Funkcje wielu zmiennych (c.d.)
|
|
- Maria Szydłowska
- 7 lat temu
- Przeglądów:
Transkrypt
1 Funkcje wielu zmiennych (c.d.) Pochodne czastkowe. Pochodna kierunkowa. Gradient. Różniczka zupełna. Pochodna odwzorowania. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 1/54
2 Pochodne czastkowe Niechf oznacza funkcjęn-zmiennych określoną w otoczeniu O punktup 0 (x 01,...,x 0n ). Symbolem x i oznaczamy przyrost zmiennej niezależnejx i, 1 n n, różny od zera i taki, żeby P(x 01,...,x 0i 1,x 0i + x i,x 0i+1,...,x 0n ) O. f(p) f(p 0 ) Granicę właściwą lim nazywamy x i 0 x i pochodna czastkow a rzędu pierwszego funkcjif względem zmiennejx i w punkciep 0 i oznaczamy symbolem f x i (P 0 ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 2/54
3 Pochodne czastkowe funkcji dwóch zmiennych Dla funkcji dwóch zmiennychf(x,y) definicje pochodnych cząstkowych rzędu pierwszego względem zmiennychxiy w punkciep 0 (x 0,y 0 ) są następujące oraz f x (P 0) def = lim x 0 f(x 0 + x,y 0 ) f(x 0,y 0 ) x f y (P 0) def = lim y 0 f(x 0,y 0 + y) f(x 0,y 0 ) y. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 3/54
4 Interpretacja geometryczna pochodnych czastkowych dla funkcji dwóch zmiennych Niechf: R 2 R, z=f(x,y). Załóżmy, żef ma pochodne rzędu pierwszego w punkciep 0 (x 0,y 0 ). f x (x 0,y 0 ) =tgα z z x α y x β f y (x 0,y 0 ) =tgβ f x (x 0,y 0 ) jest miarą lokalnej szybkości wzrostu funkcjif wzgl. zmiennejxprzy ustalonej wartościy. f y (x 0,y 0 ) jest miarą lokalnej szybkości wzrostu funkcjif wzgl. zmiennejyprzy ustalonej wartościx. y Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 4/54
5 UWAGA: Nie ma zwiazku między ciagłości a funkcji wielu zmiennych a istnieniem pochodnych czastkowych. Funkcja wielu zmiennych może mieć w punkcie obie pochodne cząstkowe pierwszego rzędu i może nie być ciągła w tym punkcie, np. funkcjaf(x,y)= 1, dlaxy=0 0, dlaxy 0 nie jest ciągła w punkcie(0,0), alef ma pochodne cząstkowe w punkcie(0,0): f x (0,0)=lim x 0 f( x,0) f(0,0) x = lim x x =0 i f y (0,0)=lim y 0 f(0, y) f(0,0) y = lim y y =0. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 5/54
6 Przykład funkcji ciagłej nie majacej pochodnych czastkowych Niechf(x,y)= x 2 +y 2. Funkcjaf jest ciągła w punkcie(0,0), gdyż x2 +y 2 =0=f(0,0), ale lim (x,y) (0,0) f x (0,0)=lim x 0 x x = lim x 0 x x nie istnieje i f y (0,0)=lim y y 2 0 y = lim y 0 y y nie istnieje. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 6/54
7 Jeżeli funkcja ma pochodne cząstkowe pierwszego rzędu w każdym punkcie zbioru otwartego D R n, to funkcje f x 1 (x 1,...,x n ), f x 2 (x 1,...,x n ),..., f x n (x 1,...,x n ), gdzie(x 1,...,x n ) D, nazywamy pochodnymi czastkowymi pierwszego rzędu funkcjif na zbiorze D i ozn. f x 1, f x 2,..., f x n lub f x 1,f x 2,...,f x n. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 7/54
8 Przykłady Niechf(x,y)= e x ln(x+y). Niechg(x,y,z)= 3 arctg(x+e yz ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 8/54
9 Pochodna kierunkowa funkcji f: D R n R Niechf oznacza funkcjęn-zmiennych określoną w otoczeniu O punktup 0 (x 01,...,x 0n ) D. Pochodna kierunkowa funkcjif w punkciep 0 w kierunku wersora v=[v x1,v x2,...,v xn ] określamy wzorem df d v (P 0) def f(x 01 +tv x1,...,x 0n +tv xn ) f(x 01,...,x 0n ) =lim t 0 t df d v jest też oznaczana następująco f v lub f v. Dlaf: D R 2 R Dlaf: D R 3 R df d i = f x, df d j = f y. df d i = f x, df d j = f y, df d k = f z. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 9/54
10 Przykład Niechf(x,y,z)=x 2 2yz,P 0 (1,0, 1) i v= , 3,. Wówczas 3 df d v (P 0) def = lim t 0 1+ lim t 0 ( 1+ 1 ) 2 ( 3 t 2 0 )( 3 3 t 1+ t 2 3 t+1 9 t t+ 15t t ) 5 3 t = = ( 1 3 ) Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 10/54
11 Przykład Niechf(x,y,z)=e x+y+z,p 0 (0,0,0) i v=[1,1,1]. Wówczas df d v (P 0) def e 3t 1 =lim t 0 t [ 0 0 ] =lim t 0 3e 3t 1 = 3 Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 11/54
12 Interpretacja geometryczna pochodnej kierunkowej funkcji dwóch zmiennych Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktu(x 0,y 0 ). Ponadto niechγ oznacza kąt nachylenia do płaszczyznyxoy półstycznej do krzywej otrzymanej w wyniku przekroju { x=x 0, wykresu funkcjif półpłaszczyzną przechodzącą przez prostą oraz równoległą do y=y 0 wersora v. Wtedy df d v (x 0,y 0 ) =tgγ. z γ y (x 0,y 0,0) v x Pochodna kierunkowa określa szybkość zmiany wartości funkcji f w kierunku v. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 12/54
13 Gradient funkcji Niechf: D R n R. Gradientem funkcjif w punkciep 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) nazywamy wektor określony wzorem f(p 0 ) def = [ f x 1 (P 0 ), f x 2 (P 0 ),..., f x n (P 0 ) Gradient w punkciep 0 jest również oznaczany przezgradf(p 0 ) lub f (P 0 ),tak jak pochodna jednej zmiennej. Przykład: Niechf(x,y)=x 3 y 2 +3x y ip 0 ( 2,1). Wówczas [ ] f f= x, f =[3x 2 y 2 +3,2x 3 y 1], więc f( 2,1)=[15, 17] y ]. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 13/54
14 Pochodna kierunkowa a gradient funkcji Twierdzenie (wzór do obliczania pochodnej kierunkowej): Niech pochodne cząstkowe f x i,i=1,...,n będą ciągłe w punkciep 0 (x 01,...,x 0n ) oraz niech v będzie dowolnym wersorem. Wtedy df d v (P 0)= f(p 0 ) v. Przykład: Niech f(x,y)=x 3 y 2 +3x y,p 0 ( 2,1) i v= [ 1 df d v ( 2,1)= f( 2,1) v=[15, 17] 2, 1 2 [ 1 ] 2, 1 2. Wówczas ] = Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 14/54
15 Pochodna kierunkowa a gradient funkcji Pochodna kierunkowa funkcji w punkcie liczona w kierunku gradientu ma wartość największą spośród wszystkich pochodnych kierunkowych liczonych w różnych kierunkach i df d f(p 0 ) (P 0)= f(p 0 ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 15/54
16 Interpretacja geometryczna gradientu funkcji dwóch zmiennych Gradient funkcji w punkcie wskazuje kierunek najszybszego wzrostu funkcji w tym punkcie. z y x (x 0,y 0 ) f(x 0,y 0 ) Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 16/54
17 Interpretacja geometryczna gradientu funkcji dwóch zmiennych Gradient funkcji w punkcie jest prostopadły do poziomicy funkcji przechodzącej przez ten punkt. y y 0 x 0 (x 0,y 0 ) f(x 0,y 0 ) x Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 17/54
18 Pochodne czastkowe drugiego rzędu Niech funkcjaf ma pochodne cząstkowe f x i,i=1,2,...,n, na obszarze D R n oraz niechp 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) D. Pochodne czastkowe drugiego rzędu funkcjif w punkciep 0 określamy wzorami: 2 f x 2 i (P 0 )= ( x i ( f x i )) (P 0 ), 2 f x i x j (P 0 )= ( x i ( f x j )) (P 0 ), dlai,j=1,2,...,n. Powyższe pochodne oznaczamy także odpowiednio przez f x i x i (P 0 ), f x j x i (P 0 ) lub f xi x i (P 0 ), f xj x i (P 0 ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 18/54
19 Pochodne czastkowe drugiego rzędu na obszarze Jeżeli funkcjaf ma pochodne cząstkowe drugiego rzędu w każdym punkcie obszaru D R n, to funkcje 2 f x 2 i (x 1,...,x n ), 2 f x i x j (x 1,...,x n ),i,j=1,2,...,n gdzie(x 1,...,x n ) D, nazywamy pochodnymi czastkowymi drugiego rzędu funkcji f na obszarze D i oznaczamy odpowiednio przez 2 f x 2 i f x j x i., 2 f x i x j lub f x i x i, Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 19/54
20 Pochodne czastkowe wyższych rzędów Jeżeli funkcjaf ma pochodne cząstkowe rzęduk 2 przynajmniej na otoczeniu punktu P 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) D R n, to k+1 f x i x s j x p l (P 0 )= x i k f x s j x p l (P 0 ), gdzies+p=k. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 20/54
21 Twierdzenie Schwarza Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktu P 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Ponadto niech pochodne cząstkowe 2 f x i x j, 2 f istnieja na x j x i otoczeniu punktup 0 pochodne cząstkowe punkciep 0. 2 f x i x j, 2 f x j x i, będą ciągłe w Wtedy 2 f x i x j (P 0 )= 2 f x j x i (P 0 ),i j ii,j=1,2,...,n UWAGA: Prawdziwe są analogiczne równości dla pochodnych mieszanych wyższych rzędów. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 21/54
22 Różniczkowalność funkcji n-zmiennych Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktup 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) oraz niech istnieją pochodne cząstkowe f x i (P 0 ),i=1,,...,n. Funkcja f jest różniczkowalna w punkciep 0 wtedy i tylko wtedy, gdy spełniony jest warunek: lim ( x 1,..., x n ) (0,...,0) f(p) f(p 0 ) f x 1 (P 0 ) x 1 f x n (P 0 ) x n =0 ( x 1 ) 2 + +( x n ) 2 gdziep=(x 01 + x 1,...,x 0n + x n ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 22/54
23 Warunek konieczny różniczkowalności funkcji Twierdzenie: Jeżeli funkcja jest różniczkowalna w punkcie, to jest ciagła w tym punkcie. Uwaga: Twierdzenie odwrotne nie jest prawdziwe. Świadczy o tym przykład funkcji f(x,y)= x 2 +y 2, która jest ciągła w punkcie (0,0), ale nie jest w tym punkcie różniczkowalna. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 23/54
24 Warunek wystarczający różniczkowalności funkcji Twierdzenie: Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktup 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Ponadto niech pochodne cząstkowe f x i,i=1,...,n istnieją na otoczeniu punktup 0 pochodne cząstkowe f x i,i=1,...,n będą ciągłe w punkciep 0. Wtedy funkcjaf jest różniczkowalna w punkciep 0. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 24/54
25 Interpretacja geometryczna funkcji dwóch zmiennych różniczkowalnej w punkcie Różniczkowalność funkcjif w punkcie(x 0,y 0 ) oznacza, że istnieje płaszczyzna styczna (niepionowa) do wykresu tej funkcji w punkcie(x 0,y 0,f(x 0,y 0 )). z z=f(x,y) płaszczyzna styczna (x 0,y 0,z 0 ) y x Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 25/54
26 Równanie płaszczyzny stycznej do wykresu funkcji Niech funkcjaf będzie różniczkowalna w punkcie P 0 (x 0,y 0 ). Równanie płaszczyzny stycznej do wykresu funkcjif w punkcie(x 0,y 0,z 0 ), gdzie z 0 =f(x 0,y 0 ), ma postać: z z 0 = f x (x 0,y 0 )(x x 0 )+ f y (x 0,y 0 )(y y 0 ). Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 26/54
27 Różniczka funkcjin-zmiennych Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktu P 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Ponadto niech funkcjaf ma pochodne cząstkowe pierwszego rzędu w punkciep 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Różniczka funkcjif w punkciep 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) nazywamy funkcję zmiennych x 1, x 2,..., x n określoną wzorem: df(p 0 )( x 1, x 2,..., x n ) def = n i=1 f x i (P 0 ) x i, Różniczkę funkcjif oznacza się także przez df(x 01,x 02,...,x 0n ) lub krótkodf. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 27/54
28 Zastosowanie różniczki funkcjin-zmiennych Niech funkcjaf będzie różniczkowalna w punkcie P 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Wtedy f(x 01 + x 1,...,x 0n + x n ) f(p 0 )+df(p 0 )( x 1,..., x n ), przy czym błądδ( x 1, x 2,..., x n ) powyższego przybliżenia dąży szybciej do 0 niż ( x 1 ) 2 +( x 2 ) 2 + +( x n ) 2, tzn. lim x i 0,i=1,...,n δ( x 1, x 2,..., x n ) ( x 1 ) 2 +( x 2 ) 2 + +( x n ) 2=0. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 28/54
29 Przykład Wykorzystując różniczkę obliczymy wartość przybliżoną wyrażenia 2,1 8,05. Definiujemy funkcjęf(x,y)= xy. Przyjmujemyx 0 =2 y 0 =8 x=0,1 i y=0,05. Ponieważ f y x =1 2 x i f y =1 x 2 y,więc 2,1 8, , ,05=4,1125. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 29/54
30 Zastosowanie różniczki funkcji do szacowania błędów pomiarów Niech wielkości fizycznex 1,x 2,...,x n,y będą związane zależnościąy=f(x 1,x 2,...,x n ). Ponadto niech xi,i=1,2,...,n oznaczają odpowiednio błędy bezwzględne pomiaru wielkościx 1,x 2,...,x n. Wtedy błąd bezwzględny y obliczeń wielkościy wyraża się wzorem przybliżonym y n i=1 f x x i. i Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 30/54
31 Przykład Przy pomocy menzurki można zmierzyć objętość ciała z dokładnością V =0,1 cm 3, a przy pomocy wagi sprężynowej można ustalić jego masę z dokładnością 1 g. Objętość ciała zmierzona tym sposobem wynosiv=25 cm 3, a masam=200 g. Z jaką w przybliżeniu dokładnością można obliczyć gęstośćρtego ciała? Ponieważ ρ(m,v)= M V, więc więc ρ ρ M M+ ρ M =1 V i ρ V = M V 2, ρ V V= ,1=0, Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 31/54
