Глава 8. Функция двух переменных

Если указано правило, согласно которому с каждой точкой М плоскости (или какой-нибудь части плоскости) сопоставляется некоторое число u, то говорят, что на плоскости (или на части плоскости) «задана функция точки»; задание функции символически выражается равенством вида u=f(M). Число u, сопоставляемое с точкой М, называется значением данной функции в точке М. Например, если А - фиксированная точка плоскости, М - произвольная точка, то расстояние от А до М есть функция точки М. В данном случае f(m)=AM.

Пусть дана некоторая функция u=f(M) и вместе с тем введена система координат. Тогда произвольная точка М определяется координатами x, y. Соответственно этому и значение данной функции в точке М опеределяется координатами x, y, или, как еще говорят, u=f(M) есть функция двух переменных x и y. Функция двух переменных x и y обозначается символом f(x; y): если f(M)=f(x;y), то формула u=f(x; y) называется выражением данной функции в выбранной системе координат. Так, в предыдущем примере f(M)=AM; если ввести декартову прямоугольную систему координат с началом в точке А, то получим выражение этой функции:

.

146 Даны две функции P и Q, расстояние между которыми равно а, и функция , где d1=MP и d2=MQ. Определить выражение этой функции, если в качестве начала координат принята точка P, а ось Ох направлена по отрезку PQ.
147 При условиях задачи 146 определить выражение функции f(M) (непосредственно и при помощи преобразования координат, используя результат задачи 146), если:
147.1 Начало координат выбрано в середине отрезка PQ, ось Ох направлена по отрезку PQ.
147.2 Начало координат выбрано в точке Р, а ось Ох направлена по отрезку QP.
148 Даны квадрат ABCD со стороной a и функция , где d1=MA, d2=MB, d3=MC, d4=MD. Определить выражение этой функции, если за оси координат приняты диагонали квадрата (причем ось Ох направлена по отрезку АС, ось Оупо отрезку BD).
149 При условиях задачи 148 определить выражение для f(M) (непосредственно и при помощи преобразования координат, используя результат задачи 148), если начало координат выбрано в точке А, а оси координат направлены по его сторонам (ось Охпо отрезку АВ, ось Оупо отрезку AD).
150 Дана функция f (x, y)=x2+y2+6x+8y. Определить выражение этой функции в новой системе координат, если начало координат перенесено (без изенения направления осей) в точку О’ (3; –4).
151 Дана функция f (x, y)=x2y2–16. Определить выражение этой функции в новой системе координат, если координатные оси повернуты на угол –45° .
152 Дана функция f (x, y)=x2+y2. Определить выражение этой функции в новой системе координат, если координатные оси повернуты на некоторый угол a .
153 Найти такую точку, чтобы при переносе в нее начала координат выражение функции f (x, y)=x2–4y2–6x+8y+3=0 после преобразования не содержало членов первой степени относительно новых переменных.
154 Найти такую точку, чтобы при переносе в нее начала координат выражение функции f (x, y)==x2–4xy+4y2+2x+y–7 не содержало членов первой степени относительно новых переменных.
155 На какой угол нужно повернуть координатные оси, чтобы выражение функции f (x, y)==x2–2xy+y2+6x+3 после преобразования не содержало члена с произведением новых переменных?
156 На какой угол нужно повернуть координатные оси, чтобы выражение функции после преобразования не содержало члена с произведением новых переменных?

Текст издания: © Д.В.Клетенник "Сборник задач по аналитической геометрии". М., Наука, Физматлит, 1998
Решение задач: © 2004-2013, Кирилл Кравченко, http://a-geometry.narod.ru/, http://kirill-kravchenko.narod.ru/