Bài tập Giải tích 2
Đạo hàm riêng và vi phân hàm tường minh
1. cho
2. cho
f ( x , y ) = x 2 + xy + y 2 − 4ln x − 10ln y , tìm: df (1, 2), d 2f (1,2)
f ( x , y ) = arctan
3. Tìm vi phân cấp 4 của:
4. cho
x+y
,
1 − xy
chứng minh rằng:
′′ = 0
fxy
f ( x , y ) = x 4 − y 4 − x 3 + 2 x 2 y + 3xy
y
f ( x , y ) = arctan ,
x
′′ + fyy
′′ = 0.
chứng minh rằng: fxx
5. Tìm hàm khả vi u = u(x, y) sao cho
1
x
du = dx − 2 dy
y
y
Đạo hàm riêng và vi phân hàm hợp, hàm ẩn
1. Cho
1
z = ln , trong đó r = ( x − a)2 + ( y − b) 2 , cmr:
r
2. Cho hàm ẩn z = z(x,y) xác định từ hệ pt:
Biết rằng f và
x cos α + y sin α + ln z = f (α )
− x sin α + y cos α = f ′(α )
α là những hàm khả vi cho trước, chứng minh :
( z′x ) 2 + ( z′y ) = z 2
2
3. Cho hàm ẩn
Biết
z′′xx + z′′yy = 0.
z = z( x , y )
z (1,0) = ln 2
, tìm
thỏa
xz = ln(1 + yz + x )
dz (1,0)
Đạo hàm riêng và vi phân hàm hợp, hàm ẩn
4. Cho
z = f (r ,ϕ ),
trong đó x
= r cos ϕ , y = r sin ϕ , tính
z′x , z′y .
HD: tìm dx, dy để có dr và dϕ, sau đó thay vào dz.
dy x + y
=
, bằng cách đặt x = r cos ϕ , y = r sin ϕ ,
5. Cho phương trình:
dx x − y
dr
=r
dϕ
chứng minh rằng, cmr phương trình đã cho được viết lại ở dạng:
6. Cho
tại
z = ϕ (t ), trong đó t = x 2 + y 2 , tìm d 2 z theo dx , dy
( x , y ) = (1, −1)
2
2 3
2
2
7. Cho hàm ẩn y = y(x) xác định từ phương trình: ( x + y ) − 3( x + y ) + 1 = 0
tìm
y ′( x ), y ′′( x ).
Đạo hàm riêng và vi phân hàm hợp, hàm ẩn
8. Cho hàm ẩn z = z(x, y) xác định từ phương trình:
cmr:
9. Cho
x.z′x + y .z′y = z
z = f ( x , y ), trong đó y = y ( x )
dz
Tính
dx
theo
f , F.
x y
F , ÷ = 0
z z
là hàm ẩn xác định từ pt
F ( x , y ) = 0.
Khai triển Taylor
1. Viết khai triển Maclaurin đến cấp 3:
f ( x , y ) = arctan
2. Viết khai triển Taylor đến cấp 3 trong lân cận điểm
f ( x , y ) = sin( x + y )
3. Viết khai triển Taylor đến cấp 3 trong lân cận (1,0)
f ( x , y ) = ln(1 + xy )
Từ đó suy ra
′′′ (1,0)
fxyy
y
1+ x
0, π
÷
2
Cực trị, giá trị nhỏ nhất, lớn nhất.
1. Tìm cực trị của hàm số sau:
f (x, y ) =
1+ x − y
1+ x2 + y 2
2. Tìm cực trị của hàm số sau:
f ( x , y ) = x 3 + 3xy 2 − 15 x − 12y
3. Tìm cực trị của hàm số sau:
f ( x , y ) = ( x + y ).e − xy
4. Tìm cực trị của
f ( x , y ) = 6 − 4 x − 3y
5. Tìm giá trị lớn nhất, nhỏ nhất của
thỏa điều kiện
f (x, y ) = x + y
x2 + y 2 = 1
trên miền
0 ≤ y ≤ 1− x2
Tích phân kép
1. Biểu diễn miền D theo các tích phân sau và vẽ các miền đó:
I=
I=
I=
I=
2− x 2
1
∫0 dx ∫ x
2
∫ dx ∫
x
1
∫
1
−1
2
dx
∫
f ( x , y )dy
2− x 2
x
∫ dy ∫
0
x +3
2
f ( x , y )dy
f ( x , y )dy
4− y 2
2− y
f ( x , y )dx
Tích phân kép
2. Đổi thứ tự trong tích phân sau:
I=
I=
I=
I=
1
∫ dy ∫
1− y
0
− 1− y
7
3
3
9
x
2
f ( x , y )dx
9
10 − x
7
9
x
∫ dx ∫ f ( x , y )dy + ∫ dx ∫
4
∫ dx ∫
0
1
∫ dy ∫
0
16 − x 2
4x−x
1− y 2
2
y −1
2
f ( x , y )dy
f ( x , y )dx
f ( x , y )dy
Tích phân kép
3. Tính
I=
∫∫D
x2
dxdy
2
y
với D là miền giới hạn bởi:
4. Tính
I=
∫∫D
x2
dxdy
2
y
5. Tính
I=
∫∫D
( x 2 + y 2 )dxdy
6. Tính
I=
∫∫
D
xdxdy
x2 + y 2
y = x , y = x tan x , x =
với D là miền giới hạn bởi:
y = x , x = 2, xy = 1
y = x , x = 2, xy = 1, y = 0
với D là miền giới hạn bởi: y
với D là miền giới hạn bởi:
π
π
x
≥
÷
8
8
= x , x + y = 2, x = 0.
Tích phân kép
7. Tính
8. Tính
I=
∫∫D
I=
e x + y dxdy
∫∫D xydxdy
với D là miền giới hạn bởi:
với D là miền giới hạn bởi:
y + x = 2, x 2 + y 2 = 2y ( x > 0)
9. Tính
I=
6
0
∫−2 dx ∫−3− 12+4x − x
2
xdy
y = e x , y = 2, x = 0.
Tích phân kép
( x = r cos ϕ , y = r sin ϕ )
10. Chuyển các tích phân sau đây sang tọa độ cực
I=
I=
3
4 dx
0
x−x2
∫ ∫ 23−
a
∫ dx ∫
11. Tính :
a+ a2 − x 2
0
I=
3
−x
4
f
2
∫∫
ax
(
)
x 2 + y 2 dy
f ( x , y ) dy
x x 2 + y 2 dxdy
D
I=
4
∫ dx ∫
0
16− x 2
4x −x
2
ydy
Với
(
2
D: x +y
)
2 2
≤ x2 − y 2, x ≥ 0