单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级§8.7 方 向 导 数实例:一块长方形的金属板四个顶点的坐标是(11)(51)(13)(53).在坐标原点处有一个火焰它使金属板受热.假定板上任意一点处的温度与该点到原点的距离成反比.在(32)处有一个蚂蚁问这只蚂蚁应沿什么方向爬行才能最快到达较凉快的地点问题的实质:应沿由热变冷变化最骤烈的方向(即梯度方向)爬行.作
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4 §87方向导数 偏导数,只是函数在点沿着平行于坐标轴的方向的变化率。下面讨论函数在点沿任意方向的变化率。从点任作,设的方向余弦为,在上任取一点,设,则有。定义设函数在点的某邻域内有定义,向量方向余弦为,若极限存在,则此极限值为函数在点沿方向方向导数,记为,即 。例1.设函数,求处沿任何方向的方向导数。解:。 但和都不存在。 (不存在)注:(1)方向导数存在,但偏导数可能不存在; (2)偏导数
一问题的提出同理沿y轴正向且有 两边同除以由方向导数的计算公式知故方向导数的计算公式是曲面x轴到梯度的转角的正切为 它在xoy面上投影方程:等值线上山时如何选择最快的方向由梯度计算公式得(注意方向导数与一般所说偏导数的区别)模:思考题
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级方向导数偏导数全微分 一方向导数二偏导数三全微分一方向导数引入: 回顾一元函数的变化率概念它是指当自变量 的改变量趋近于0时函数的改变量与自变量的改变量 之比的极限由于多元函数的自变量不止一个且自变量是以任意方式进行变动的因此不能笼统的讲多元函数变化率如某
87方向导数与梯度一、 方向导数的概念二、 梯度的定义和方向导数的计算三、小结思考题问这只蚂蚁应沿什么方向爬行才能最快到达较凉快的地点?问题的实质:应沿由热变冷变化最骤烈的方向(即梯度方向)爬行.一、方向导数定义与计算公式实例一元函数右导数或左导数(只能从右侧或左侧)所以一元函数只有二元函数(可以从任意方向)所以二元函数有无穷多方向导数回忆1方向导数的定义即定义如果极限存在,则将这个极限值称为函
§3正态总体方差的假设检验例 1:书P227例1(双边)例2:书P266,15(单边)例3:书P231例2§4
1、填空题在梯度向量的方向上,函数的变化率最大 。函数在给定点的方向导数的最大值就是梯度的模。函数在点的梯度。函数在点处沿方向的方向导数是。函数在点沿指向点方向的方向导数是。 2、求二元函数在点沿与正方向成角的方向导数,问怎样的方向该方向导数有(1)最大值?(2)最小值?(3)等于零?解:, 当时取最大值,当时取最小值,当或是等于零。3、求函数在点处梯度的大小和方向余弦。解:因为所以所求梯度为其大小为,方向余弦分别为4、设,是可微函数,证明:。证明:因为,所以。
单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级单击此处编辑母版标题样式单击此处编辑母版文本样式第二级第三级第四级第五级一问题的提出考虑二元函数 z = f ( x y ) 的偏导数仅反映函数在水平方向(横轴方向)上的变化率同理偏导数仅反映函数在垂直平方向上的变化率在实际问题中还需要考虑函数在斜方向上的变化率问题如冷热空气的流动温度场的变化等实例:一块长方形的金属板四个顶
单击此处编辑母版标题样式 §8.7 方向导数与梯度一方向导数二梯度方向导数与偏导数的关系三元函数的方向导数梯度与方向导数梯度的模方向导数的最大值等高线梯度与等高线的关系三元函数的梯度等量面数量场与向量场势与势场一方向导数 设函数z?f (xy)在点P (xy)的某一邻域U(P)内有定义.自点P引射线 l .设 x 轴正向到射线 l 的转角为j 并设P ?(x??xy??y) 为 l
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