Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Σχετικά έγγραφα
Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Γενικά Μακθματικά ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ Αςκήςεισ 11 ησ Ενότητασ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

EMUNI A.U.Th. SUMMER SCHOOL

Aντιπτζριςη (ΕΠ027) Ενότητα 10

Κοινωνική Δημογραφία

ΦΥΕ 14 ΑΚΑΔ. ΕΤΟΣ Η ΕΡΓΑΣΙΑ. Ημερομηνία παράδοςησ: 12 Νοεμβρίου (Όλεσ οι αςκιςεισ βακμολογοφνται ιςοτίμωσ με 10 μονάδεσ θ κάκε μία)

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

α) Στο μιγαδικό επίπεδο οι εικόνεσ δφο ςυηυγϊν μιγαδικϊν είναι ςθμεία ςυμμετρικά ωσ προσ τον πραγματικό άξονα

Aντιπτζριςη (ΕΠ027) Ενότητα 5

ΑΝΣΙΣΡΟΦΗ ΤΝΑΡΣΗΗ. f y x y f A αντιςτοιχίηεται ςτο μοναδικό x A για το οποίο. Παρατθριςεισ Ιδιότθτεσ τθσ αντίςτροφθσ ςυνάρτθςθσ 1. Η. f A τθσ f.

Aντιπτζριςη (ΕΠ027) Ενότητα 6

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΗΣ ΙΙ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

Παράγοντεσ υμμετοχήσ Ενηλίκων ςτην Εκπαίδευςη: Ζητήματα Κινητοποίηςησ και Πρόςβαςησ ςε Οργανωμζνεσ Εκπαιδευτικζσ Δραςτηριότητεσ

Τεχνικζσ Ανάλυςησ Διοικητικών Αποφάςεων

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΗΣ ΙΙ

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότθτα 10: Συνακροιςτικζσ ςυναρτιςεισ. Δρ. Σςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Σμιμα Μθχανικών Πλθροφορικισ ΣΕ

Ψθφιακά Ηλεκτρονικά. Ενότθτα 5 : Ανάλυςθ κυκλώματοσ με D και JK FLIP- FLOP Φώτιοσ Βαρτηιώτθσ

Διαγλωςςική Επικοινωνία

Πανεπιςτιμιο Κφπρου ΟΙΚ 223: Μακθματικά για οικονομολόγουσ ΙΙ Διδάςκων:

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ IΙ. Ενότθτα 4: Χθμικζσ αντιδράςεισ αερίων τακερά Χθμικισ Ιςορροπίασ Πρότυπθ Ελεφκερθ Ενζργεια

Aντιπτζριςθ (ΕΠ027) Ενότθτα 12

Παράγοντεσ υμμετοχήσ Ενηλίκων ςτην Εκπαίδευςη: Ζητήματα Κινητοποίηςησ και Πρόςβαςησ ςε Οργανωμζνεσ Εκπαιδευτικζσ Δραςτηριότητεσ

Ειςαγωγή ςτη διδακτική των γλωςςών

Διαγλωςςική Επικοινωνία

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότητα 4: Μετατροπή ςχήματοσ Ο/Σ ςε ςχεςιακό. Δρ. Τςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Τμιμα Μθχανικϊν Ρλθροφορικισ ΤΕ

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΗΣ ΙΙ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

Κλαςικι Ηλεκτροδυναμικι

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότητα 12: Κανονικοποίηςη. Δρ. Τςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Τμιμα Μθχανικών Πλθροφορικισ ΤΕ

Αγροτική - Κοινοτική Ανάπτυξη

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΗΣ ΙΙ

Ειςαγωγή ςτη διδακτική των γλωςςών

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΘ IΙ. Ενότθτα 11: Διαλυτότθτα Ιδανικά διαλφματα ογομών Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικών Μθχανικών

ΔΙΔΑΚΤΙΚΗ ΤΗΣ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗΣ ΓΥΜΝΑΣΤΙΚΗΣ ΙΙ

Aντιπτζριςη (ΕΠ027) Ενότητα 9

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότθτα 11: Μεταπτϊςεισ πρϊτθσ και δεφτερθσ τάξθσ. ογομϊν Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Ποσοτικές Μέθοδοι Δρ. Χάϊδω Δριτσάκη

