Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Производная по направлению. Градиент.Стр 1 из 4Следующая ⇒
Лекция № 6-7
Пусть функция определена в некоторой окрестности точки и дифференцируема в . Рассмотрим всевозможные лучи, выходящие из . Каждый луч задается единичным вектором с координатами и определяет некоторое направление. Фиксируем луч, выходящий из точки . На прямой, содержащей этот луч, возьмем точку и рассмотрим вектор . Так как , то , или . (1) Равенство (1) показывает, что на прямой, проходящей через точку и определяемой вектором , функция представляет собой сложную функцию одной переменной .
Определение. Производную указанной сложной функции по переменной взятую в точке , называют производной функции в точке по направлению, определяемому единичным вектором . . (2)
Определение. Градиентом функции в данной точке называется вектор, координаты которого имеют вид , , . . (3)
. (4)
Производная функции в точке по направлению, определяемому градиентом этой функции, имеет максимальное значение по сравнению с производной в этой точке по любому другому направлению. Значение производной функции по направлению, определенному градиентом этой функции в данной точке равно .
. Таким образом, направление градиента – направление быстрейшего роста функции; противоположное направление – направление быстрейшего уменьшения функции. Направления, перпендикулярные к направлению градиента – направления постоянства функции.
Для функции направление градиента перпендикулярно линиям уровня. Для функции направление градиента перпендикулярно поверхностям уровня. Если градиент функции находится не в фиксированной точке , то этот вектор называется полем градиента функции .
Пример 1. Дана функция . Найти и , где ; .
|