32 Różniczka zupełna Niech funkcjaf będzie określona na otoczeniu punktu P 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Ponadto niech funkcjaf ma pochodne cząstkowe pierwszego rzędu w punkciep 0 (x 01,x 02,...,x 0n ). Przyrosty x 1, x 2,..., x n nazywamy różniczkami zmiennych niezależnychx 1,x 2,...,x n, odpowiednio i oznaczamy symbolami dx 1, dx 2,...,dx n. Różniczka zupełna funkcjif w punkciep 0 (x 01,x 02,...,x 0n ) nazywamy wyrażenie: df(p 0 ) def = n i=1 f x i (P 0 )dx i. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 32/54
33 Różniczkowanie funkcji złożonych Twierdzenie: Niech funkcjaf ma ciągłe pochodne cząstkowe f x i, i=1,...,n, na obszarze D R n, funkcjex 1 =x 1 (t),x 2 =x 2 (t),...,x n =x n (t), będą różniczkowalne na przedziale(a, b) R oraz (x 1 (t),...,x n (t)) D dla każdegot (a,b). Wtedy funkcja złożonaf(t)=f(x 1 (t),x 2 (t),...,x n (t)) jest różniczkowalna na przedziale(a,b) oraz df dt = n i=1 f x i dx i dt. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 33/54
34 Przykład NiechF(t)=f(x(t),y(t)), gdzief(x,y)=xy 2 y, x=e t iy=e 2t. Wówczas df dt (t)= y2 (t)e t +(2x(t)y(t) 1)2e 2t = e 3t +2(2e t 1)e 2t. Dlat 0 =0mamyx(0)=1iy(0)=1, więc df dt (0)=1. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 34/54
35 Różniczkowanie funkcji złożonych Twierdzenie: Niech funkcjaf ma ciągłe pochodne cząstkowe f x i, i=1,...,n, na obszarze D R n, funkcjex 1 =x 1 (t 1,...,t m ),...,x n =x 2 (t 1,...,t m ), mają pochodne cząstkowe x i t k,i=1,...,n,k=1,...,m na obszarze U R m. WtedyF(t 1,...,t m )=f(x 1 (t 1,...,t m ),...,x n (t 1,...,t m )) ma na obszarze U następujące pochodne cząstkowe I-ego rzędu: F = t k n i=1 f x i x i t k, k=1,...,m. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 35/54
36 Przykład NiechF(u,v)=f(x(u,v),y(u,v)), gdzie f(x,y)=x 2 xy+y 2,x=u+v iy=u v. Wówczas F u (1,1)=(2x(u,v) y(u,v))+( x(u,v)+2y(u,v)) (1,1) = (4 0)+( 2+0)=2, F v (1,1)=(2x(u,v) y(u,v))+( x(u,v)+2y(u,v)) ( 1) (1,1) = (4 0)+( 2+0) ( 1)=6. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 36/54
37 Różniczkowalność odwzorowania f: R n R m Niech D R n będzie otwartym niepustym podzbiorem,p 0 D orazf=(f 1,...,f m ):D R m. Odwzorowaniefnazywamy różniczkowalnym w punkciep 0, gdy istnieje macierz taka że f(p) f(p 0 )= a a 1n a m1... a mn a a 1n , x 1. + x ε(p 0, x), gdzie x = a m1... a mn ( x 1 ) 2 + +( x n ) 2, x n P=(x 01 + x 1,...,x 0n + x n ),P 0 =(x 01,...,x 0n ) D i lim ε(x 0, x)=0.. x 0 Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 37/54
38 Pochodna odwzorowania f: R n R m MacierzA= a a 1n ,taką że lim x 0 f(p) f(p 0 ) A x x =0, gdzie x = a m1... a mn ( x 1 ) 2 + +( x n ) 2, x= x 1., x n P=(x 01 + x 1,...,x 0n + x n ),P 0 =(x 01,...,x 0n ) D, nazywamy macierza Jacobiego (pochodną ) odwzorowaniaf w punkciep 0 i oznaczamy Df(x 0 ) albo (f 1,...,f m ) (x 1,...,x n ) lub D(f 1,...,f m ) D(x 1,...,x n ). df(p 0, x)=a x 1. =Df(P 0 ) x 1. : różniczka odwzorowaniaf wp 0 dla przyrostu x. x n x n Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 38/54
39 Różniczkowalność odwzorowania f: R n R m Twierdzenie: Odwzorowanief różniczkowalne w punkciep 0 ma tylko jedną macierz Jacobiego. Twierdzenie: Odwzorowanief różniczkowalne w punkciep 0 jest ciągle w tym punkcie. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 39/54
40 Pochodna odwzorowania f: R n R m Twierdzenie: Niech D R n będzie otwartym niepustym podzbiorem,p 0 D orazf=(f 1,...,f m ):D R m będzie różniczkowalne wp 0. Wtedy funkcjef i : D R,i=1,...,m mają pochodne cząstkowe f i x k (P 0 ),i=1,...,m,k=1,...,n oraz macierz A= f 1 f 1 x 1 (P 0 )... x n (P 0 )..... f m x 1 (P 0 )... f m x n (P 0 ) jest macierzą Jacobiego (pochodną) odwzorowaniaf w punkciep 0., Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 40/54
41 Pochodna odwzorowaniaf: R n R m Jeżelim=n, to detdf=det f 1. x f n x 1... f 1 x n. f n x n = f 1. x f n x 1... f 1 x n. f n x n nazywamy jakobianem odwzorowaniaf i ozn.j. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 41/54
42 Pochodna funkcji złożonej Niechf: R n R m orazg: R p R n. Wówczas F=(f g):r p R m i DF=D(f g)=df Dg. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 42/54
43 Niech Przykład f(x,y)=x 2 lny ig(t 1,t 2,t 3 )= WówczasDf = oraz [2xlny x2 y DF=D(f g)=df Dg= ],Dg= ( t 1 + t ) 2,t 1 +t 2 +t 3 t 3 [2xlny x2 y 1 1 t 3 t ] t t 3 t t 2 3. =... Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 43/54
44 Przykład Wykazać, że funkcja u = sin x + F(sin y sin x) spełnia równanie różniczkowe cząstkowe u y cosx+ u x cosy=cosx cosy. Niechg(x,y)=(sinx,siny sinx) if(a,b)=a+f(b). Wówczas [ [ ] df cosx 0 u(x,y)=(f g)(x,y). Ponieważ Df= 1, Dg= db cosx cosy ] oraz Du=D(f g)=df Dg= [ cosx df db cosx df db cosy ]. Zatem cosy=du [ L= u cosy y cosx+ u x cosx cosxcosy df db cosxcosy+df db cosycosx=cosxcosy=p. ] = Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 44/54
45 Przykład Niechf: 0,2π) R 2 if(t)= x=acost y=bsint acost. Wtedy bsint,t 0,2π) Df(t 0 )= asint 0 bcost 0 y R 2 R t x Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 45/54
46 Przykład Niechf: R R 3 if(t)= x=1+t y=2+2t z= t 1+t 2+2t. Wtedy t,t R Df(t 0 )= R t x z R 3 y Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 46/54
47 Przykład Niechf: R R 3 if(t)= x=acost y=asint z=bt acost asint. Wtedy bt,t R Df(t 0 )= asint 0 acost 0 z b R 3 R t x y Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 47/54
48 Niechf: R 2 R 3 if(t 1,t 2 )= x=x 0 +u 1 t 1 +v 1 t 2 Przykład x 0 +u 1 t 1 +v 1 t 2 y 0 +u 2 t 1 +v 2 t 2. Wtedy z 0 +u 3 t 1 +v 3 t 2 y=y 0 +u 2 t 1 +v 2 t 2,(t 1,t 2 ) R 2 Df(t 1,t 2 )= z=z 0 +u 3 t 1 +v 3 t 2 u 1 v 1 u 2 v 2 u 3 v 3 Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 48/54
49 Przykład Niechf: D R 2, D= 0,+ ) 0,2π) R 2 i f(,ϕ)= cosϕ. Wtedy sinϕ x= cosϕ y= sinϕ,(,ϕ) D R 2 Df(,ϕ)= cosϕ sinϕ sinϕ cosϕ J= cosϕ sinϕ sinϕ cosϕ = Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 49/54
50 Przykład Niechf: D R 2, D= 0,1 0,2π) R 2 i f(,ϕ)= a cosϕ. Wtedy b sinϕ x=a cosϕ y=b sinϕ,(,ϕ) D R 2 Df(,ϕ)= acosϕ a sinϕ J= bsinϕ b cosϕ acosϕ a sinϕ bsinϕ b cosϕ =ab Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 50/54