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

Aντιπτζριςη (ΕΠ027) Ενότητα 2

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

lim x και lim f(β) f(β). (β > 0)

ΣΑ ΑΠΟΚΡΤΦΑ ΕΤΑΓΓΕΛΙΑ

Αγροτικι - Κοινοτικι Ανάπτυξθ

Ενότθτα: Ανατομία Μεςοκωρακίου

Εκκλθςιαςτικό Δίκαιο ΙΙΙ (Μεταπτυχιακό)

ΔΙΔΑΚΣΙΚΗ ΣΗ ΠΑΙΔΑΓΩΓΙΚΗ ΓΤΜΝΑΣΙΚΗ ΙΙ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

Γενικά Μακθματικά ΙΙ

ΑΝΟΙΧΣΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΣΑ ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

Ειςαγωγή ςτη διδακτική των γλωςςών

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

Επιχειρηςιακή Ζρευνα και εφαρμογζσ με την χρήςη του λογιςμικοφ R

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

Καταςκευζσ Οπλιςμζνου Σκυροδζματοσ Ι

ΑΝΟΙΧΣΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΣΑ ΔΙΕΘΝΕΙΣ ΟΙΚΟΝΟΜΙΚΕΣ ΣΧΕΣΕΙΣ

Αγροτικι - Κοινοτικι Ανάπτυξθ

Τεχνολογία Περιβάλλοντοσ: Διαχείριςθ Υγρών Αποβλιτων Ενότθτα 9: Απολφμανςθ. Κορνάροσ Μιχαιλ Πολυτεχνικι Σχολι Τμιμα Χθμικών Μθχανικών

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότθτα 4: Πρϊτοσ Θερμοδυναμικόσ Νόμοσ. ογομϊν Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Ειδικζσ Ναυπηγικζσ Καταςκευζσ και Ιςτιοφόρα κάφη (Ε)

Επιχειρηςιακή Έρευνα και εφαρμογζσ με την χρήςη του λογιςμικοφ R

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότθτα 1: Βαςικά χαρακτθριςτικά τθσ Θερμοδυναμικισ. ογομϊν Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Καταςκευζσ Οπλιςμζνου Σκυροδζματοσ Ι

Ειδικά Θζματα Βάςεων Δεδομζνων

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

Βάςεισ Δεδομζνων Ι. Ενότθτα 11: SQL-Ερωτιματα Ομαδοποίθςθσ με υνζνωςθ Πινάκων. Δρ. Σςιμπίρθσ Αλκιβιάδθσ Σμιμα Μθχανικϊν Πλθροφορικισ ΣΕ

ΘΕΜΑΣΑ ΕΞΕΣΑΕΩΝ

Γενικά Μαθηματικά ΙΙ

ΘΕΟΛΟΓΙΑ ΚΑΙΝΗΣ ΔΙΑΘΗΚΗΣ

κοποί ενότθτασ Σίτλοσ Ενότθτασ

Κοινωνικι Δθμογραφία

ΠΟΤΔΗ ΣΗ ΤΝΟΠΣΙΚΗ ΠΑΡΑΔΟΗ ΚΑΙ ΣΗΝ Q

Ειδικά Θζματα Βάςεων Δεδομζνων

Ειςαγωγι ςτισ Μεταφραςτικζσ Σπουδζσ

Μυκθτολογικζσ αςκζνειεσ δενδρωδϊν και αμπζλου

ΑΝΩΣΕΡΑ ΜΑΘΗΜΑΣΙΚΑ. Διαφορικόσ και Ολοκληρωτικόσ Λογιςμόσ Δφο ή Περιςςοτζρων Μεταβλητϊν

Τεχνικζσ Ανάλυςησ Διοικητικών Αποφάςεων

Οντοκεντρικόσ Προγραμματιςμόσ

ςυςτιματα γραμμικϊν εξιςϊςεων

ΘΕΜΟΔΥΝΑΜΙΚΗ IΙ. Ενότθτα 1: Μερικζσ Γραμμομοριακζσ Ιδιότθτεσ. Σογομϊν Μπογοςιάν Ρολυτεχνικι Σχολι Τμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Ελλθνικι Δθμοκρατία Σεχνολογικό Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Ηπείρου. Ψθφιακά Ηλεκτρονικά. Ενότθτα 9 : Διαδικαςία φνκεςθσ Φϊτιοσ Βαρτηιϊτθσ

