26.Производная по направлению. Градиент.
Производная по направлению. Градиент. Рассмотрим функцию трех переменных u=f(x,y,z). Пусть она определена в некоторой окрестности точки Мо(хо,yo,zo) принадлежащей 3- мерному евклидову пространству и дифференцируема в точке Мо. Рассмотрим всевозможные лучи, выходящие из точки Мо. Каждый такой луч заадется единственным вектором (соs, cos,cos) Угол наклона к осям. Зафиксируем один такой луч. Проведем из точки Мо луч, содержащий единичный вектор M. Зафиксируем на нем точку М и определим отрезок МоМ. Если l- длина этого отрезка, то его координаты (lcos, lcos, lcos) C другой стороны: (x-xo, y-yo, z-zo)
Т.о. получили один и тот же отрезок:
П риравняем
u=f(Xo+lcos, Yo+lcos, Zo+lcos)
Т.о. u- сложная функция.
Производную указанной сложнгой функции по переменной l, взятую в точке l=0 называют производной функции u=f(x,y,z) в точке Мо по направлению, определяемому единичным вектором l. Обозначение:
Производная функции по направлению единичного вектора.
Градиентом функции u=f(x,y,z) в данной точке Мо(xo,yo,zo) называется вектор, координаты которого имеют вид gradu(Mo)=
Если: u=f(x1,x2,…,xn) Mo(
Основные свойства градиента:
1.Градиент функции y=f(x,y,z) в точке Мо характеризует направление и величину максимального роста функции в точке Мо.
2.Производные функции u=f(x,y,z) в точке Мо по направлению, определенный градиент этой функции в точке Мо имеет максимальное значение по сравнению со значением производной в этой точке по любому другому направлению
Геометрический смысл градиента:
Линии уровня для функции двух переменных u=f(x,y) называется линия на которой функция сохраняет свое постоянное значение.
Если В каждой точке линии уровня M(xо,yо) построить касательную, то вектор-градиент в точке Мо будет перпендикулярен этой касательной.
Поверхность уровня- фунция u=f(x,y,z) в точке Мо (xo,yo,zo) называется поверхность на которой функция сохраняет свое постоянное значение.
Свойства: если в каждой точке Mo(xo,yo,zo) провести касательную поверхность, то вектор градиент будет ортогонален этой поверхности.
Yandex.RTB R-A-252273-3
- Понятие первообразной. Основные свойства (лемма, теорема)
- Понятие неопределенного интеграла.
- Методы замены переменной
- 4.Метод интегрирования по частям.
- 5.Основные типы интегралов берущихся по частям.
- 6.Теорема о представлении рациональной функции в виде суммы элементарных дробей с неопределенными коэффициентами.
- 7.Метод неопределенных коэффициентов.
- 8.Основные типы интегралов от рациональных функций.
- 9.Понятие интегральной суммы. Геометрический смысл.
- 10.Понятие определенного интеграла.
- 11.Основные свойства определенного интеграла.
- 12.Интеграл с переменным верхним пределом.
- 13.Формула Ньютона-Лейбница.
- Замена переменных в определенном интеграле.
- Формула интегрирования по частям в определенном интеграле.
- Несобственные интегралы с бесконечными пределами.
- 17.Несобственные интегралы от неограниченных функций.
- 18.Метрические, линейные, нормированные, евклидовы пространства.
- 19.Понятие функции n переменный. Предел функции n переменных.
- 20.Непрерывность функции n переменных.
- 21.Непрерывность сложной функции.
- 22.Частные производные функции n переменных.
- 23.Дифференцируемость функции n переменных.
- 24.Дифференциал функции n переменных.
- 25.Дифференцирование сложной функции.
- 26.Производная по направлению. Градиент.
- 27.Частные производные высших порядков функции n переменных.
- 28.Дифференциал второго порядка функции n переменных.
- 29.Квадратичная форма. Критерий Сильвестра.
- 30.Локальный экстремум функции n переменных. Необходимое условие локального экстремума.
- Необходимое условие локального экстремума
- 31.Достаточные условия локального экстремума функции n переменных.
- 32.Неявные функции.
- 33.Условный экстремум
- 34.Метод множителей Лагранжа.
- 35.Определение числового ряда, частичной суммы, сходящегося ряда.
- 36Свойства сходящихся числовых рядов.
- 38.Необходимое и достаточное условие сходимости ряда с неотрицательными членами.
- 39.Признак сравнения.
- 40.Признак Даламбера.
- 42.Знакочередующийся ряд. Признак Лейбница.
- 43.Знакопеременные ряды, их сходимость.
- 44.Степенные ряды.
- 45.Теорема Абеля.
- 46.Теорема об интервале сходимости степенного ряда.
- 47.Теорема о радиусе сходимости степенного ряда