51 Przykład Niechf: D R 3, D= 0,+ ) 0,2π) R R 3 i f(,ϕ,t)= cosϕ sinϕ. Wtedy t x= cosϕ y= sinϕ z=t,(,ϕ) D R 3 Df(,ϕ,t)= cosϕ sinϕ 0 sinϕ cosϕ 0 J= cosϕ sinϕ 0 sinϕ cosϕ = Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 51/54
52 Przykład Niechf: D R 3, D= 0,+ ) 0,2π) f(,ϕ,ψ)= cosϕcosψ sinϕcosψ. Wtedy sinψ x= cosϕcosψ y= sinϕcosψ z= sinψ π 2,π 2,(,ϕ) D R 3 R 3 i Df(,ϕ,ψ)= cosϕcosψ sinϕcosψ cosϕsinψ sinϕcosψ cosϕcosψ sinϕsinψ J= 2cosψ sinψ 0 cosψ Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 52/54
53 Podsumowanie Pochodne cząstkowe. Pochodna kierunkowa. Gradient. Różniczka. Pochodna odwzorowania. Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 53/54
54 Dziękuję za uwagę Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 54/54
Funkcje wielu zmiennych
Funkcje wielu zmiennych Wykresy i warstwice funkcji wielu zmiennych. Granice i ciagłość funkcji wielu zmiennych. Pochodne czastkowe funkcji wielu zmiennych. Gradient. Pochodna kierunkowa. Różniczka zupełna.
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
Funkcje wielu zmiennych Wykresy i warstwice funkcji wielu zmiennych. Granice i ciagłość funkcji wielu zmiennych. Pochodne czastkowe funkcji wielu zmiennych. Gradient. Pochodna kierunkowa. Różniczka zupełna.
Bardziej szczegółowoIX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. - funkcja dwóch zmiennych,
IX. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych. 1. Funkcja dwóch i trzech zmiennych - pojęcia podstawowe. Definicja 1.1. Niech D będzie podzbiorem przestrzeni R n, n 2. Odwzorowanie f : D R nazywamy
Bardziej szczegółowoII. FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH
II. FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH 1. Zbiory w przestrzeni R n Ustalmy dowolne n N. Definicja 1.1. Zbiór wszystkich uporzadkowanych układów (x 1,..., x n ) n liczb rzeczywistych, nazywamy przestrzenią n-wymiarową
Bardziej szczegółowoMatematyka z el. statystyki, # 4 /Geodezja i kartografia I/
Matematyka z el. statystyki, # 4 /Geodezja i kartografia I/ dr n. mat. Zdzisław Otachel Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie Katedra Zastosowań Matematyki i Informatyki ul. Akademicka 15, p.211a, bud. Agro
Bardziej szczegółowo1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia
1 Funkcje dwóch zmiennych podstawowe pojęcia Definicja 1 Funkcją dwóch zmiennych określoną na zbiorze A R 2 o wartościach w zbiorze R nazywamy przyporządkowanie każdemu punktowi ze zbioru A dokładnie jednej
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji. Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji.
Pochodna funkcji Pochodna funkcji w punkcie. Różniczka funkcji i obliczenia przybliżone. Zastosowania pochodnych. Badanie funkcji. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika
Bardziej szczegółowoWykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu r
Wykład 5. Zagadnienia omawiane na wykładzie w dniu 14.11.2018r Definicja (iloraz różnicowy) Niech x 0 R oraz niech funkcja f będzie określona przynajmnniej na otoczeniu O(x 0 ). Ilorazem różnicowym funkcji
Bardziej szczegółowoFunkcje dwóch zmiennych
Maciej Grzesiak Instytut Matematyki Politechniki Poznańskiej Funkcje dwóch zmiennych 1. Funkcje dwóch zmiennych: pojęcia podstawowe Definicja 1. Funkcją dwóch zmiennych określoną na zbiorze A R 2 o wartościach
Bardziej szczegółowoRachunek różniczkowy funkcji dwóch zmiennych
Rachunek różniczkowy funkcji dwóch zmiennych Definicja Spis treści: Wykres Ciągłość, granica iterowana i podwójna Pochodne cząstkowe Różniczka zupełna Gradient Pochodna kierunkowa Twierdzenie Schwarza
Bardziej szczegółowoI. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji.
I. Pochodna i różniczka funkcji jednej zmiennej. 1. Definicja pochodnej funkcji i jej interpretacja fizyczna. Istnienie pochodnej funkcji. Niech x 0 R i niech f będzie funkcją określoną przynajmniej na
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych (c.d.)
Funkcje wielu zmiennych (c.d.) Ekstrema funkcji wielu zmiennych Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Funkcje wielu zmiennych (c.d.) str. 1/40 Minimum lokalne
Bardziej szczegółowoWykład Matematyka A, I rok, egzamin ustny w sem. letnim r. ak. 2002/2003. Każdy zdający losuje jedno pytanie teoretyczne i jedno praktyczne.
Wykład Matematyka A, I rok, egzamin ustny w sem. letnim r. ak. 2002/2003. Każdy zdający losuje jedno pytanie teoretyczne i jedno praktyczne. pytania teoretyczne:. Co to znaczy, że wektory v, v 2 i v 3
Bardziej szczegółowo3. Funkcje wielu zmiennych
3 Funkcje wielu zmiennych 31 Ciagłość Zanim podamy definicję ciagłości dla funkcji wielu zmiennych wprowadzimy bardzo ogólne i abstrakcyjne pojęcie przestrzeni metrycznej Przestrzeń metryczna Metryka w
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
dr Krzysztof yjewski Informatyka I rok I 0 in» 12 stycznia 2016 Funkcje wielu zmiennych Informacje pomocnicze Denicja 1 Niech funkcja f(x y) b dzie okre±lona przynajmniej na otoczeniu punktu (x 0 y 0 )
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ
ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ FUNKCJE DWÓCH ZMIENNYCH RZECZYWISTYCH Definicja 1. Niech A będzie dowolnym niepustym zbiorem. Metryką w zbiorze A nazywamy funkcję rzeczywistą
Bardziej szczegółowoMatematyka II. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 2018/2019 wykład 13 (27 maja)
Matematyka II Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr letni 208/209 wykład 3 (27 maja) Całki niewłaściwe przedział nieograniczony Rozpatrujemy funkcje ciągłe określone na zbiorach < a, ),
Bardziej szczegółowoRachunek różniczkowy i całkowy w przestrzeniach R n
Rachunek różniczkowy i całkowy w przestrzeniach R n Na dzisiejszym wykładzie rozważać będziemy funkcje f : R m R n Każda taka funkcję f można przedstawić jako wektor funkcji (f 1, f 2,, f n ), gdzie każda
Bardziej szczegółowo11. Pochodna funkcji
11. Pochodna funkcji Definicja pochodnej funkcji w punkcie. Niech X R będzie zbiorem niepustym, f:x >R oraz niech x 0 X. Funkcję określoną wzorem, nazywamy ilorazem różnicowym funkcji f w punkcie Mówimy,
Bardziej szczegółowoElementy matematyki, wykład 5. Pochodna funkcji. Daniel Wójcik Szymon Łęski.
