VI. Wyznaczniki funkcyjne i ich zastosowania
8) Łatwo jest uogólnić przekształcenie Legendre'a na przypadek przestrzeni o dowolnej liczbie wymiarów. Niech z będzie funkcją zmiennych x%, x2, .... x„. Przekształcenie określamy wzorami
3z
dx,
v
y xt—-2
1 = 1 «,
tutaj v jest nową funkcją nowych zmiennych tk, t2, Założymy tutaj także, że wyznacznik
3 2z |
3 2 z |
d2z |
3x? |
3xt dx2 |
3xk 3x„ |
d2z |
b2 z |
d2z |
3x2 3xt |
3x2 |
3x2 Bx„ |
3 2z |
b2z |
o2 Z |
3x„ dxi |
3xn 3x2 |
3x2 |
jest różny od zera.
Zróżniczkujmy względem xk wzór określający v traktując przy tym v jako funkcję złożoną zmiennych *1, x2, ..., x„ za pośrednictwem zŁ, t2, ..., ł„:
32z _ ” ^ a2z 3x,3xk ,=i ‘ 8x,Sxk
(k = 1,2, ... , n).
Ponieważ J^O, wynika stąd, że
—~=x, (i=l, 2, ..., n). dt,
Wobec tego
y do
:= Y t,--v.
k1 dt,
Zatem również w ogólnym przypadku role starych i nowych zmiennych w przekształceniu Le-gendre’a są symetryczne.
9) Na zakończenie rozpatrzmy jeszcze jeden przykład dość oryginalnego przekształcenia. Niech
będzie funkcją 2n zmiennych, jednorodną drugiego stopnia względem zmiennych x1, x2, ..., x„. Za-łóżmy, że wyznacznik
CU ■'S |
B2 ę |
B2 ę |
3x1 d2 (p |
3xi Bx2 B2 <p |
3xi 3x„ B2 q> |
dx2 3xi |
3x1 |
Bx2 3x„ |
B2 (/> |
B2 tp |
*2 o <p |
3x„ 3xt |
3x„ 3x2 |
3x2n |
jest różny od zera. Przyjmijmy
x„. Funkcja ę>
i wprowadźmy zmienne tk, t2, tn jako nowe zmienne niezależne zamiast x,, x2