.01.1.005
Cho 2( , ) 1 4F x y y .
a) Tính F(3,1)
b) Tìm và phác thảo miền của F
c) Tìm phạm vi của F
Bài 02.01.1.006
Cho 2 2 2( , , ) ln 4f x y z x y z x y z .
a) Tính f(1,1,1).
b) Tìm và phác thảo miền của f
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 2
Bài 02.01.1.007
Cho 3 2( , , ) 10g x y z x y z x y z
a) Tính g( 1,2,3)
b) Tìm và phác thảo miền của g
Bài 02.01.1.008
Tìm và phác thảo các miền của hàm sau:
2 2 2 2
2 2 2 2
2
2
) ( , ) 2 ) ( , )
) ( , ) ln 9 9 ) ( , )
) ( , ) 1 1 ) ( , ) 25
) ( , ) 1
a f x y x y b f x y xy
c f x y x y d f x y x y
e f x y x y f f x y y x y
y xg f x y
x
2 2
2 2 2 2 2 2
) ( , ) arcsin( 2)
) ( , , ) 1 ) ( , ) ln(16 - 4 4 )
h f x y x y
i f x y z x y z k f x y x y z
Bài 02.01.1.009
Hiện 2 2
2 2( , ) (0,0)lim
x y
x y
x y
không tồn tại
Bài 02.01.1.010
Nếu 2 2( , ) / ( )f x y xy x y thì
( , ) (0,0)lim ( , )
x yf x y
là bao nhiêu ?
Bài 02.01.1.011
Tính giá trị 3 3 3 2
( , ) (1,2)lim ( 3 2 )
x yx y x y x y
Bài 02.01.1.012
Tìm giới hạn, nếu nó tồn tại, hoặc cho thấy giới hạn không tồn tại
3 2 2
( , ) (1,2) ( , ) (1, 1)
2
2 2 2( , ) (2,1) ( , ) (1,0)
( , ) (0,0
) lim (5 ) ) lim cos( )
4 1) lim ) lim ln
3
) lim
xy
x y x y
x y x y
x y
a x x y b e x y
xy yc d
x y x xy
e
4 2 4 2
2 2 4 4) ( , ) (0,0)
2 2
4 4 2 2( , ) (0,0) ( , ) (1,0)
( , , ) (
4 5 cos ) lim
2
sin) lim ) lim ln
( 1)
) lim
x y
x y x y
x y z
x y y xf
x y x y
y x xy yg h
x y x y
i
2
2 2 2,0,1/3) ( , , ) (0,0,0)tan( ) ) limy
x y z
xy yze xz j
x y z
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 3
Bài 02.01.1.013
Xác định tập hợp các điểm là liên tiếp :
2 2
2 2
2 2 2 2 2
) ( , ) ) ( , ) cos 11
1) ( , ) ) ( , )
1 1
) ( , ) ln( 4) ) ( , , ) arcsin( )
x y
x y
xy
xya F x y b F x y x y
e
x y e ec F x y d H x y
x y e
e G x y x y f f x y z x y z
Bài 02.01.1.014
Tìm các đạo hàm riêng đầu tiên của hàm .
5 4 3 2
10
) ( , ) 3 ) ( , ) 8
) ( , ) cos ) ( , ) ln
) (2 3 ) ) tan
) (
t
a f x y y xy b f x y x y x y
c f x t e x d f x t x t
e z x y f z xy
g f x
2
2
, ) ) ( , )( )
) ( , , ) cos( / ) ) ln( 2 3 )
x xy h f x y
y x y
i h x y z x y z t j u x y z
Bài 02.01.1.015
Tìm z
x
và
z
y
) ( ) ( )
) ( )
) ( ) ( )
) ( )
) ( / )
a z f x g y
b z f x y
c z f x g y
d z f xy
e z f x y
Bài 02.01.1.016
Tìm tất cả các đạo hàm riêng thứ hai .
3 5 4 2) ( , ) 2 ) ( , ) sin ( )
2 2) )
) arctan )1
a f x y x y x y b f x y mx ny
xyc w u v d v
x y
yx y xee z f v exy
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 4
Bài 02.01.1.017
Xác minh rằng các kết luận của định lý Clairaut của tổ chức , mà xy yxu u
4 3 4
2
) ) sin
) cos( ) ) ln( 2 )
xya u x y y b u e y
c u x y d u x y
Bài 02.01.1.018
Tìm các đạo hàm riêng chỉ ( s ) .