ΣΑ ΑΠΟΚΡΤΦΑ ΕΤΑΓΓΕΛΙΑ

ΘΕΜΟΔΥΝΑΜΙΚΘ Ι. Ενότθτα 7: Θεωριματα και ςχζςεισ μερικϊν παραγϊγων Σχζςεισ Maxwell Θερμοδυναμικζσ Καταςτατικζσ Εξιςϊςεισ

ΜΕΣΑΔΟΗ ΘΕΡΜΟΣΗΣΑ. Μιςθρλισ Δθμιτριοσ ΧΟΛΗ ΣΕΧΝΟΛΟΓΙΚΩΝ ΕΦΑΡΜΟΓΩΝ ΣΜΗΜΑ ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΙΑ ΣΕ

Κοινωνικι Δθμογραφία

Αν η ςυνάρτηςη ƒ είναι ςυνεχήσ ςτο να προςδιορίςετε το α.

8 τριγωνομετρία. βαςικζσ ζννοιεσ. γ ςφω. εφω και γ. κεφάλαιο

ΘΕΡΜΟΔΤΝΑΜΙΚΗ Ι. Ενότθτα 3: Μθδενικόσ Νόμοσ - Ζργο. ογομϊν Μπογοςιάν Πολυτεχνικι χολι Σμιμα Χθμικϊν Μθχανικϊν

Επιχειρηςιακή Ζρευνα και εφαρμογζσ με την χρήςη του λογιςμικοφ R

Τεχνικό Σχζδιο - CAD

Διάδοση θερμότητας σε μία διάσταση

Transcript:

ΑΡΙΣΟΣΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΘΕΑΛΟΝΙΚΗ ΑΝΟΙΚΣΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΣΑ Γενικά Μαθηματικά ΙΙ Ενότητα 5 η : Μερικι Παράγωγοσ Ι Λουκάσ Βλάχοσ Κακθγθτισ Αςτροφυςικισ

Άδειεσ Χρήςησ Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό υπόκειται ςε άδειεσ χριςθσ Creative Commons. Για εκπαιδευτικό υλικό, όπωσ εικόνεσ, που υπόκειται ςε άλλου τφπου άδειασ χριςθσ, θ άδεια χριςθσ αναφζρεται ρθτώσ. 2

Χρηματοδότηςη Το παρόν εκπαιδευτικό υλικό ζχει αναπτυχκεί ςτα πλαίςια του εκπαιδευτικοφ ζργου του διδάςκοντα. Το ζργο «Ανοικτά Ακαδθμαϊκά Μακιματα ςτο Αριςτοτζλειο Πανεπιςτιμιο Θεςςαλονίκθσ» ζχει χρθματοδοτιςει μόνο τθ αναδιαμόρφωςθ του εκπαιδευτικοφ υλικοφ. Το ζργο υλοποιείται ςτο πλαίςιο του Επιχειρθςιακοφ Προγράμματοσ «Εκπαίδευςθ και Δια Βίου Μάκθςθ» και ςυγχρθματοδοτείται από τθν Ευρωπαϊκι Ζνωςθ (Ευρωπαϊκό Κοινωνικό Ταμείο) και από εκνικοφσ πόρουσ. 3

κοποί ενότητασ 1. Οριςμόσ τθσ μερικισ παραγώγου ωσ προσ άξονα και θ γεωμετρικι ερμθνεία αυτισ 2. Επζκταςθ τθσ μερικισ παραγώγου ςε παραγώγουσ ανώτερθσ τάξθσ 4

Περιεχόμενα ενότητασ 1. Μερικι Παράγωγοσ 2. Παραδείγματα 5

ΑΡΙΣΟΣΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΘΕΑΛΟΝΙΚΗ Μερική Παράγωγοσ

