AMKbook.Net Задачи должны иметь решение

Задача №1811

Условие

\(\displaystyle{u=\sin{x}+F(\sin{y}-\sin{x})}\); убедиться, что

\[ \frac{\partial{u}}{\partial{y}}\cos{x}+\frac{\partial{u}}{\partial{x}}\sin{x} = \cos{x}\cos{y}, \]

какова бы ни была дифференцируемая функция \(\displaystyle{F}\).

Решение

Обозначим \(\displaystyle{v(x,y)=\sin{y}-\sin{x}}\).

\[ \begin{aligned} & \frac{\partial{u}}{\partial{x}} = \cos{x} + \frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cdot\frac{\partial{v}}{\partial{x}} = \cos{x} - \frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cos{x};\\ & \frac{\partial{u}}{\partial{y}} =\frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cdot\frac{\partial{v}}{\partial{y}} =\frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cos{y}. \end{aligned} \]
\[ \frac{\partial{u}}{\partial{y}}\cos{x}+\frac{\partial{u}}{\partial{x}}\sin{x} =\frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cos{y}\cos{x} + \left( \cos{x} - \frac{\partial{F}}{\partial{v}}\cos{x} \right)\cdot\cos{y} =\cos{x}\cos{y} \]

Равенство доказано.

Ответ:

Равенство доказано.

Источники задачи

Задачник №1Берман "Сборник задач по курсу математического анализа"
Глава №10Функции нескольких переменных. Дифференциальное исчисление
Параграф №4Дифференцирование функций
Задача №3139