2
4 2 3
3
2
) ( , ) , , ) ( , ) sin(2 5 ) .,
) ( , , ) ; ) ( , , ) sin( ),
) sin ,
xxx xyx yxy
xyz r
xyz rst
r
a f x y x y x y f f b f x y x y f
c f x y z e f d g r s t e st g
ue u e
r
3
) ,z
f z u v wu v w
Bài 02.01.1.019
Tìm một phương trình của mặt phẳng tiếp tuyến với bề mặt được đưa ra
tại điểm quy định
2 2
2
) 3 2 (2,-1,-3)
) 3( -1) 2( 3) 7 (2,-2,12)
) (1,1,1)
) (2,0,2)
) sin( )
xy
a z y x x
b z x y
c z xy
d z xe
e z x x y
(-1,1,0)
) ln( - 2 ) (3,1,0)f z x y
Bài 02.01.1.020
Tìm cực trị của hàm số 3 3z x y .
Bài 02.01.1.021
Tìm cực trị của hàm f = xy với điều kiện x2 + y
2 = 4
Bài 02.01.1.022
Tìm 2 3
12
limxy
x y
,
Bài 02.01.1.023
Tính đạo hàm riêng của cos , 0x
z yy
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 5
Bài 02.01.1.024
Giải thích lý do tại sao chức năng là khả vi tại cho điểm . Sau đó tìm
tuyến tính của L(x,y) hàm tại điểm đó
3 4
4
) ( , ) 1 ln( 5) (2,3)
) ( , ) (1,1)
) ( , ) (2,1)
) ( , ) (3,0)
) ( , ) cos
y
xy
a f x y x xy
b f x y x y
xc f x y
x y
d f x y x e
e f x y e y
( ,0)
) ( , ) sin( / ) (0,3)f f x y y x y
Bài 02.01.1.025.T115
Tính đạo hàm riêng của các hàm
2 2 31)4 2 2)w yw x xy y x
Bài 02.01.1.026.T117
Cho w=f(x,y) và x = ρcosφ , y= ρsinφ .Hãy tính w
p
và
w
Bài 02.01.1.027.T118
Tính đạo hàm của hàm 2 2w x y x tại điểm 0 (1,2)M theo hướng của
vecto 0 1M M ,trong đó 1M là điểm có tọa độ (3,0)
Bài 02.01.1.028.T118
Hàm ( , )f x y x y xy có đạo hàm theo mọi hướng tại điểm O (0,0)
nhưng không khả vi tại đó.
Bài 02.01.1.029.T119
Tính đạo hàm riêng cấp 2 của các hàm sau
1) w yx 2) wx
arctgy
Bài 02.01.1.030.T120
Tính đạo hàm riêng cấp 1 của hàm sau 2 2w ( , )f x y y x tại điểm
0 ( 1,1)M ,trong đó x và y là biến độc lập .
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 6
Bài 02.01.1.031.T132
Tính vi phân df nếu
2 2 21) ( , ) , 2) f(x,y)=f x y xy x y
Bài 02.01.1.032.T133
Tính vi phân df ( 0M ) nếu 2 2 2
( , , ) x y zf x y z e và 0M = 0M (0,1,2).
Bài 02.01.1.033.T133
Tính dw( 0M ) nếu 2 2w ( , )f x y y x và 0M = 0M (-1,1).
Bài 02.01.1.034.T134
1) Cho hàm f(x,y) =yx .Hãy tìm vi phân cấp hai của f nếu c và y là biến độc lập
2)Tìm vi phân cấp hai của hàm f (x+y,xy) nếu x và y là biến độc lập.