Οριςμόσ Μερικήσ Παραγώγου Εάν θ ςυνάρτθςθ f (x, y) είναι οριςμζνθ ςτον τόπο D του R 2 και το ςθμείο M 0 (x 0, y 0 ) ανικει ςτο D, τότε αν θ μεταβλθτι y πάρει τθ τιμι y 0 =ςτακερά, θ ςυνάρτθςθ f (x, y) κα μετατραπεί ςε ςυνάρτθςθ μιασ μεταβλθτισ f (x, y 0 ). Στθ περίπτωςθ αυτι μποροφμε να ορίςουμε τθ μερικι μεταβολι τθσ ςυνάρτθςθσ f(x, y), ωσ προσ x, Δ x f = f (x 0 + Δx, y 0 ) f (x 0, y 0 ) που αντιςτοιχεί ςτθ μεταβολι x τθσ μεταβλθτισ x ςτθν περιοχι (M 0,δ), όπου δ> 0. 7

Οριςμόσ Μερικήσ παραγώγου ωσ προσ άξονα Η μερικι παράγωγοσ ςυνάρτθςθσ f(x, y) ωσ προσ τθ κατευκυνςθ του άξονα Ox ςτο ςθμείο M 0 ορίηεται το όριο του πθλίκου (Δ x f/δx), όταν το Δx 0 και ςυμβολίηεται με ( f/ x), δθλαδι f x Μο = lim Δx 0 Δ x f Αντιςτοιχα, θ μερικι παράγωγοσ τθσ f (x, y) ωσ προσ τθ κατεφκυνςθ του άξονα Oy είναι f y Μο = lim Δy 0 Δx Δ y f Δy 8

Γεωμετρική Ερμηνεία 1/2 Η γεωμετρικι ερμθνεία τθσ μερικισ παραγώγου είναι θ ακόλουκθ: Αν ονομάςουμε C 1 τθν καμπφλθ f (x, y 0 ) που προκφπτει από τθ τομι τθσ επιφάνειασ που ορίηουν τα ςθμεία τθσ f (x, y) με το επίπεδο y = y 0 (βλζπε το παράδειγμα του Σχιματοσ), τότε θ μερικι παράγωγοσ ιςοφται με τθ κλίςθ που ςχθματίηει θ εφαπτομζνθ τθσ καμπφλθσ ςτο ςθμείο M(x 0, y 0 ) με το επίπεδο Oxy. Για παράδειγμα, θ μερικι παράγωγοσ τθσ f (x, y) = 4 x 2 2y 2 ωσ προσ x και y ςτο ςθμείο (1,1) μπορεί να αναλυκεί ωσ εξισ: Σχιμα 1: Η μερικι παράγωγοσ τθσ f(x, y) ωσ προσ το ςθμειο (1,1) 9

Γεωμετρική Ερμηνεία 2/2 Η τομι τθσ επιφάνειασ z (x, y) = 4 x 2 y 2 με το επίπεδο y = 1 είναι θ καμπφλθ C 1 (z(x, 1) = 2 x 2 ). Η εφαπτομζνθ ςτο ςθμείο (1,1) τθσ καμπφλθσ C 1 ςχθματίηει γωνία φ με τθν προβολι τθσ επιφάνειασ y = 1 ςτο επίπεδο (xy). Οι μερικζσ παράγωγοι ωσ προσ x και y αντίςτοιχα είναι: f x 1,1 = ( 2x) 1,1 = 2, f y 1,1 = ( 2y) 1,1 = 2. 10

υμβολιςμοί Μερικήσ Παραγώγου Χρθςιμοποιοφμε διάφορουσ τρόπουσ για να ςυμβολίςουμε τθ μερικι παράγωγο τθσ ςυνάρτθςθσ f ωσ προσ x, π.χ. f x ι x f. Είναι ςθμαντικό να προςζξουμε ότι, θ μερικι παράγωγοσ αποτελεί ςυμβολιςμό και δεν είναι ιςοδφναμθ με το κλάςμα δφο μεταβολών, όπωσ θ παράγωγοσ df/dx ςτισ ςυναρτιςεισ μιασ μεταβλθτισ. 11

Παράδειγμα Εάν u = x 2 y + e xy3 να υπολογίςετε τισ μερικζσ παραγώγουσ ( u/ x), και ( u/ y). Απάντθςθ: u x = 2xy y3 e xy3 u y = x2 3xy 2 e xy3 12