Elementy matematyki, wykład 5 Pochodna funkcji Daniel Wójcik Szymon Łęski d.wojcik@nencki.gov.pl s.leski@nencki.gov.pl http://www.neuroinf.pl/members/szleski/swps/ http://www.neuroinf.pl/members/danek/homepage/swps/matematyka_wyklad_html/
Bardziej szczegółowoWYKŁAD Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ I. dr. Elżbieta Kotlicka. Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki
WYKŁA Z ANALIZY MATEMATYCZNEJ I dr. Elżbieta Kotlicka Centrum Nauczania Matematyki i Fizyki http://im0.p.lodz.pl/~ekot Łódź 2005 Spis treści 1. Przestrzenie metryczne. 4 2. Granica i ciągłość funkcji
Bardziej szczegółowoPochodne funkcji wraz z zastosowaniami - teoria
Pochodne funkcji wraz z zastosowaniami - teoria Pochodne Definicja 2.38. Niech f : O(x 0 ) R. Jeżeli istnieje skończona granica f(x 0 + h) f(x 0 ) h 0 h to granicę tę nazywamy pochodną funkcji w punkcie
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji. Niech f : A R, a A i załóżmy, że istnieje α > 0 taka, że
Niec f : A R, a A i załóżmy, że istnieje α > 0 taka, że (a α, a + α) A. Niec f : A R, a A i załóżmy, że istnieje α > 0 taka, że (a α, a + α) A. Definicja Ilorazem różnicowym funkcji f w punkcie a nazywamy
Bardziej szczegółowoRachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych
Wydział Matematyki Stosowanej Zestaw zadań nr 7 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie WFiIS, informatyka stosowana, I rok Elżbieta Adamus 13 grudnia 2018r. Rachunek różniczkowy funkcji wielu zmiennych
Bardziej szczegółowoDefinicja punktu wewnętrznego zbioru Punkt p jest punktem wewnętrznym zbioru, gdy należy do niego wraz z pewnym swoim otoczeniem
Definicja kuli w R n ulą o promieniu r>0 r R i o środku w punkcie p R n nazywamy zbiór {x R n : ρ(xp)
Bardziej szczegółowoZadania z analizy matematycznej - sem. I Pochodne funkcji, przebieg zmienności funkcji
Zadania z analizy matematycznej - sem. I Pochodne funkcji przebieg zmienności funkcji Definicja 1. Niech f : (a b) R gdzie a < b oraz 0 (a b). Dla dowolnego (a b) wyrażenie f() f( 0 ) = f( 0 + ) f( 0 )
Bardziej szczegółowo13. Funkcje wielu zmiennych pochodne, gradient, Jacobian, ekstrema lokalne.
13. Funkcje wielu zmiennych pochodne, gradient, Jacobian, ekstrema lokalne. 1. Wprowadzenie. Dotąd rozważaliśmy funkcje działające z podzbioru liczb rzeczywistych w zbiór liczb rzeczywistych, zatem funkcje
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
Funkcje wielu miennch wkład MATEMATYKI Automatka i robotka studia niestacjonarne sem II, rok ak 2009/2010 Katedra Matematki Wdiał Informatki Politechnika Białostocka Niech R ndef ={( 1, 2,, n ): 1 R 2
Bardziej szczegółowoFunkcje dwóch zmiennych
Funkcje dwóch zmiennych Andrzej Musielak Str Funkcje dwóch zmiennych Wstęp Funkcja rzeczywista dwóch zmiennych to funkcja, której argumentem jest para liczb rzeczywistych, a wartością liczba rzeczywista.
Bardziej szczegółowo1 Pochodne wyższych rzędów
1 Pochodne wyższych rzędów Definicja 1.1 (Pochodne cząstkowe drugiego rzędu) Niech f będzie odwzorowaniem o wartościach w R m, określonym na zbiorze G R k. Załóżmy, że zbiór tych x G, dla których istnieje
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna 2 zadania z odpowiedziami
Analiza matematyczna zadania z odpowiedziami Maciej Burnecki strona główna Spis treści I Całki niewłaściwe pierwszego rodzaju II Całki niewłaściwe drugiego rodzaju 5 III Szeregi liczbowe 6 IV Szeregi potęgowe
Bardziej szczegółowoRachunek całkowy funkcji wielu zmiennych
Rachunek całkowy funkcji wielu zmiennych Całki potrójne wykład z MATEMATYKI Budownictwo studia niestacjonarne sem. II, rok ak. 2008/2009 Katedra Matematyki Wydział Informatyki olitechnika Białostocka 1
Bardziej szczegółowoFunkcje analityczne. Wykład 3. Funkcje holomorficzne. Paweł Mleczko. Funkcje analityczne (rok akademicki 2016/2017) z = x + iy A
Funkcje analityczne Wykład 3. Funkcje holomorficzne Paweł Mleczko Funkcje analityczne (rok akademicki 206/207) Funkcje zespolone zmiennej zespolonej Funkcje zespolone zmiennej zespolonej Niech A C. Funkcja
Bardziej szczegółowoRACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI JEDNEJ ZMIENNEJ. Wykorzystano: M A T E M A T Y K A Wykład dla studentów Część 1 Krzysztof KOŁOWROCKI
RACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI JEDNEJ ZMIENNEJ Wykorzystano: M A T E M A T Y K A Wykład dla studentów Część 1 Krzyszto KOŁOWROCKI Przyjmijmy, że y (, D, jest unkcją określoną w zbiorze D R oraz niec D Deinicja
Bardziej szczegółowo22 Pochodna funkcji definicja
22 Pochodna funkcji definicja Rozważmy funkcję f : (a, b) R, punkt x 0 b = +. (a, b), dopuszczamy również a = lub Definicja 33 Mówimy, że funkcja f jest różniczkowalna w punkcie x 0, gdy istnieje granica
Bardziej szczegółowo1 Relacje i odwzorowania
Relacje i odwzorowania Relacje Jacek Kłopotowski Zadania z analizy matematycznej I Wykazać, że jeśli relacja ρ X X jest przeciwzwrotna i przechodnia, to jest przeciwsymetryczna Zbadać czy relacja ρ X X
Bardziej szczegółowoWykład z analizy. Tydzień 10 i 11. Różniczkowanie funkcji wielu zmiennych
Wykład z analizy Tydzień 1 i 11. Różniczkowanie funkcji wielu zmiennych 1.1 Niech f(x, y) będzie funkcją dwóch zmiennych, i niech druga współrzędna będzie ustalona y = y. Rozważana funkcja zależy tylko
Bardziej szczegółowoFakt 3.(zastosowanie różniczki do obliczeń przybliżonych) Przy czym błąd, jaki popełniamy zastępując przyrost funkcji
Wykład 5 De.5 (różniczka unkcji Niech unkcja ma pochodną w punkcie. Różniczką unkcji w punkcie nazywamy unkcję d zmiennej określoną wzorem. Fakt 3.(zastosowanie różniczki do obliczeń przybliżonych Jeżeli
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA 2 zadania z odpowiedziami
ANALIZA MATEMATYCZNA zadania z odpowiedziami Maciej Burnecki strona główna Spis treści Całki niewłaściwe pierwszego rodzaju Całki niewłaściwe drugiego rodzaju Szeregi liczbowe 4 4 Szeregi potęgowe 5 5
Bardziej szczegółowoAnaliza matematyczna i algebra liniowa Pochodna funkcji
Analiza matematyczna i algebra liniowa Pochodna funkcji Wojciech Kotłowski Instytut Informatyki Politechniki Poznańskiej email: imię.nazwisko@cs.put.poznan.pl pok. 2 (CW) tel. (61)665-2936 konsultacje:
Bardziej szczegółowoElementy rachunku różniczkowego i całkowego
Elementy rachunku różniczkowego i całkowego W paragrafie tym podane zostaną elementarne wiadomości na temat rachunku różniczkowego i całkowego oraz przykłady jego zastosowania w fizyce. Małymi literami
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ
ANALIZA MATEMATYCZNA Z ELEMENTAMI STATYSTYKI MATEMATYCZNEJ FUNKCJE WÓCH ZMIENNYCH RZECZYWISTYCH efinicja 1. Niech A będzie dowolnym niepustym zbiorem. Metryką w zbiorze A nazywamy funkcję rzeczywistą d
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych (wykład 14; )
Funkcje wielu zmiennych (wykład 14; 15.01.07) Przestrzeń dwuwymiarowa, oznaczana w literaturze matematycznej symbolem R 2, może być utożsamiona z parami liczb rzeczywistych: R 2 = {(x 1, x 2 ), x 1, x
Bardziej szczegółowoPochodną funkcji w punkcie nazywamy granicę ilorazu różnicowego w punkcie gdy przyrost argumentu dąży do zera: lim
Definicja pochodnej Niech będzie funkcją określoną w pewnym przedziale i niech będzie punktem wewnętrznym tego przedziału. Liczbę dowolną, ale taką, że nazywamy przyrostem argumentu, a różnicę nazywamy
Bardziej szczegółowoLokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane
Lokalna odwracalność odwzorowań, odwzorowania uwikłane Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej Szkoła Główna Handlowa 17 maja 2012 Definicja Mówimy, że odwzorowanie F : X R n, gdzie X R n, jest lokalnie
Bardziej szczegółowoPochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do obliczania niepewności pomiarowych
Pochodna i różniczka unkcji oraz jej zastosowanie do obliczania niepewności pomiarowych Krzyszto Rębilas DEFINICJA POCHODNEJ Pochodna unkcji () w punkcie określona jest jako granica: lim 0 Oznaczamy ją
Bardziej szczegółowof(x + x) f(x) . x Pochodne ważniejszych funkcji elementarnych (c) = 0 (x α ) = αx α 1, gdzie α R \ Z (sin x) = cos x (cos x) = sin x
Iloraz różnicowy Niech x 0 R i niech funkcja y = fx) będzie określona w pewnym otoczeniu punktu x 0. Niech x oznacza przyrost argumentu x może być ujemny!). Wtedy przyrost wartości funkcji wynosi: y =
Bardziej szczegółowoCałki krzywoliniowe skierowane
Całki krzywoliniowe skierowane Zamiana całki krzywoliniowej skierowanej na całkę pojedyńcza. Twierdzenie Greena. Zastosowania całki krzywoliniowej skierowanej. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział
Bardziej szczegółowoANALIZA MATEMATYCZNA 2
ANALIZA MATEMATYCZNA Opracowanie Marian Gewert Zbigniew Skoczylas ANALIZA MATEMATYCZNA Kolokwia i egzaminy Wydanie dziewiąte powiększone GiS Oficyna Wydawnicza GiS Wrocław Projekt okładki: IMPRESJA Studio
Bardziej szczegółowo2. Definicja pochodnej w R n
2. Definicja pochodnej w R n Niech będzie dana funkcja f : U R określona na zbiorze otwartym U R n. Pochodną kierunkową w punkcie a U w kierunku wektora u R n nazywamy granicę u f(a) = lim t 0 f(a + tu)
Bardziej szczegółowoDefinicja pochodnej cząstkowej
1 z 8 gdzie punkt wewnętrzny Definicja pochodnej cząstkowej JeŜeli iloraz ma granicę dla to granicę tę nazywamy pochodną cząstkową funkcji względem w punkcie. Oznaczenia: Pochodną cząstkową funkcji względem
Bardziej szczegółowoCałki krzywoliniowe. SNM - Elementy analizy wektorowej - 1
SNM - Elementy analizy wektorowej - 1 Całki krzywoliniowe Definicja (funkcja wektorowa jednej zmiennej) Funkcją wektorową jednej zmiennej nazywamy odwzorowanie r : I R 3, gdzie I oznacza przedział na prostej,
Bardziej szczegółowoy f x 0 f x 0 x x 0 x 0 lim 0 h f x 0 lim x x0 - o ile ta granica właściwa istnieje. f x x2 Definicja pochodnych jednostronnych 1.5 0.