Bài 02.01.1.035.T136
Áp dụng vi phân để tính gần đúng các giá trị :
2,03
1,99
2,95
1) (1,04)
1,972) 1
1,02
3) c = (1,04) ln(1,02)
sin1,49.arctg0,074) d =
2
a
b arctg
Bài 02.01.1.036.T139
Tính vi phân của hàm ẩn w(x,y) được cho bởi phương trình
3 2 2 2w 3 w+y w 2 0x y x y x
Bài 02.01.1.037.T139
Tính dw và d2w của hàm ẩn w(x,y) được cho bởi phương trình
2 2 2w
12 6 8
x y
Bài 02.01.1.038.T140
Cho các hàm ẩn u(x,y0 và v(x,y) đươc xác đinh bởi hệ
1
3
xy uv
xv yu
Tính 2 2(1, 1), (1, 1); (1, 1), (1, 1)du d u dv d v nếu u(1,-1) =1,v(1,-1)=2
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 7
Bài 02.01.1.039.T149
Tìm cực trị địa phương của hàm
4 4 2 2( , ) 2 4 2f x y x y x xy y
Bài 02.01.1.040.T151
Khảo sát và tìm cực trị của hàm
2 2( , ) 2 3f x y x xy y x y
Bài 02.01.1.041.T151
Tìm cực trị của hàm ( , ) 6 4 3f x y x y với điều kiện là x và y lien hệ
với nhau bởi phương trình 2 2 1x y
Bài 02.01.1.042.T152
Tìm cực trị có điều kiện của hàm
2 2
2
1)f(x,y) x 5 4 10, 4
2) ( , , )
1
1
y xy x y x y
u f x y z x y z
z x
y xz
Bài02.01.1.043.T152
Bằng phương pháp thừa số bất định Lagrange tìm cực trị có điều kiện của
hàm 2u x y z với điều kiện 1
1
z z
y xz
Bài02.01.1.044.T155
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm 2 2( , )f x y x y xy x y
trong miền 0, 0, 3D x y x y
Bài02.01.1.045.T56
Tính các giới hạn sau đây :
2
2 2 2
2 20 02 2
4 4
2 200
( ) 1 11)lim(1 ) 2)lim
( 2)
3)lim
x xy
x xy y
xy
x y xxy
x y
x y
x y
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 8
Bài02.01.1.046.T56
1) Chứng minh rằng hàm 1( , )
x yf x y
x y
không có giới hạn tại điểm (0,0).
2)Hàm 2 2 2( , )
xyf x y
x y
có giới hạn tại điểm (0,0) hay không ?
Bài02.01.1.047.T57
Khảo sát tính liên tục vủa các hàm
2
2 2 2
3 3
2 5 11) ( , ) 2) ( , )
2 1
3) ( , )
x xyf x y f x y
y x x y z
x yf x y
x y
Bài02.01.1.048.T
Tìm giới hạn 2
1 2 2( , ) (0,0)lim
2x y
x yI
x y
Bài02.01.1.049.T
Tìm giới hạn 2
1 2 2( , ) (0,0)lim
2x y
x yI
x y
Bài02.01.1.050.T
Tìm giới hạn 2 2 2( , ) (0,0)
lim2x y
xyI
x y
Bài02.01.1.051.T
Tìm các đạo hàm riêng của hàm số sau :
2 3( , y) x tan( 2 )f x x y
Bài02.01.1.052.T
Dùng vi phân tính xấp xỉ giá trị biểu thức sau
1,02arctan
0,95S
Bài02.01.1.053.T
Tính đạo hàm theo phương d =(-1,3) tại điểm 2( , )x e e của hàm số
2( , ) ln( )f x y x y
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 9
Bài02.01.1.054.T
Tính đạo hàm riêng f
x
của hàm số sau
2
2( , ) ( 1)log , , 2f x y u v u xy v x y
Bài02.01.1.055.T
Tính các đạo hàm riêng cấp 2 của hàm số
2 3( , ) ( )sin 2f x y x y y
Bài02.01.1.056.T
Tính các đạo hàm riêng của hàm số z theo các ẩn x ,y
ze x y z
Bài02.01.1.057.T
Tìm cực trị của hàm số
4 4 2 2( , ) 2f x y x y x xy y
Bài 02.01.1.058.T
Cho x, y, z là các số thực dương thoả mãn điều kiện
2x + 4y + 7z = 2xyz
Tìm giá trị nhỏ nhất của biểu thức x+y+z.
Bài 02.01.1.059.T
Tính các đạo hàm riêng của 4 3 2 45 2z x x y y
Bài 02.01.1.060.T
Tính đạo hàm riêng của 0yz x x .
Bài 02.01.1.061.T
Tính đạo hàm riêng của cos , 0x
z yy
Bài 02.01.1.062.T
Tìm cực trị của hàm số 2 2 4 2 8z x y x y
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 10
Bài 02.01.1.063.T
Tìm cực trị của hàm số 3 3 3z x y xy
Bài 02.01.1.064.T
Tìm cực trị của hàm số 3 3z x y .
