78
Demak,
toʻg‘ri chiziq funksiyaning og‘ma asimptotasi ekan.
Funksiyaning
oʻsish, kamayish, qavariqlik oraliqlarini va burilish nuqtalarini
aniqlash uchun uning birinchi va ikkinchi tartibli hosilalarini hisoblaymiz:
' 0
0,
3
y
x
x
nuqtalar statsionar nuqtalardir.
nuqta ekstremum
nuqta emas, chinki,
.
nuqtada
funksiya maksimumga erishadi, chunki
Funksiya
oraliqda oʻsuvchi
oraliqda esa
kamayuvchi ekanligini aniqladik.
Endi funksiyaning qavariqlik oraliqlarini aniqlaymiz
. Demak, funksiya grafigi
oraliqda qavariqlik yuqoriga qaragan,
oraliqda esa
qavariqlik pastga qaragan.
demak,
burilish nuqtasi. U holda
funksiya grafigi quyidagi koʻrinishga ega boʻladi.
6-misol.
funksiya grafigini chizamiz. Funksiya
da
aniqlangan. Shu bilan bur qatorda
.
toʻg‘ri chiziq uning og‘ma asimptotasidir. Hosilalarini hisoblaymiz:
2
y x
2
3
4
3
6
'
,
''
1
1
x x
x
y
y
x
x
0
x
( 1;0)
( ) 0
(0; )
( ) 0
x
f x
x
f x
3
x
27
'' 3
0,
3
.
4
y
y
; 3
1;
3; 1
0 (
1)
0,
0
0
x
x
y
x
y
; 1
1;0
0;
0
0
y
x
0
x
3
2
3
x
x
y
1
R
1
0,
1 (
0)
0,
( 1)
(0) 0
x
y
x
x
y
y
y
3
1
x
y
79
, .
Bu yerda
.
nuqta funksiyaning maksimumi boʻlib, .
funksiyaning
munimumi boʻlib, .
boʻlgani uchun uning qavariqligi bu
oraliqda pastga qaragan;
boʻlgani uchun uning qavariqligi
bu oraliqda yuqoriga qaragan. U holda funksiya grafigi quyidagi koʻrinishga ega
boʻladi.
Mashqni
bajaring.
Quyidagi funksiyalarning grafigini chizing:
1)
; 2)
; 3)
;
4)
; 5)
;
6)
; 7)
.
Oʻz-oʻzini tekshirish uchun savollar
1.
Funksiya grаfigining аsimptоtаlаri.
2.
Qavariq funksiyaning grafigi uning urinmasiga nisbatan qanday joylashgan?
3.
Botiq funksiyaning grafigi uning urinmasiga nisbatan qanday joylashgan?
4.
Asimptota qanday aniqlanadi? Uning geometrik ma’nosi nimadan iborat?
5.
Og‘ma asimptotani ta’riflang. Gorizontal asimptota nima?
2
3
1
3
1
3
1
3
2
x
x
x
y
3
4
3
5
1
9
2
x
x
y
0
,
0
,
lim
1
1
f
f
x
y
f
x
3
2
x
3
4
3
2
3
y
0
x
(0) 0
y
1
0
x
y
1 (
0)
0
x
x
y
1
6
6
2
4
x
x
x
x
f
3
2
1
x
x
x
f
x
x
x
x
f
1
x
tgx
x
x
f
sin
2
3
3
9
3
4
1
2
3
x
x
x
x
f
2
2
2
4
x
x
x
f
3
2
1
x
x
x
f
80
6.
Intervalda uzluksiz boʻlgan funksiyaning vertikal asimptotasi boʻlishi
mumkinmi? cosx va ctgx funksiyalarni (0;
) intervalda qarang.
7.
Hоsilа yordаmidа funksiyani toʻlа tеkshirish.
29-mavzu. Koʻp oʻzgaruvchili funksiya differensiali.
Xususiy hosilavayuqori tartibli differensiallar
Reja:
29.1.
Funksiyasining xususiy hosilalari.
29.2.
Funksiyaning toʻla orttirmasi.
29.3.
Funksiyaning differensiallanuvchanligi.
29.4.
Koʻp oʻzgaruvchili funksiya differensiali.
29.5.
Yuqori tartibli xususiy hosila va differensiallar.
29.6.
Funksiyaning lokal ekstremumlari. Statsionar nuqta.
29.7.
Funksiya ekstremumining zaruriy sharti.
29.8.
Teylor formulasi.
29.9.
Ikki oʻzgaruvchili funksiya ekstremumining yetarli sharti.
29.10.
Koʻp oʻzgaruvchili funksiyaning toʻplamda eng katta va eng kichik
qiymatlari.
29.11.
Shartli ekstremumlar.
