Pochodna cząstkowa funkcji wielu zmiennych względem wybranej zmiennej, to "zwykła" pochodna tej funkcji obliczona przy założeniu, że pozostałe zmienne mają ustalone wartości.
Na przykład dla funkcji f(x,y) = x3 + 3xy − y2 można obliczyć pochodne cząstkowe względem zmiennych x i y:
Pochodne wyższych rzędów oblicza się różniczkując znów po dowolnych zmiennych. Pochodne wyższych rzędów obliczane względem zmiennych różnych niż wybrana początkowo nazywamy mieszanymi.
Pochodne czyste
i pochodne mieszane - różniczkowanie, które było dokonywane jako pierwsze, zapisujemy w symbolice Leibniza jako pierwsze od prawej strony (a w symbolice Lagrange'a od lewej):
Uogólnione twierdzenie Schwartza mówi, że jeśli wszystkie pochodne mieszane względem pewnych zmiennych są ciągłe w danym punkcie, ich wartość zależy wyłącznie od tego, względem których zmiennych różniczkujemy i ilokrotnie, natomiast nie zależy od kolejności w jakiej przeprowadza się różniczkowania.
Definicja
Niech U będzie otwartym podzbiorem przestrzeni Banacha X, Y będzie przestrzenią Banacha,
. Mówimy, że f ma w
pochodną w kierunku
, jeżeli istnieje granica
Granicę tę, jeśli istnieje, oznaczamy
i nazywamy pochodną kierunkową. Oczywiście
.
Pochodna funkcji - w analizie matematycznej, narzędzie służące do badania przebiegu zmienności wartości funkcji, określonej na pewnym przedziale o wartościach rzeczywistych, przy zmianie jej argumentów. Z punktu widzenia analizy funkcjonalnej, pochodna jest operatorem liniowym. Pojęcie pochodnej było uogólniane, na przykład na przestrzenie unormowane. Proces odnajdywania pochodnej nazywamy różniczkowaniem, a dział matematyki zajmujący się pochodnymi, ich własnościami i zastosowaniami rachunkiem różniczkowy.
Sedno definicji (Riemana)
Ciąg sum Riemanna. Liczby w prawym górnym rogu są polami obszaru szarych prostokątów i zbiegają one do całki funkcji.
Całkę funkcji f można opisać jako liczbę otrzymaną w wyniku następującego procesu:
Bierzemy pod uwagę dowolny podział przedziału [a,b] punktami
na przedziały [ti,ti + 1]; następnie w każdym z takich przedziałów obieramy dowolnie punkt ξi.
Obliczamy wszystkie iloczyny f(ξi)(ti + 1 − ti)
Sumujemy tak obliczone wielkości
Przechodzimy do granicy ze względu na N dążące do nieskończoności oraz ze względu na maksymalną długość przedziału [ti,ti + 1] dążącą do zera; jeśli granica ta istnieje, to ona właśnie jest szukaną całką funkcji f w sensie Riemanna.
Łatwo zauważyć, że w przypadku funkcji o wartościach dodatnich, geometrycznie powyższa procedura oznacza przybliżanie pola powierzchni pod krzywą sumą pól pewnych prostokątów; jeśli przybliżenia te są zbieżne, to właśnie granicę owej sumy nazywamy całką Riemanna. Przedstawiony tu opis, a ściślej mówiąc przejście graniczne opisane w punkcie czwartym, wymaga pewnej formalizacji.
Równanie różniczkowe jest to równanie, które wyznacza zależność między nieznaną funkcją a jej pochodnymi.Rozwiązanie równania różniczkowego polega na znalezieniu funkcji y, której pochodne spełniają to równanie. Na przykład równanie różniczkowe y'' + y = 0 ma ogólne rozwiązanie w postaci y = Acosx + Bsinx, gdzie A i B są stałymi wyznaczonymi z warunków brzegowych.
- zmienne rozdzielone
Równania postaci y'(x)=p(x)