Bài 02.01.1.065.T
Tìm cực trị của hàm f = xy với điều kiện x2 + y
2 = 4
Bài 02.01.1.066.A
Tìm miền của các hàm sau :
a) ( , )f x y x y b) ( , )x y
f x yx y
c) ( , ) ln(2 )f x y x y
Bài02.01.1.067.A
Cho hàm số : 2 3( , ) 3 2 100f x y x y y x
Tìm (4,7)fx và (4,7)f y .
Bài02.01.1.068.A
Tìm ( , )f x yx và ( , )f x yy cho các hàm số sau :
2
2 2 3) ( , ) 3 6 2
2 3 2 2) ( , ) ln( )
3 2) ( , ) (3 )
a f x y x y x y
yb f x y e y x y
x yc f x y x y e
Bài02.01.1.069.A
Cho hàm số 2 3( , ) 3 2 40f x y x y y x tìm đạo hàm riêng bậc 2 của hàm số .
Bài02.01.1.070.A
Xác định các điểm cực trị của hàm sau :
2 2( , ) 2 3 4 3 5f x y x y x y
Bài02.01.1.071
Tìm điểm cực trị của hàm số sau :
2 2( , ) 4 8 10 5f x y x y xy x y
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 11
Bài02.01.1.072.A
Tìm điểm cực trị của hàm số sau :
3 2 21 1( , ) 4 50
3 2f x y x x y y
Bài02.01.1.073.A
Tìm điểm cực trị của hàm số sau :
2 2( , ) 2 3 4 3 5f x y x y x y
Bài02.01.1.074.A
Tìm tất cả các cực trị của hàm
13 2 2( , ) 6 4 42
f x y x x y y .
Bài02.01.1.075.A
Tìm cực trị của hàm số sau f(x,y) = xy với ràng buộc 2 2 1x y
Bài02.01.1.076.
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số
2 2 2 2 2( , ) 8 3 (2 1)f x y x y x y trên miền 2 2 2( , ) : 1D x y x y
Bài02.01.1.077
Tìm giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của hàm số
( , ) ( )( 4)xf x y e x y x y trên tam giác OAB với A(-5,0) ,B(0,5)
Bài02.01.1.078.B5
Tìm giới hạn khi (x,y)→(0,0) của các hàm số sau
2 2 2
2 2 2 4
3 3
2 4
2 2
2
2 2 2
) ( , ) ; b)f(x,y)=
) ( , ) d)f(x,y)=
1) ( , ) (1 cos ) f)f(x,y)= ( , )
sin sin) ( , )
x y xya f x y
x y x y
y x yc f x y xarctg
x x y
x y x ye f x y y
y x xy y
x yg f x y
2
sin h)f(x,y)=
sin
x shy
y shx y
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 12
Bài02.01.1.079.B6
Khảo sát sự lien tục của hàm số sau và của các đạo hàm riêng cấp 1 của chúng
2 2
2 2
3 3
2 2
1( )sin khi (x,y) (0,0)
) ( , ) ;
0 khi (x,y) = (0,0)
khi (x,y) (0,0)b) ( , )
0 khi (x,y) = (0,0)
x ya f x y x y
x y
f x y x y
Bài 02.01.1.080. T5
Tìm tập xác định của các hàm số sau :
2 2 2 2
2
2
1 1) ( , ) ln ; b)f(x,y)=
) ( , ) 4 1
1) ( , ) arcsin ; e)f(x,y)= ln
1) ( , ) g)f(x,y)=lnx+lnsiny;
h) f(x,y)= ; i)(x,y)= ln( )cos
a f x y xyx y x y
c f x y x y x y
yd f x y x y
x
f f x yy x
xy x y x
y
Bài 02.01.1.081. T5
Tính các đạo hàm riêng cấp 1 của các hàm số sau :
3 3
2 2
2 2
2
2 2
2 2
2 2
2 2
) ( , ) ; b)f(x,y)=ln(x+ ( ))
) ( , ) sin ; d)f(x,y)=arctg
e)f(x,y)=arcsin(x-2y); f)f(x,y)=ln
g)f(x,y)=arctg ; h)f(x,y)=e cosxsiny
i)f(x,y)
xy