Tayanch soʻz va iboralar:
xususiy hosila, aralash hosila, funksiyaning toʻla
orttirmasi, funksiyaning toʻla differensiali, toʻla differensialning invariantligi,
yuqori tartibli xususiy hosila, aralash xususiy hosila, oshkormas funksiyaning
hosilasi, lokal ekstremum, global ekstremum, statsionar nuqta, yuqori tartibli
xususiy hosila, aralash xususiy hosila, Teylor qatori, gradient, minimum,
maksimum.
funksiya
nuqtaning biror bir
atrofida
aniqlangan boʻlsin.
nuqtani qaraymiz.
1-ta’rif.
Agar
0
0
(
)
(
)
lim
i
i
x
i
f M
f M
x
limit chekli boʻlsa, u holda unga
funksiyaning
nuqtadagi oʻzgaruvchi boʻyicha xususiy hosilasi deyiladi.
( )
y
f M
0
0
0
0
1
2
( , ,..., )
n
M x x
x
0
(
)
U M
0
0
0
1
0
( ,...
,..., )
(
)
i
i
i
n
M
x
x
x
x
U M
)
(M
f
y
0
M
i
x
81
Xususiy hosila quyidagicha belgilanadi:
0
0
(
)
(
)
i
x
i
y M
y
M
x
,
0
0
(
)
(
)
i
x
i
f M
f
M
x
.
Shunday qilib,
0
0
0
(
)
(
)
(
)
lim
i
i
x
i
i
f M
f M
f M
x
x
.
Xususiy hosilaning ta’rifidan,
funksiyadan
boʻyicha xususiy
hosilani topishda boshqa oʻzgaruvchilarni oʻzgarmas, deb qarab, funksiyadan
boʻyicha oddiy hosilasini topish yetarli.
Agar funksiya ikki oʻzgaruvchili
boʻlsa, xususiy hosilalar
,
x
y
f
f
koʻrinishda, agar funksiya uch oʻzgaruvchili
boʻlsa, xususiy
hosilalar
,
,
x
y
z
f
f
f
koʻrinishda belgilanadi.
1-misol.
funksiyaning barcha
oʻzgaruvchilari boʻyicha xususiy hosilalarini toping.
Yechish
.Ta’rifga binoan:
4 2
4
10
3
x
f
x z
y
,
3
12
7
y
f
xy
,
5
4
z
f
x z
.
2-misol.
funksiyaning
nuqtadagi xususiy
hosilalarini toping.
Yechish
.
2
2
4
( , )
( )
5
x
x
x
f x y
f M
x
y
,
2
2
3
( , )
( )
5
y
y
y
f
x y
f M
x
y
Mashqlarni
bajaring.
1) funksiyaning xususiy hosilalarini toping:
a)
;
b)
;
c)
;
d)
;
e)
;
k)
;
2)
Berilgannuqtadafunksiyahosilasinihisoblang:
a)
, ;
b)
, ;
( )
y
f M
i
x
i
x
( , )
z
f x y
( , , )
u
f x y z
5 2
4
( , , ) 2
3
7
9
f x y z
x z
xy
y
2
2
( , )
f x y
x
y
( 4;3)
M
( , )
f x y
2
2
ln
,
y
x
y
x
y
x
f
xy
y
x
y
x
f
3
,
3
3
2
,
y
y
x
x
y
x
f
y
x
x
y
x
f
2
sin
,
x
y
y
x
y
x
f
cos
sin
,
y
x
x
e
y
x
f
x
sin
cos
,
2
,
y
x
y
x
f
1
,
1
y
x
y
x
f
1
ln
,
2
,
1
82
c)
, .
3) funksiyaningxususiyhosilalarinitoping:
a)
;
b)
;
c)
;
d)
;
e) .
Koʻp oʻzgaruvchili funksiyaning toʻla orttirmasini topishni
funksiya misolida koʻrib chiqamiz.
funksiya
nuqtaning biror bir
atrofida aniqlangan boʻlsin.
nuqtani qaraymiz.
ayirma
funksiyaning
nuqtadagi toʻla
orttirmasi deb ataladi va quyidagicha yoziladi:
3-misol.
funksiyaning
nuqtadagi toʻla
orttirmasini toping.
Yechish
.
Funksiyaning
orttirmasidan foydalanib koʻp oʻzgaruvchili funksiyalar uchun
toʻla differensial tushunchasini kiritamiz.
funksiya
nuqta atrofida aniqlangan boʻlsin.
2-ta’rif.
Agar funksiyaning
nuqtadagi
toʻla orttirmasini
(1)
koʻrinishda ifoda etish mumkin boʻlsa, u holda
funksiya
nuqtada
differensiallanuvchi deyiladi.
Bu yerda,
sonlar
orttirmalarga bog‘liq emas va
.
4-misol
. funksiya
nuqtada
differensiallanuvchi
ekanligini koʻrsatamiz.
Yechish
. Buning uchun uning
nuqtadagi toʻla orttirmasini
hisoblaymiz:
xy
xye
y
x
f
sin
,
1
,
1
( , )
f x y
zx
yz
xy
z
y
x
f
,
,
2
2
2
1
,
,
z
y
x
z
y
x
f
z
x
x
z
z
y
x
f
,
,
z
x
arctg
x
z
arctg
z
y
z
y
x
f
,
,
xy
z
z
y
x
f
,
,
( )
y
f M
( )
y
f M
0
0
0
0
1
2
( , ,..., )
n
M x x
x
0
(
)
U M
0
0
0
1
1
0
(
,...
,...,
)
(
)
i
i
n
n
M x
x
x
x
x
x
U M
0
)
(
M
f
M
f
)
(M
f
y
0
M
0
(
)
(
)
f
f M
f M
2
2
2
1
2
1
)
,
(
x
x
x
x
f
0
(1; 2)
M
2
2
2
2
0
1
2
2
2
2
2
1
1
2
2
1
1
2
2
(
) (1
)
2
1
2
1 2
4 4
1 4 2
4
.
f M
x
x
x
x
x
x
x
x
x
x
f
( )
y
f M
0
0
0
0
1
2
( , ,..., )
n
M x x
x
( )
y
f M
0
M
0
(
)
f M
0
1
1
2
2
1
1
(
)
...
(
) ...
(
)
n
n
n
n
f M
A x
A x
A x
x
x
( )
y
f M
0
M
1
2
,
, ...,
n
A A
A
1
, ...,
n
x
x
1
1
1
2
2
2
0
(
)
0,
0
(
)
0, ...,
0
(
)
0
n
n
n
x
x
x
x
x
x
2
2
( , )
f x y
x
y
0
( 1;2)
M
0
( 1;2)
M
83
.
Bu yerda
. Demak funksiya
differensiallanuvchi.
5-misol.
-oʻzgaruvchili chiziqli
funksiya
fazoning ixtiyoriy nuqtasida differensiallanuvchidir.
Mashqlarni
bajaring.
1)
funksiya
nuqtada differensiallanuvchi
ekanligini isbotlang.
2)
funksiya
nuqtada differensiallanuvchi
emasligini isbotlang.
Quyidagi mulohazalar oʻrinli:
a) Agar funksiya biror bir
nuqtada differensiallanuvchi boʻlsa, u holda
funksiya ushbu nuqtada uzluksiz boʻladi (zaruriy shart);
b) Agar
funksiya
nuqtada differensiallanuvchi boʻlsa, u holda
funksiya ushbu nuqtada barcha xususiy hosilalarga ega boʻladi va shu bilan
birgalikda quyidagi tenglik oʻrinli boʻladi:
.
(2)
Bu yerda
.
c) Agar
funksiya
nuqta atrofida barcha xususiy hosilalarga ega
boʻlib, ushbu hosilalar
nuqtada uzluksiz boʻlsa, u holda
funksiya bu
nuqtada differensiallanuvchi boʻladi (yetarli shart).
3-ta’rif.
funksiya
nuqtada differensiallanuvchi boʻlsin.
nuqtada
funksiya orttirmasining bosh chiziqli qismi uning
nuqtadagi
toʻla differensiali, deyiladi va
kabi belgilanib quyidagicha yoziladi:
6-misol.
3
2
( , , )
f x y z
x y
y z z
funksiyaning
nuqtadagi
differensialini topamiz. Buning uchun uning xususiy hosilalarini hisoblab olamiz:
2
2
1
2
1
2
( )
2
4
( )
( )
( )
( )
f M
x
y
x
y
A x A y
x
y
2
2
1
2
1
2
2,
4,
( ) ( ) ,
(
) (
)
A
A
x
x
y
y
n
n
i
i
i
b
x
a
M
f
1
)
(
n
R
3
4
2
3
1
2
1
)
,
(
x
x
x
x
f
0
0; 0
X
3
3
2
3
1
2
1
)
,
(
x
x
x
x
f
0
0; 0
X
0
M
)
(M
f
0
M
0
0
0
1
1
1
1
(
)
(
)
(
)
...
(
) ...
(
)
n
n
n
n
f M
f M
f M
x
x
x
x
x
x
1
1
1
2
2
2
0
(
)
0,
0
(
)
0, ...,
0
(
)
0
n
n
n
x
x
x
x
x
x
)
(M
f
0
M
0
M
)
(M
f
( )
y
f M
0
M
0
M
( )
f M
0
M
)
(
0
M
df
0
0
0
1
1
(
)
(
)
(
)
...
n
n
f M
f M
df M
dx
dx
x
x
2; 1;
3
M
84
2
3
2
( )
( )
( )
3
12,
2
2,
1 2
f M
f M
f M
x y
x
yz
y
x
y
z
.
Do'stlaringiz bilan baham: |