пользователей: 30398
предметов: 12406
вопросов: 234839
Конспект-online
РЕГИСТРАЦИЯ ЭКСКУРСИЯ

Дифференциал.

Дифференциа́л в математике — линейная часть приращения функции или отображения. Это понятие тесно связанное с понятием производной по направлению.

Обычно дифференциал f обозначается df, а его значение в точке x обозначается d_xf.

Неформальное описание 

Рассмотрим гладкую функцию f(x). Проведем касательную к ней в точке x, и отложим на ней отрезок, такой длины, чтобы его проекция на ось x была равна Delta x. Проекция этого отрезка на ось y называетсядифференциалом функции f(x) в точке x от Delta x. Таким образом, дифференциал может пониматься как функция двух переменных x и Delta x,

df:(x,Delta x)mapsto d_xf(Delta x)

определяемой соотношением

d_xf(Delta x)=f'(x)cdotDelta x,

в частности

f(x+Delta x)=f(x)+d_xf(Delta x)+o(Delta x).

ОпределенияП

Для функций

Дифференциал гладкой вещественнозначной функции f определённой на M (M — область в R^n илигладкое многообразие) представляет собой 1-форму и обычно обозначается df и определяется соотношением

df(X)=Xf

где Xf обозначает производную f по направлению вектора X в касательном расслоении M.

Для отображений

Дифференциал гладкого отображения из гладком многообразия в многообразие F:Mto N есть отображение между их касательными расслоениямиdF:TMto TN, такое что для любой гладкой функции g:Nto R имеем

dF(X)g=X(Fcirc g)

где Xf обозначает производную f по направлению X. (В левой части равенства берётся производная в N функции g по dF(X) в правой — в M функции Fcirc g по X).

Это понятие естественно обобщает дифференциал функции.

Примеры 

  • Пусть в открытом множестве Omegasubset R задана гладкая функция f: U rightarrow R. Тогда df=f' dx, где f' обозначает производную f, а dx является постоянной формой определяемой dx(V)=V.
  • Пусть в открытом множестве Omegasubset R^n задана гладкая функция f:Omegato R. Тогда df=sum_{i=1}^ntfrac{partial f}{partial x_i}dx_i. Форма dx_i может быть опеделена соотношением dx_i(V)=v_i, для вектора V=(v_1,v_2,dots,v_n).
  • Пусть в открытом множестве Omegasubset R^n задано гладкое отображение F:Omegato R^m. Тогда
        d_xF(v)=J(x)v,
    где J(x) есть матрица Якоби отображения F в точке x.

хиты: 19
рейтинг:0
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь