Логотип Автор24реферат
Заказать работу
%
уникальность
не проверялась
Контрольная работа на тему:

Найти первый dU и второй d2U дифференциалы функции U в точке M0

уникальность
не проверялась
Аа
1871 символов
Категория
Высшая математика
Контрольная работа
Найти первый dU и второй d2U дифференциалы функции U в точке M0 .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Найти первый dU и второй d2U дифференциалы функции U в точке M0; Записать формулу Тейлора второго порядка для функции U в окрестности точки M0; Используя полученную формулу Тейлора, вычислить приближенное значение функции U в точке M.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть
U=xyM0(40.5)M(3.950.51)
Найдем частные производные первого порядка
∂U∂x=y∙xy-1
∂U∂y=xy∙lnx
Тогда первый дифференциал функции равен
dU=∂U∂x∙dx+∂U∂y∙dy=y∙xy-1∙dx+xy∙lnx∙dy
Найдем частные производные второго порядка и смешанную частную:
∂2U∂x2=0∙xy-1+y∙y-1∙xy-2=y∙y-1∙xy-2
∂2U∂y2=xy∙lnx∙lnx+xy∙0=xy∙ln2x
∂2U∂x∂y=xy∙yxy'=xy∙lnx∙yx+xy∙1x=xy∙y∙lnxx+xyx=xy-1∙y∙lnx+1
Тогда второй дифференциал функции равен
d2U=∂2U∂x2∙dx2+2∙∂2U∂x∂y∙dxdy+∂2U∂y2∙dy2=y∙y-1∙xy-2∙dx2+2∙xy-1∙y∙lnx+1∙dxdy+xy∙ln2x∙dy2
Формула Тейлора второго порядка для функции fx,y в окрестности точки M0x0,y0 имеет вид:
fx,y=fx0,y0+11!∙∂fx0,y0∂x∙x-x0+∂fx0,y0∂y∙y-y0+12!∙∂2fx0,y0∂x2∙x-x02+2∙∂2fx0,y0∂x∂y∙x-x0∙y-y0+∂2fx0,y0∂y2∙y-y02+oρ2
Для заданной функции U найдём значение функции и значения частных производных функции до второго порядка включительно в точке M0(40.5):
fx0,y0=U4,0.5=xy=40.5=4=2
∂U∂x=y∙xy-1=12∙412-1=12∙4-12=12∙4=12∙2=14
∂U∂y=xy∙lnx=40.5∙ln4=2∙ln4
∂2U∂x2=y∙y-1∙xy-2=12∙12-1∙412-2=12∙-12∙4-32=-14∙143=-14∙14∙4=-14∙14∙2=-14∙18=-132=-0.03125‬
∂2U∂y2=xy∙ln2x=40.5∙ln24=2∙ln24
∂2U∂x∂y=xy-1∙y∙lnx+1=412-1∙12∙ln4+1=12∙12∙ln4+1
Запишем формулу Тейлора второго порядка для заданной функции
U=2+14∙x-4+2∙ln4∙y-12+12∙-132∙x-42+12∙ln4+1∙x-4∙y-12+2∙ln24∙y-122+ox-42+y-122
Найдём приближённое значение UM, отбросив в последнем равенстве остаточный член oρ2:
UM=2+14∙3.95-4+2∙ln4∙0.51-0.5+12∙-132∙3.95-42+12∙ln4+1∙3.95-4∙0.51-0.5+2∙ln24∙0.51-0.52=2+14∙-0.05+2∙ln4∙0.01+12∙-132∙-0.052+12∙ln4+1∙-0.05∙0.01+2∙ln24∙0.012≈2-0.0125+0.0277+12∙-132∙0.0025+1.6931∙-0,0005+3.8436∙0.0001=2.0152+12∙-0.000078125-0.00084655+0.00038436=2.0152+12∙-0,000540315=2.0152-0.0002701575=2.0149298425
50% задачи недоступно для прочтения
Переходи в Автор24, регистрируйся и получай полное решение
Получить задачу
Больше контрольных работ по высшей математике:

Даны два вектора a3 1 -2 b0 3 2. Найти следующие величины

757 символов
Высшая математика
Контрольная работа

Найти частные производные неявно заданной функции

530 символов
Высшая математика
Контрольная работа
Все Контрольные работы по высшей математике
Закажи контрольную работу
Оставляя свои контактные данные и нажимая «Узнать стоимость», я соглашаюсь пройти процедуру регистрации на Платформе, принимаю условия Пользовательского соглашения и Политики конфиденциальности в целях заключения соглашения.

Наш проект является банком работ по всем школьным и студенческим предметам. Если вы не хотите тратить время на написание работ по ненужным предметам или ищете шаблон для своей работы — он есть у нас.