Παράγωγοι Ανώτερησ Σάξησ Αν θ ςυνάρτθςθ που προκφπτει από τθ μερικι παράγωγο τθσ f είναι οριςμζνθ ςτο D και ζχει ςυνεχείσ παραγώγουσ ςτθν περιοχι π(m 0,δ) του D, τότε μποροφμε να ορίςουμε και να υπολογίςουμε παραγώγουσ ανώτερθσ τάξθσ ςτθν περιοχι του ςθμείου M 0. π.χ. 2 f f x 2 Μο = x x Μο 2 f y 2 Μο = y f y Μο 2 f f x y Μο = x y Μο 13

Παράδειγμα Ζςτω θ ςυναρτθςθ f(x)= x 3 y 2 +x 2 +y 2. Να υπολογιςτεί θ μεικτι παράγωγοσ. Απάντηςη: Γνωριηουμε ότι θ μεικτι παράγωγοσ είναι θ 2 f = f = f x y x y x y Εφαρμόηοντασ τον τφπο προκείπτει ότι y f x = y (3x2 y 2 +2x)=6x 2 y x f y = x (2x3 y+2y)=6x 2 y Άρα θ ςειρά παραγώγιςθσ δεν ζχει ςθμαςία. 14

Θεώρημα ΘΕΩΡΗΜΑ: Αν υπάρχουν οι παράγωγοι ( f/ x), ( f/ y) και θ ( 2 f/ x y) και είναι ςυνεχείσ ςε μια περιοχι του M 0, τότε υπάρχει και ( 2 f/ y x) και μάλιςτα ιςχφει 2 f(x o,y o ) x y = 2 f(x o,y o ) y x 15

Απόδειξη 1/4 Το κεώρθμα τθσ μζςθσ τιμισ είναι ιδθ γνωςτό από τθ μελζτθ των ςυναρτιςεων μιασ μεταβλθτισ. Θα το επαναλάβουμε εδώ και κα το χρθςιμοποιιςουμε ςτθ ςυνζχεια για τθν απόδειξι μασ. Εάν μια ςυνάρτθςθ f(x) είναι ςυνεχισ ςτο κλειςτό διάςτθμα x και παραγωγίςιμθ ςτο ανοικτό διάςτθμα Δx, τότε όπου 0 < κ < 1. f(x + Δx) f(x) = Δxf (x + κδx) Εςτω M(x 0, y 0 ) ζνα ςθμείο του D ςτο οποίο υπάρχουν και είναι ςυνεχείσ οι μικτζσ παράγωγοι f xy και f yx τθσ ςυνάρτθςθσ f. Σχθματίηουμε τθν ποςότθτα A = f(x 0 + Δx, y 0 + Δy) f(x 0, y 0 + Δy) f(x 0 + Δx, y 0 ) + f(x 0, y 0 ) που είναι ςυνάρτθςθ των μεταβολών Δx και Δy των x και y. Αν ορίςουμε τισ ςυναρτιςεισ 16

Απόδειξη 2/4 τότε θ ςχζςθ Α γράφεται F(x, y) = f(x + Δx, y) f(x, y) Φ(x, y) = f(x, y + Δy) f(x, y) (1) A = F (x 0, y 0 + Δy) F (x 0, y 0 ) = Φ(x 0 + Δx, y 0 ) Φ(x 0, y 0 ). Εφαρμόηοντασ το κεώρθμα μζςθσ τιμισ για ςυναρτιςεισ μιασ μεταβλθτισ ςτθ ςχζςθ αυτι προκφπτει A = F y (x 0, y 0 + κ 1 Δy) Δy = Φ x (x 0 + κ 2 Δx, y 0 ) Δx, 0 < κ 1, κ 2 < 1 A = [f y (x 0 +Δ x, y 0 + κ 1 Δy) f y (x 0, y 0 + κ 1 Δy)]Δy = [f x (x 0 + κ 2 Δx, y 0 + Δy) 17

