Функции многих переменных, их обозначение и область определения (задачи). Практикум по математическому анализу. Урок 99
Пример 1. Вычислить частное значение функции:
1)
при
;
2)
в точке
.
Решение.
1) 
2)
.
Пример 2. Построить область
изменения переменных
и
, заданную следующими неравенствами:
1)
2) 
3) 
4)
Решение. 1) Данным неравенствам удовлетворяют координаты любой точки, находящейся внутри и на границе прямоугольника, стороны которого лежат на прямых
и
. Этот прямоугольник и есть область
изменения переменных
и
(рис. 1). Такая область, в которую входит и ее граница, называется замкнутой.
2) Здесь область
есть совокупность всех точек, лежащих внутри эллипса
, так как все эти точки, и только они, удовлетворяют данному неравенству (рис. 2). Такая область, в которую не входит ее граница, называется открытой.
3) Здесь область
есть круговое кольцо, ограниченное окружностями
и
с общим центром в начале координат и радиусами
и
, рис.3 (замкнутая область).
4) Здесь область
(открытая) ограничена биссектрисой первого координатного угла и осью абсцисс (рис.4).
Пример 3. Найти области определения следующих функций:
1) 
2) 
3) 
4) 
5) 
6) 
Решение.
1) Функция
, как и всякая целая рациональная функция, определена (может быть вычислена) при любых значениях
и
, т. е. область определения функции
есть вся числовая плоскость
,
Геометрическое изображение (график) этой функции есть плоскость, пересекающая координатные оси в точках
.
2) Функция
определена при любой системе значений
, кроме системы
, при которой ее знаменатель обращается в нуль. Поэтому областью определения функции
является вся числовая плоскость, кроме точки
.
3) Область определения функции
есть круг с центром в начале координат и радиусом
, включая и его границу — окружность
(замкнутая область). Внутри круга подкоренное выражение положительно, на его границе —равно нулю, а вне круга — отрицательно. Графическим изображением функции является полусфера, расположенная над плоскостью
(рис.5).
4) Функция
определена в тех и только в тех точках плоскости
, координаты которых удовлетворяют неравенству . Все эти точки лежат внутри первого и третьего квадрантов (открытая область).
5) Областью определения функции и является вся плоскость
, за исключением прямой
, в точках которой знаменатель функции и обращается в нуль.
6) Область определения функции
есть совокупность систем значений
и
, удовлетворяющих неравенствам
. На плоскости
эта область представляет полосу, ограниченную параллельными прямыми
и
(рис. 6).