Matematyka ZLic - 3 Pochodne i różniczki funkcji jednej zmiennej Definicja Pochodną funkcji f w punkcie x, nazwiemy liczbę oznaczaną symbolem f x lub df x dx, równą granicy właściwej f x lim h - o ile
Bardziej szczegółowof x f x(x, y) (1.1) f(x, y, z) = xyz (1.5)
1 Pochodne cząstkowo Pochodną cząstkową funkcji dwóch zmiennych z = f(x, y) względem zmiennej x oznaczamy i definiujemy jako granicę f(x + h, y) f(x, y) lim h 0 h natomiast pochodną cząstkową względem
Bardziej szczegółowoFunkcje wielu zmiennych
Funkcje wielu zmiennych Informacje pomocnicze Denicja 1 Niech funkcja f(x, y) b dzie okre±lona przynajmniej na otoczeniu punktu (x 0, y 0 ) Pochodn cz stkow pierwszego rz du funkcji dwóch zmiennych wzgl
Bardziej szczegółowoCałki podwójne. Małgorzata Wyrwas. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka
Całki podwójne Całki podwójne po prostokacie. Całki podwójne po obszarach normalnych. Zamiana zmiennych w całkach podwójnych. Zastosowania całek podwójnych. Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział
Bardziej szczegółowoPochodna i różniczka funkcji oraz jej zastosowanie do rachunku błędów pomiarowych
Pochodna i różniczka unkcji oraz jej zastosowanie do rachunku błędów pomiarowych Krzyszto Rębilas DEFINICJA POCHODNEJ Pochodna unkcji () w punkcie określona jest jako granica: lim 0 Oznaczamy ją symbolami:
Bardziej szczegółowoPochodne cząstkowe i ich zastosowanie. Ekstrema lokalne funkcji
Pochodne cząstkowe i ich zastosowanie. Ekstrema lokalne funkcji Adam Kiersztyn Lublin 2014 Adam Kiersztyn () Pochodne cząstkowe i ich zastosowanie. Ekstrema lokalne funkcji maj 2014 1 / 24 Zanim przejdziemy
Bardziej szczegółowoy(t) = y 0 + R sin t, t R. z(t) = h 2π t
SNM - Elementy analizy wektorowej - 1 Całki krzywoliniowe Definicja (funkcja wektorowa jednej zmiennej) Funkcją wektorową jednej zmiennej nazywamy odwzorowanie r : I R 3, gdzie I oznacza przedział na prostej,
Bardziej szczegółowoRÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 15
RÓWNANIA RÓŻNICZKOWE WYKŁAD 15 Niech r ( t ) [ x( t), y( t), z( t)], t I ( r ( t ) x( t) i y( t) j z( t) k, t I ) będzie równaniem wektorowym krzywej w R 3. Definicja Krzywą o równaniu r ( t ) [ a cost,
Bardziej szczegółowoPochodną funkcji w punkcie (ozn. ) nazywamy granicę ilorazu różnicowego:
Podstawowe definicje Iloraz różnicowy funkcji Def. Niech funkcja będzie określona w pewnym przedziale otwartym zawierającym punkt. Ilorazem różnicowym funkcji w punkcie dla przyrostu nazywamy funkcję Pochodna
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji c.d.-wykład 5 ( ) Funkcja logistyczna
Pochodna funkcji c.d.-wykład 5 (5.11.07) Funkcja logistyczna Rozważmy funkcję logistyczną y = f 0 (t) = 40 1+5e 0,5t Funkcja f może być wykorzystana np. do modelowania wzrostu masy ziaren kukurydzy (zmienna
Bardziej szczegółowoSzeregi funkcyjne. Szeregi potęgowe i trygonometryczne. Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka
Szeregi funkcyjne Szeregi potęgowe i trygonometryczne Małgorzata Wyrwas Katedra Matematyki Wydział Informatyki Politechnika Białostocka Szeregi funkcyjne str. 1/36 Szereg potęgowy Szeregiem potęgowym o
Bardziej szczegółowoAgata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU
Agata Boratyńska Zadania z matematyki Agata Boratyńska ZADANIA Z MATEMATYKI, I ROK SGH GRANICA CIĄGU. Korzystając z definicji granicy ciągu udowodnić: a) n + n+ = 0 b) n + n n+ = c) n + n a =, gdzie a
Bardziej szczegółowoRÓŻNICZKOWANIE FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH: rachunek pochodnych dla funkcji wektorowych. Pochodne cząstkowe funkcji rzeczywistej wielu zmiennych
RÓŻNICZKOWANIE FUNKCJI WIELU ZMIENNYCH: rachunek pochodnych dla funkcji wektorowych Pochodne cząstkowe funkcji rzeczywistej wielu zmiennych wyliczamy według wzoru (x, x 2,..., x n ) f(x, x 2,..., x n )
Bardziej szczegółowoRóżniczkowanie funkcji wielu zmiennych
Rozdział 2 Różniczkowanie funkcji wielu zmiennych 2.1 Pochodne cząstkowe, kierunkowe i różniczka zupełna Definicja 2.1 (pochodna cząstkowa). Mówimy, że funkcja f : R n Ω R m, gdzie zbiór Ω R n jest otwarty,
Bardziej szczegółowoDEFINICJA. E-podręcznik pod redakcją: Vsevolod Vladimirov Autor: Tomasz Zabawa
Pochodna funkcji jednej zmiennej rzeczywistej E-podręcznik pod redakcją: Vsevolod Vladimirov Autor: Tomasz Zabawa 2015 Spis treści Pochodna funkcji w punkcie. Pochodna jednostronna, niewłaściwa i funkcji
Bardziej szczegółowoRACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI JEDNEJ ZMIENNEJ
EAIiIB-Inormatyka -Wykład 4- dr Adam Ćmiel cmiel@agedupl RACHUNEK RÓŻNICZKOWY FUNKCJI JEDNEJ ZMIENNEJ Niec : R D R Niec D będzie punktem skupienia zboru D Oznaczenia: Ot,δ) K,δ) -δ, +δ) D ; S,δ) Ot,δ)-{
Bardziej szczegółowo(8) Oblicz wyznacznik dowolnie wybranej macierzy stopnia czwartego. (9) Rozwi aż podany układ równań stosuj ac wzory Cramera:
Zadania przygotowuj ace do kolokwium (budownictwo, studia niestacjonarne, drugi semestr, 209) [7III] () Podaj przykład dowolnej macierzy A drugiego stopnia Oblicz A A T + A T A (2) Podaj przykład dowolnej
Bardziej szczegółowoGranice funkcji-pojęcie pochodnej
Granice funkcji-pojęcie pochodnej Oznaczenie S(x 0 ) = S(x 0, r) dla pewnego r > 0 Definicja 1 Niech x 0 R oraz niech funkcja f będzie funkcja określona przynajmniej na sasiedztwie S(x 0, r) dla pewnego
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna. Zastosowania Całek
Analiza Matematyczna. Zastosowania Całek Aleksander Denisiuk denisiuk@pjwstk.edu.pl Polsko-Japońska Wyższa Szkoła Technik Komputerowych Wydział Informatyki w Gdańsku ul. Brzegi 55 8-45 Gdańsk 9 maja 217
Bardziej szczegółowoMetoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii
Maciej Grzesiak Metoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii 1 Metoda mnożników Lagrange a znajdowania ekstremum warunkowego Pochodna kierunkowa i gradient Dla prostoty ograniczymy się do
Bardziej szczegółowoNotatki z Analizy Matematycznej 3. Jacek M. Jędrzejewski
Notatki z Analizy Matematycznej 3 Jacek M. Jędrzejewski ROZDZIAŁ 6 Różniczkowanie funkcji rzeczywistej 1. Pocodna funkcji W tym rozdziale rozważać będziemy funkcje rzeczywiste określone w pewnym przedziale
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna MAEW101
Analiza Matematyczna MAEW Wydział Elektroniki Listy zadań nr 8-4 (część II) na podstawie skryptów: M.Gewert, Z Skoczylas, Analiza Matematyczna. Przykłady i zadania, GiS, Wrocław 5 M.Gewert, Z Skoczylas,
Bardziej szczegółowoZ52: Algebra liniowa Zagadnienie: Zastosowania algebry liniowej Zadanie: Operatory różniczkowania, zagadnienie brzegowe.
Z5: Algebra liniowa Zagadnienie: Zastosowania algebry liniowej Zadanie: Operatory różniczkowania zagadnienie brzegowe Dyskretne operatory różniczkowania Numeryczne obliczanie pochodnych oraz rozwiązywanie
Bardziej szczegółowo8. Funkcje wielu zmiennych - pochodne cząstkowe
8. Funkcje wielu zmiennych - pochodne cząstkowe Grzegorz Kosiorowski Uniwersytet Ekonomiczny w Krakowie lato 2015/2016 rzegorz Kosiorowski (Uniwersytet Ekonomiczny 8. Funkcje w Krakowie) wielu zmiennych
Bardziej szczegółowoAnaliza Matematyczna II dla Inżynierii Biomedycznej Lista zadań
Analiza Matematyczna II dla Inżynierii Biomedycznej Lista zadań Jacek Cichoń, WPPT PWr, 05/6 Pochodne i całki funkcji jednej zmiennej Zadanie Oblicz pierwszą i drugą pochodną następujących funkcji. f(x)
Bardziej szczegółowoDefinicje i przykłady
Rozdział 1 Definicje i przykłady 1.1 Definicja równania różniczkowego 1.1 DEFINICJA. Równaniem różniczkowym zwyczajnym rzędu n nazywamy równanie F (t, x, ẋ, ẍ,..., x (n) ) = 0. (1.1) W równaniu tym t jest
Bardziej szczegółowoZASTOSOWANIA POCHODNEJ FUNKCJI
Wykłady z matematyki inżynierskiej ZASTOSOWANIA POCHODNEJ FUNKCJI IMiF UTP 04 JJ (IMiF UTP) ZASTOSOWANIA POCHODNEJ FUNKCJI 04 1 / 13 Reguła de L Hospitala TWIERDZENIE (Reguła de L Hospitala). Załóżmy,
Bardziej szczegółowoMetoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii
Maciej Grzesiak Metoda mnożników Lagrange a i jej zastosowania w ekonomii 1. Metoda mnożników Lagrange a znajdowania ekstremum warunkowego Pochodna kierunkowa i gradient. Dla prostoty ograniczymy się do
Bardziej szczegółowoW naukach technicznych większość rozpatrywanych wielkości możemy zapisać w jednej z trzech postaci: skalara, wektora oraz tensora.
