16. Лекция 16. Функции нескольких переменных
Будем рассматривать упорядоченные наборы чисел . Такие наборы называют Точками. Точки можно складывать и умножать на число.
Так, если , то:
,
.
Множество всех таких точек образует -мерное арифметическое пространство . При получаем плоскость. При ‑ обычное 3-х мерное пространство.
Расстоянием между точками и будем называть число
.
При и ‑ это обычное расстояние между точками на плоскости или в пространстве.
Пусть и каждой точке по закону ставится в соответствие число (единственное, определяемое по закону ). Тогда говорят, что на задана функция переменных
.
Если определена формулами, то Областью определения называют множество точек , для которых эти формулы имеют смысл.
Число называют Пределом Функции в точке , если такое, что . Обозначение:
Функцию называют Непрерывной в точке , если .
Для непрерывных функций переменных справедливо большинство теорем, сформулированных для непрерывных функций одной переменной.
В точке дадим переменной точке приращение . При этом функция получит приращение:.
Если при , то непрерывна в точке .
Функция называется Дифференцируемой в точке , если ее приращение в этой точке можно представить в виде:
(1) |
Где – постоянные (они зависят от ), Называемые частными производными. Их обозначают:
.
При практическом вычислении частных производных используют те же правила, что и при вычислении производных функций одной переменной. При этом, вычисляя , все переменные, кроме , воспринимают как постоянные.
Частные производные высших порядков определяют последовательно:
.
Если , то обозначают .
Аналогично определяют и так далее.
Главную часть приращения функции (1)
Называют Дифференциалом функции и обозначают . Если – независимые переменные, то
.
Тогда, .
Дифференциалы высших порядков определяют последовательно И т. д.
Полагают .
Для функции двух переменных имеем:
.
.
Аналогично .
Если , то
Если функция имеет в точке непрерывные частные производные до порядка включительно, то ее значение в точке можно представить в виде
,
где .
Эту формулу называют Формулой Тейлора.
(Примеры решения задач см. А. С. Гринберг и др. "Математика для менеджера" Практикум, § 20).
< Предыдущая | Следующая > |
---|