電気通信大学 情報理工学研究科 情報学専攻 2022年8月実施 必須問題 微分積分
Author
祭音Myyura (co-authored with GPT 5.6 SOL)
Description
- f(x,y)=e2ysin(x2+3y) の二次までの Maclaurin 展開
f(x,y)=c0+c1x+c2y+c3x2+c4xy+c5y2+⋯
の係数を求めよ。
- g(x,y)=(x2+xy)ey の極値を求めよ。
- 円板 D={(x,y)∣x2+y2≤π2} 上の
I=∬Dsinx2+y2dxdy
を求めよ。
题目描述
求二元函数的二阶 Maclaurin 展开系数、另一二元函数的极值,以及圆域上的二重积分。
Kai
(1)
二次まで取ると、
e2y=1+2y+2y2+⋯,sin(x2+3y)=x2+3y+⋯.
したがって、
f(x,y)=x2+3y+6y2+(三次以上).
よって、
(c0,c1,c2,c3,c4,c5)=(0,0,3,1,0,6).
(2)
gx=(2x+y)ey,gy=x(x+y+1)ey.
したがって停留点は
(x,y)=(0,0), (1,−2)
である。Hesse 行列は
Hg=ey(21+2x+y1+2x+yx(x+y+2)).
(0,0) では行列式が −1 なので鞍点である。(1,−2) では
Hg(1,−2)=e−2(2111)
が正定値である。ゆえに、
(1,−2) で極小値 −e−2,極大値なし.
(3)
極座標を用いると、
I=∫02π∫0πrsinrdrdθ=2π[−rcosr+sinr]0π=2π2.