1. Podstawy matematyki 1.1. Geometria analityczna W naukach technicznych większość rozpatrywanych wielkości możemy zapisać w jednej z trzech postaci: skalara, wektora oraz tensora. Skalarem w fizyce nazywamy
Bardziej szczegółowoWykład 15. Matematyka 3, semestr zimowy 2011/ listopada 2011
Wykład 5 Matematyka 3, semestr zimowy / 9 listopada W trakcie tego i następnych kilku wykładów zajmować się będziemy analizą zespoloną, czyli różniczkowaniem i całkowaniem funkcji argumentu zespolonego
Bardziej szczegółowoMatematyka I. Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr zimowy 2018/2019 Wykład 12
Matematyka I Bezpieczeństwo jądrowe i ochrona radiologiczna Semestr zimowy 2018/2019 Wykład 12 Egzamin Termin: 28.01, godz. 10.15-11.45, sala 309 3 pytania teoretyczne 2 zadania wybór pytań i wybór zadań
Bardziej szczegółowo1 Metody rozwiązywania równań nieliniowych. Postawienie problemu
1 Metody rozwiązywania równań nieliniowych. Postawienie problemu Dla danej funkcji ciągłej f znaleźć wartości x, dla których f(x) = 0. (1) 2 Przedział izolacji pierwiastka Będziemy zakładać, że równanie
Bardziej szczegółowoMetody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych
Metody przybliżonego rozwiązywania równań różniczkowych zwyczajnych Rozwiązywanie równań różniczkowych zwyczajnych za pomocą szeregów metody dyskretne Metoda współczynników nieoznaczonych Metoda kolejnego
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji jednej zmiennej
Pochodna funkcji jednej zmiennej Def:(pochodnej funkcji w punkcie) Jeśli funkcja f : D R, D R określona jest w pewnym otoczeniu punktu 0 D i istnieje skończona granica ilorazu różniczkowego: f f( ( 0 )
Bardziej szczegółowox y = 2z. + 2y, z 2y df
. Funkcje wielu zmiennych i funkcje uwikłane Zadanie.. Obliczyć przybliżoną wartość wyrażenia (, ) (,). Korzystamy z przybliżenia f, y) f, y ) + x x, y ) + y y, y ), gdzie x = x x a y = y y. Przybliżenie
Bardziej szczegółowoFUNKCJE WIELU ZMIENNYCH
FUNKCJE WIELU ZMIENNYCH 1. Wyznaczyć i narysować dziedziny naturalne podanych funkcji: 4 x 2 y 2 ; (b) g(x, y) = e y x 2 1 ; (c) u(x, y) = arc sin xy; (d) v(x, y) = sin(x 2 + y 2 ); (e) w(x, y) = x sin
Bardziej szczegółowoW. Krysicki, L. Włodarski Analiza matematyczna w zadaniach, część I i II
Zalecane podręczniki W. Krysicki, L. Włodarski naliza matematyczna w zadaniach, część I i II c Ł. Pawelec G. M. Fichtenholz Rachunek różniczkowy i całkowy, tom I i II S. Dorosiewicz, J. Kłopotowski, D.
Bardziej szczegółowoFunkcje dwóch zmiennych, pochodne cząstkowe
Wykłady z matematyki inżynierskiej Funkcje dwóch zmiennych, pochodne cząstkowe JJ, IMiF UTP 17 f (x, y) DEFINICJA. Funkcja dwóch zmiennych określona w zbiorze D R 2, to przyporządkowanie każdemu punktowi
Bardziej szczegółowoOpracowanie: mgr Jerzy Pietraszko
Analiza Matematyczna Opracowanie: mgr Jerzy Pietraszko Zadanie 1. Oblicz pochodną funkcji: (a) f(x) = x xx (b) f(x) = log sin 4 x cos 4 x (c) f(x) = sin sin x log x 2(2x) (d) f(x) = ( tg ( x + π 2 (e)
Bardziej szczegółowoGranica funkcji wykład 4
Granica funkcji wykład 4 dr Mariusz Grządziel 27 października 2008 Problem obliczanie prędkości chwilowej Droga s, jaką przemierzy kulka ołowiana upuszczona z wysokiej wieży po czasie t: s = gt2 2, gdzie
Bardziej szczegółowoRachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej. 1 Obliczanie pochodnej i jej interpretacja geometryczna
Wydział Matematyki Stosowanej Zestaw zadań nr 4 Akademia Górniczo-Hutnicza w Krakowie WEiP, energetyka, I rok Elżbieta Adamus 4 grudnia 08r. Rachunek różniczkowy funkcji jednej zmiennej Obliczanie pochodnej
Bardziej szczegółowoPochodna funkcji: zastosowania przyrodnicze wykłady 7 i 8
Pochodna funkcji: zastosowania przyrodnicze wykłady 7 i 8 dr Mariusz Grzadziel Katedra Matematyki, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu sem. zimowy, r. akad. 2016/2017 Funkcja logistyczna 40 Rozważmy
Bardziej szczegółowoRachunek Różniczkowy
Rachunek Różniczkowy Sąsiedztwo punktu Liczby rzeczywiste będziemy teraz nazywać również punktami. Dla ustalonego punktu x 0 i promienia r > 0 zbiór S(x 0, r) = (x 0 r, x 0 ) (x 0, x 0 + r) nazywamy sąsiedztwem
Bardziej szczegółowoCałki podwójne. Definicja całki podwójnej. Jacek Kłopotowski. 25 maja Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej
Definicja całki podwójnej Katedra Matematyki i Ekonomii Matematycznej 25 maja 2016 Definicja całki podwójnej Załóżmy, że f : K R, gdzie K = a, b c, d R 2, jest funkcją ograniczoną. Niech x 0, x 1,...,
Bardziej szczegółowoWprowadzenie Metoda bisekcji Metoda regula falsi Metoda siecznych Metoda stycznych RÓWNANIA NIELINIOWE
Transport, studia niestacjonarne I stopnia, semestr I Instytut L-5, Wydział Inżynierii Lądowej, Politechnika Krakowska Ewa Pabisek Adam Wosatko Postać ogólna równania nieliniowego Zazwyczaj nie można znaleźć
Bardziej szczegółowoRoksana Gałecka Okreslenie pochodnej funkcji, podstawowe własnosci funkcji różniczkowalnych
Temat. Okreslenie pochodnej funkcji, podstawowe własnosci funkcji różniczkowalnych.twierdzenia o wartosci sredniej w rachunku różniczkowalnym i ich zastosowania. Roksana Gałecka 20..204 Spis treści Okreslenie
Bardziej szczegółowo