Απόδειξη 3/4 Συνεπώσ f xy (x 0 + κ 3 Δx, y 0 + κ 1 Δy) = f yx (x 0 + κ 2 Δx, y 0 + κ 4 Δy). Εφόςον όμωσ οι f xy και f yx είναι ςυνεχείσ ςτο ςθμείο M 0 (x 0, y 0 ) ζπεται ότι f xy (x 0 + κ 3 Δx, y 0 + κ 1 Δy) = f xy (x 0, y 0 )+ O 1 (Δx,Δy) f yx (x 0 + κ 2 Δx, y 0 + κ 4 Δy) = f yx (x 0, y 0 )+ O 2 (Δx,Δy) όπου O 1 και O 2 είναι απειροςτζσ ςυναρτιςεισ των x και y. Επομζνωσ όταν (Δx,Δy) (0, 0) και O 1 0, O 2 0 18

Απόδειξη 4/4 οπότε λόγω τθσ (4.3) ζπεται ότι ςχζςθ που αποδεικνφει το κεώρθμα f xy (x 0, y 0 ) = f yx (x 0, y 0 ), (4) 19

ΑΡΙΣΟΣΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΘΕΑΛΟΝΙΚΗ Παραδείγματα

Παράδειγμα 1 Υπολογίςτε τισ παραγώγουσ ( f/ x), ( f/ y) και ( f/ z) αν f(x, y, z) = e xy ln z. Απόδειξθ: Εάν κρατιςουμε τα y και z ςτακερά και παραγωγίςουμε ωσ προσ x, ζχουμε f x = yexy ln z. Ομοια ( f/ y) = x e xy ln z και ( f/ z) = e xy /z 21

Παράδειγμα 2 Δείξτε ότι θ ςυνάρτθςθ επαλθκεφει τθν εξίςωςθ f(x,y) = x 3 3xy 2 2 f x 2 + 2 f y 2 = 0 (5) Η εξίςωςθ (5) λζγεται εξίςωςθ Laplace, ενώ οι ςυναρτιςεισ που επαλθκεφουν τθν εξίςωςθ του Laplace ονομάηονται αρμονικζσ ςυναρτιςεισ. Απόδειξη: Υπολογίηουμε πρώτα τθ μερικι παράγωγο πρώτθσ τάξθσ ωσ προσ x ( f/ x) = 3x 2 3y 2 και ςτθ ςυνζχεια τθν παράγωγο ( 2 f/ x 2 ) = 6x, όμοια ( 2 f/ y 2 ) = 6x, άρα θ εξίςωςθ Laplace επαλθκεφεται. 22

Παράδειγμα 3 Δείξτε οτι θ ςυνάρτθςθ y = sin (x αt) + cos (x + αt) είναι λφςθ τθσ εξίςωςθσ του κφματοσ 2 y t 2 = α 2 2 y t 2. Απόδειξθ: Η παράγωγοσ πρώτθσ τάξθσ ωσ προσ x είναι: y x και τθσ δευτερθσ τάξθσ είναι: = cos (x αt) sin (x + αt) 2 y x 2 = sin (x αt) cos (x + αt). 23

Παράδειγμα 4 Η παράγωγοσ δεφτερθσ τάξθσ ωσ προσ το χρόνο είναι: 2 y t 2 = α 2 * sin (x αt) + cos (x + αt)]. Αντικακιςτώντασ τισ παραγώγουσ αυτζσ ςτθν εξίςωςθ του κφματοσ βλζπουμε ότι τθν επαλθκεφουν. 24

Βιβλιογραφία 1. Βλάχοσ Λ., Διαφορικόσ Λογιςμόσ Πολλών Μεταβλητών με ςύντομη ειςαγωγή ςτο Mathematica, Εκδ. Τηίολα, 2008. Κεφ. 4 2. Finney R. L., Giordano F. R., Weir M. D., Απειροςτικόσ Λογιςμόσ (Ενιαίοσ τόμοσ), Πανεπιςτθμιακζσ Εκδόςεισ Κριτθσ, 2012. Κεφ. 2,3 25

ΑΡΙΣΟΣΕΛΕΙΟ ΠΑΝΕΠΙΣΗΜΙΟ ΘΕΑΛΟΝΙΚΗ ΑΝΟΙΚΣΑ ΑΚΑΔΗΜΑΙΚΑ ΜΑΘΗΜΑΣΑ Σζλοσ Ενότητασ Επεξεργαςία: Φίλιογλου Μαρία Θεςςαλονίκθ, 2014