Вычислить частные производные по всем величинам, входящим в расчетную формулу

Условие:

вычислить частные производные по всем величинам, входящим в расчетную формулу

Условие: вычислить частные производные по всем величинам, входящим в расчетную формулу

Решение:

Предмет и раздел

Данное задание относится к предмету "Математический анализ", раздел — "Дифференциальное исчисление". Нам нужно вычислить частные производные объема \( V \) по радиусам \( R \) и \( r \).

Объем шара с полостью

Формула для объема шара с полостью:

\[ V = \frac{4}{3}\pi (R^3 - r^3) \]

где:

  • \( R \) — радиус шара,
  • \( r \) — радиус полости.

Задача 1. Получить формулу для определения \(\Delta V\)

Для решения этой задачи нам нужно найти частные производные объема \( V \) по величинам \( R \) и \( r \).

Шаг 1. Частная производная \(\frac{\partial V}{\partial R}\)

Итак, сначала найдем частную производную \(\frac{\partial V}{\partial R}\). Рассматриваем \( r \) как константу:

\[ V(R, r) = \frac{4}{3}\pi (R^3 - r^3) \]

Производная по \( R \):

\[ \frac{\partial V}{\partial R} = \frac{4}{3}\pi \cdot \frac{d}{dR}(R^3) = \frac{4}{3}\pi \cdot 3R^2 = 4\pi R^2 \]

Шаг 2. Частная производная \(\frac{\partial V}{\partial r}\)

Теперь найдем частную производную \(\frac{\partial V}{\partial r}\). Рассматриваем \( R \) как константу:

\[ V(R, r) = \frac{4}{3}\pi (R^3 - r^3) \]

Производная по \( r \):

\[ \frac{\partial V}{\partial r} = \frac{4}{3}\pi \cdot \frac{d}{dr}(-r^3) = \frac{4}{3}\pi \cdot (-3r^3) = -4\pi r^2 \]

Итог

Мы нашли частные производные объема \( V \) по радиусам \( R \) и \( r \):

\[ \frac{\partial V}{\partial R} = 4\pi R^2 \] \[ \frac{\partial V}{\partial r} = -4\pi r^2 \]

Заключение

Эти частные производные помогут нам в дальнейшем для определения изменяемого объема \(\Delta V\), если произойдут изменения в радиусах шара и полости.

Не нашли нужного вам решения? Оставьте заявку и наши авторы быстро и качественно помогут вам с решением.
Оставить заявку
Работа вам нужна срочно. Не волнуйтесь, уложимся!

Заполните, пожалуйста, данные для автора:

  • 22423 авторов готовы помочь тебе.
  • 2402 онлайн