x ya f x y x y
x y
x yc f x y y
y x
x y x
x y x
x y
x y
3
=ln(x+lny); j)f(x,y)=x ( 0)
) ( , , ) ; l)f(x,y,z)=e sinz
y
y xyz
x
yk f x y z x
z
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 13
2 2 2
1
m)f(x,y,z)=e ; n)f(x,y,z)=zsin x y z y
x z
Bài 02.01.1.082. T6
Tính các đạo hàm của các hàm số hợp sau :
2 22 2 2
2 2
2
2
2
2 2
) , cos ,
) ln( ), ,
) ln , , 3 2
) , ,v yx
) , cos ,
) 1 , ,
u v
v u x
x
ty
t t
a z e u x v x y
xb z u v u xy v
y
uc z x y x y u v
v
d z ue ve u e
e z xe x t y e
f z x y x te y e
Bài 02.01.1.083. T7
Chứng minh rằng :
a)Hàm số 2 2ln( )z y x y thỏa mãn phương trình
2
1 1x y
zz z
x y y
b)Hàm số siny
xy
z yx
thỏa mãn phương trình
2
x yx z xyz yz
Bài 02.01.1.084. T7
Tìm hàm số z = z(x,y) thỏa mãn phương trình
)2 0
x ya z z ,bằng phép biến đổi biến số
,v x 2yu x y
2 2)
x yb xz yz x y bằng phép biến đối biến số
,u x y v xy
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 14
Bài 02.01.1.085. T10
Tính các đạo hàm riêng cấp 2 của các hàm số sau
2
2 2 3 2
2 2
ln
f) f(x,y)=arctg
) ( , ) ; b)f(x,y)=sin(x+y)+cos(x-y)
1c)f(x,y)= ( ) ; d)f(x,y)=x ln( )
3
) ( , ) ln( );
) ( , ) ; h)f(x,y)= cos(ax+e )y y
a f x y x y x y
x y x y
ye f x y x x y
x
g f x y x
Bài 02.01.1.086. T8
Tính các đạo hàm của các hàm số ẩn xác định bởi các phương trình sau :
3 3 4
2 2
5 2 2 4 2 23
) , y =? b)xe 0, y =?
c)arctg , y =? d)ln ar , y =?,y =?
e)y 3 5 12, y =? f)2y 3 17, y =?
g)3sin 2cos
y x xya x y y x a ye e
x y y yx y ctg
a a x
x y x xy x
x x
y
3 3 3 2 3 3 2
2
1 0, y =? h)x+y+z =e , z , ?
) 3 , z , ? j) xy , z , ?
k)xe 0, z , ? l)xyz= cos(x+y+z), z , ?
) sin( ) 0,
z
x y
x y x y
y x
x y x y
x y
zy
i x y z xyz z z x y z x y z z
yz ze z z
m y ze xyz
3 3 2
33 3 2
3 z , ? n)arcsin y =?
3x y
x y x yz a
x y xy
Bài 02.01.1.087. T12
Tìm hàm số z = z(x,y)
a)Thỏa mãn phương trình
2 2
2 0x y
z a z
bằng cách đổi biến số u = y+ ax ,v = y-ax
b)Thỏa mãn phương trình
2 2
2 2
x yx yx z y z xz yz
bằng cách đổi biến số u = xy , y
vx
KHÓA TOÁN CAO CẤP – 2016-2017 GV: TS. NGUYỄN ĐỨC TRUNG
MOON.VN – Học để khẳng định mình 15
Bài 02.01.1.088. T14
Tìm cực trị của các hàm số
2 2 2 2
4 4 2 2
2 2
2 2
2 2
2 3 2
) 4(x y) x ; b)z=x 1
) ; d)z=2x 2
) ln( ); f)z=xy 1 , 0, 0
) ( ) ( ) ; h)z=x ( 1)
y
a z y xy y x y
c z x y xe y x y
x ye z xy x y a b
a b
g z x y x y x
2 3
4 4 2 2 3) 2( ) ; j)z=x (3 2 1).
y
i z x y x y y x y
Bài 02.01.1.089. T14
Tìm cực trị của các hàm số
2 2 2
2 2 2
2 2 2
2 2 2
) khi x +y =1
1 1 1 1 1b)z = khi
) khi 1,
1 1 1) khi 1
a z xy
x y x y a
x y zc u x y z a b c
a b c
d u x y zx y z