Pochodna cząstkowa, Pochodna cząstkowa funkcji wielu zmiennych względem wybranej zmiennej, to "zwykła" pochodna tej funkcji obliczona przy założeniu, że pozostałe zmienne mają ustalone wartości


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 + 3xyy2 można obliczyć pochodne cząstkowe względem zmiennych x i y:

0x01 graphic

0x01 graphic

Zapis 0x01 graphic
nazywamy notacją Leibniza, a fx(x,y) - notacją Lagrange'a.

Pochodne wyższych rzędów oblicza się różniczkując znów po dowolnych zmiennych. Pochodne wyższych rzędów obliczane względem zmiennych różnych niż wybrana początkowo nazywamy mieszanymi.

Pochodne czyste

0x01 graphic

0x01 graphic

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):

0x01 graphic

0x01 graphic

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, 0x01 graphic
. Mówimy, że f ma w 0x01 graphic
pochodną w kierunku 0x01 graphic
, jeżeli istnieje granica

0x01 graphic

Granicę tę, jeśli istnieje, oznaczamy 0x01 graphic
i nazywamy pochodną kierunkową. Oczywiście 0x01 graphic
.

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:

  1. Bierzemy pod uwagę dowolny podział przedziału [a,b] punktami 0x01 graphic
    na przedziały [ti,ti + 1]; następnie w każdym z takich przedziałów obieramy dowolnie punkt ξi.

  2. Obliczamy wszystkie iloczyny fi)(ti + 1ti)

  3. Sumujemy tak obliczone wielkości

  4. 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.

0x01 graphic
- zmienne rozdzielone

Równania postaci y'(x)=p(x)



Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH pochodne cząstkowe
zadania pochodne czastkowe funkcje wielu zmiennych
POCHODNA CZĄSTKOWA FUNKCJI
C 04,5 Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych
funkcje wielu zmiennych UWM id Nieznany
6 Liczby zespolone Funkcja dwóch i wielu zmiennych
10 Funkcje wielu zmiennych
Matematyka III (Ćw) Lista 06 Ekstrema lokalne i globalne funkcji wielu zmiennych Zadania
11 RACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH
ek mat ii optymalizacja funkcji wielu zmiennych
140 Funkcje wielu zmiennych
04 Rozdział 02 Różniczkowanie funkcji wielu zmiennych
8 Funkcja dwóch i wielu zmiennych
7 Funkcje wielu zmiennych
wykład 3 funkcje wielu zmiennych
11 3 Funkcje wielu zmiennych
11 4 Funkcje wielu zmiennych
15 Funkcje wielu zmiennychid 16138
funkcje wielu zmiennych zadania od Misiaka id 182151

więcej podobnych podstron