W12, Matematyka
[ Pobierz całość w formacie PDF ]
1 Definicja R 2 = {(x, y) : x, y ∈ R } . 2 Definicja r P = (a, b) O(P ) = {(x, y) : (x − a) 2 + (y − b) 2 < r}. r P = (a, b) S(P ) = O(P ) \ {P } 3 Definicja f A ⊆ R 2 R A f : A → R z = f (x, y) (x, y) ∈ A f (x, y) f (x, y) A D(f ) 4 Przykład f : R × R → R : 0 y ≤ x f (x, y) = 1 2 (y − x) y > x g : R × R → {−1, 0, 1} 8 < 1 x y g(x, y) = : 0 x y −1 h : R × R → R h(x, y) = y(x 2 − 1) + √ f (x, y) = xy D(f ) = {(x, y) ∈ R 2 : (x ≥ 0 y ≥ 0) (x ≤ 0 y ≤ 0)} 5 Definicja z = f (x, y) f R 3 {(x, y, z) : (x, y) ∈ D(f ), z = f (x, y)}. + 8 < 6 Definicja (x 0 , y 0 ) (x 0 , y 0 ) z 0 (x, y) (x 0 , y 0 ) ǫ > 0 δ > 0 (x − x 0 ) 2 + (y − y 0 ) 2 < δ |f (x, y) − z 0 | < ǫ (x 0 , y 0 ) 7 Przykład 8 < : x 3 + y 3 x 2 + y 2 , (x, y) = (0, 0), 0, f (x, y) = (x, y) = (0, 0). (0, 0) 0 ǫ > 0 (x, y) = (0, 0) x 3 + y 3 |f (x, y) − 0| < ǫ ⇐⇒ x 2 + y 2 − 0 < ǫ ⇐⇒ x 3 + y 3 < ǫ (x 2 + y 2 ) ⇐= |x 3 | < ǫ x 2 ∧ |y 3 | < ǫ y 2 ⇐⇒ |x| < ǫ ∧ |y| < ǫ ⇐= x 2 + y 2 < ǫ. δ = ǫ : x 2 − y 2 f (x, y) = x 2 + y 2 , (x, y) = (0, 0), 0, (x, y) = (0, 0). f (x, y) = 0 δ > 0 (0, 0) (x, y) = (a, 0) a (x, y) = (a, a) a = 0 f (x, y) = 1 = 0 1 1 3 0 z 0 |f (x, y) − z 0 | < 8 Definicja P : N → R 2 n n P n = (x n , y n ) (P n ) ((x n , y n )) 9 Definicja (P n ) = ((x n , y n )) P 0 = (x 0 , y 0 ) lim n→∞ x n = x 0 lim n→∞ y n = y 0 . lim n→∞ P n = P 0 lim n→∞ (x n , y n ) = (x 0 , y 0 ). 10 Przykład 1, 1 + (−1) n n (1, 1) (1, 1 + (−1) n ) + 8 < δ (0, 0) 11 Definicja (x 0 , y 0 ) ∈ R 2 f S(x 0 , y 0 ) z 0 f (x 0 , y 0 ) ((x n , y n )) ⊆ S(x 0 , y 0 ) lim n→∞ (x n , y n ) = (x 0 , y 0 ) =⇒ lim n→∞ f (x n , y n ) = z 0 . (x,y)→(x 0 ,y 0 ) = z 0 . lim + 12 Przykład : x 3 + y 3 x 2 + y 2 , (x, y) = (0, 0), 0, f (x, y) = (x, y) = (0, 0). (0, 0) x n x n −→ 0 (0, 0) 0 −→ 0 =⇒ ((x n , y n )) −→ 0 ∧ y n x n + y n −→ 0 =⇒ x n + y n x n + y n −→ 0 ⇐⇒ f (x n , y n ) −→ 0. < : x 2 − y 2 x 2 + y 2 , (x, y) = (0, 0), 0, f (x, y) = (x, y) = (0, 0). (0, 0) (x n , y n ) = 1 n , 1 n (0, 0) lim n→∞ f 1 n , 1 n = lim n→∞ 0 = 0. (x n , y n ) = 1 n , 0 lim n→∞ f 1 n , 0 = lim n→∞ 1 = 1 = 0. 13 Definicja M (x 0 , y 0 ) 8 < ∧ y n y n x n x n + y n 14 Definicja 15 T WIERDZENIE + 16 Definicja (x 0 , y 0 ) lim x→0 f (x 0 + x, y 0 ) − f (x 0 , y 0 ) x . ∂f ∂x (x 0 , y 0 ) f x (x 0 , y 0 ) f x (x 0 , y 0 ) (x 0 , y 0 ) lim y→0 f (x 0 , y 0 + y) − f (x 0 , y 0 ) y . ∂f ∂y (x 0 , y 0 ) f y (x 0 , y 0 ) f y (x 0 , y 0 ) + x y + y x 17 Przykład x 2 + y 2 = r 2 cos φ = x/r tg φ = y/x : 1 r sin 2φ, r = 0 f (r, φ) = 0, r = 0 r = 0 φ = π 4 r→0 f r, π 4 = lim r→0 r sin π = lim r→0 1 r = ∞. 2 x y = 0 φ = π 2 φ = 3π 2 sin 2φ = 0 f (x, 0) = 0 f x (0, 0) = 0 y f (x, y) = |y| R 2 f x (1, 0) = 0 y < 1 lim + 18 T WIERDZENIE ∂(f + g) ∂x (x 0 , y 0 ) = ∂f ∂x (x 0 , y 0 ) + ∂g ∂x (x 0 , y 0 ), ∂(f − g) ∂x ∂x (x 0 , y 0 ) − ∂g (x 0 , y 0 ) = ∂x (x 0 , y 0 ), ∂(f g) ∂x ∂x (x 0 , y 0 ) g(x 0 , y 0 ) + f (x 0 , y 0 ) ∂g (x 0 , y 0 ) = ∂x (x 0 , y 0 ), ∂(f /g) ∂x @x (x 0 , y 0 ) g(x 0 , y 0 ) − f (x 0 , y 0 ) @g @x (x 0 , y 0 ) (x 0 , y 0 ) = . g 2 (x 0 , y 0 ) 19 Definicja D ⊆ R 2 f (x, y) → ∂f ∂x (x, y) (x, y) → ∂f ∂y , (x, y) ∈ D f D ∂f ∂x ∂f ∂y f x f y f x f y 20 Przykład f (x, y) = x 2 y 3 − x sin y ∂f ∂x (x, y) = 2xy 3 − sin y, ∂f ∂y (x, y) = 3x 2 y 2 − x cos y. g(x, y) = x 5 y 10 − x 3 sin y + y 2 e x ∂x (x, y) = 5x 4 y 10 − 3x 2 sin y + y 2 e x , ∂y (x, y) = 10x 5 y 9 − x 3 cos y + 2ye x . + R n n 21 Przykład f (x, y, z) = x 2 y 3 z 4 − y sin z g(x, y, z) = x 5 y 10 z − z sin y + y 2 e z ∂f ∂f @f ∂g ∂g [ Pobierz całość w formacie PDF ] |