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

№43.Частинні похідні.Повна похідна.Повний диференціал і його застосування в наближених обчисленнях.

Частинна похідна функції кількох змінних — це похідна по одній із змінних, причому інші змінні приймаються як аргументи. Часткові похідні використовуються у векторному численні та диференційній геометрії.Часткова похідна функції f за змінною x записується так: fx або f/∂x. Символ часткової похідної  — це заокруглена форма літери d, що використовувалась для запису повної похідної. Позначення було запропоноване Лежандром і стало використовуватись після його представлення в працях Якобі.

Нехай f — функція, що залежить більш ніж від однієї змінної. Наприклад,

f(x,y) = x2 + xy + y2.

Тут f можна інтерпретувати як родину функцій від однієї змінної при заіндексованій іншій:

f(x,y) = fx(y) = x2 + xy + y2.

Іншими словами, при виборі нового значення x утворюється нова функція fx, котра є функцією від одного дійсного аргумента. Тобто,fx(y) = x2 + xy + y2.

Припустимо, що значення x вибрано, покладемо його a, тоді f(x,y) визначає функцію fa, залежну тільки від ya² + ay + y²:

fa(y) = a2 + ay + y2.

В цьому виразі, a - константа, а не змінна, отже fa - функція від одного дійсного аргумента - y. Відповідно до означення похідної функції одного аргумента:

fa'(y) = a + 2y.

Наведену процедуру можна здійснити для довілього вибору a. Узагальнивши всю сім'ю функцій, отримаємо похідну функції f по змінній y.

Різний вибір індекса a приводить до утворення родини функцій як у наведеному прикладі. Цей приклад також показує, що обчислення часткової похідної, в обчислювальному сенсі, простіше, ніж повної похідної.

Формула носить назву формули  повної похідної.

 або  

Повний диференціал функції (x, у, z,...) декількох незалежних змінних вираз 

       У випадку, коли він відрізняється від повного приросту

         Δf = f (+ Δx, y + Δy, z + Δz,…) - f (x, y, z, …)

        на величину, безкінечно малу на відміну від

        

Для того щоб функція в точці була диференційованою, необхідно і достатньо, щоб для неї в цій точці існувала скінчена похідна . При виконанні цієї умови рівність має місце, коли стала дорівнює саме цій похідній. Якщо функція в точці має (скінчену) похідну, то в цій точці функція необхідно неперервна.
Для функції двох змінних умова диференційованості жорстокіша, ніж існування частинних похідних в точці.Теорема (необхідна умова диференційованості). Функція диференційована в точці , неперервна в цій точці і має в ній частинні похідні за обома змінними.

 


08.06.2016; 23:21
хиты: 128
рейтинг:0
Точные науки
математика
для добавления комментариев необходимо авторизироваться.
  Copyright © 2013-2024. All Rights Reserved. помощь