schoolМатематика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Частные производные функции z(x, y)
help_outlineУсловие задачи

lightbulbКраткий ответ
Найдены частные производные функции z(x, y) = cos(2x - 3y) + sin(3x - 2y) до третьего порядка. Результат: ∂³z / ∂x²∂y = -12sin(2x - 3y) + 18cos(3x - 2y).
Подробное решение
Для решения задачи необходимо последовательно найти частные производные функции \( z(x, y) = \cos(2x - 3y) + \sin(3x - 2y) \) до третьего порядка.
1. Найдем первую частную производную по \( x \):
\[ z'_x = -\sin(2x - 3y) \cdot 2 + \cos(3x - 2y) \cdot 3 = -2\sin(2x - 3y) + 3\cos(3x - 2y) \]
2. Найдем вторую частную производную по \( x \) (дифференцируем \( z'_x \) еще раз по \( x \)):
\[ z''_{xx} = -2\cos(2x - 3y) \cdot 2 - 3\sin(3x - 2y) \cdot 3 = -4\cos(2x - 3y) - 9\sin(3x - 2y) \]
3. Найдем смешанную производную третьего порядка (дифференцируем \( z''_{xx} \) по \( y \)):
\[ \frac{\partial^3 z}{\partial x^2 \partial y} = -4(-\sin(2x - 3y)) \cdot (-3) - 9\cos(3x - 2y) \cdot (-2) \]
\[ \frac{\partial^3 z}{\partial x^2 \partial y} = -12\sin(2x - 3y) + 18\cos(3x - 2y) \]
4. Подставим координаты точки \( (\frac{\pi}{3}; \frac{\pi}{2}) \):
Вычислим аргументы функций:
\[ 2x - 3y = 2 \cdot \frac{\pi}{3} - 3 \cdot \frac{\pi}{2} = \frac{2\pi}{3} - \frac{3\pi}{2} = \frac{4\pi - 9\pi}{6} = -\frac{5\pi}{6} \]
\[ 3x - 2y = 3 \cdot \frac{\pi}{3} - 2 \cdot \frac{\pi}{2} = \pi - \pi = 0 \]
Вычислим значения тригонометрических функций:
\[ \sin(-\frac{5\pi}{6}) = -\sin(\frac{5\pi}{6}) = -\frac{1}{2} \]
\[ \cos(0) = 1 \]
5. Итоговое значение:
\[ \frac{\partial^3 z}{\partial x^2 \partial y} = -12 \cdot (-\frac{1}{2}) + 18 \cdot 1 = 6 + 18 = 24 \]
Ответ: 24