ЛЕКЦІЯ 12: ДИФЕРЕЦІЙОВАНІСТЬ ФУНКЦІЇ БАГАТЬОХ ЗМІННИХ
Частинною похідною від функції за незалежною змінною х називається скінчена границя
,
обчислена при постійному у.
Частинною похідноювід функції за незалежною змінною у називається скінчена границя
,
обчислена при постійному х.
Для частинних похідних справедливі звичайні правила та формули диференціювання.
Приклади 1. Знайти частинні похідні функцій:
а) ; б) .
а) Розглядаючи у як постійну величину, отримаємо . Розглядаючи х як постійну, знайдемо .
б) При фіксованому у маємо степеневу функцію від х. Таким чином, . При фіксованому х функція є показниковою відносно у,
Приклад 2. Обсяг витрат продажу нового продукту z залежить від часу х та витрат у підприємства на рекламу. Якщо х вимірювати тижнями, а у у гривнях, тоді ця залежність матиме вигляд
.
Знайти та вказати економічний зміст цих похідних при х=1 і у=400.
Маємо
,
.
При х=1 і у=400 отримаємо
,
.
Частинна похідна характеризує швидкість зміни обсягу продажу нового продукту за тиждень, коли витрати на рекламу не змінюються.
Частинна похідна характеризує швидкість зміни обсягу продукту при зміні суми витрат на рекламу і постійному х. За один тиждень при витратах на рекламу 400 гривень швидкість зростання обсягу продажу продукту буде 0,11.
Повним приростомфункції в точці М(х,у) називається різниця , де і - довільні прирости аргументів.
Повним диференціалом функції називається сума добутків частинних похідних цієї функції та приростів відповідних незалежних змінних, тобто
.
Формулу диференціала можна записати у вигляді
або .
Функція називається диференційовною в точці (х,у), якщо її повний приріст може бути представлений у вигляді
,
де dz – диференціал функції, - нескінченно малі при .
При досить малих значеннях для диференційованої функції справедливі наближені рівності
.
Ці формули застосовують для наближених обчислень приростів функції або наближених значень функції в деякій точці.
Приклад 3. . Знайти dz.
Знайдемо частинні похідні:
Значить, .
Приклад 4. Обчислити наближено .
Шукане число можна розглядати як значення функції при , де х=1, у=3, . Знайдемо значення z при х=1, у=3; маємо .Знаходимо приріст функції: