ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ Παραδείγματα Στις Μερικές Παραγώγους Και τον Κανόνα Αλυσιδωτής Παραγώγισης

Σχετικά έγγραφα
ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Συναρτήσεις Πολλών Μεταβλητών

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ ΠΑΡΑΔΕΙΓΜΑΤΑ Διανύσματα - Διανυσματικές Συναρτήσεις

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Πρόοδος 18/4/2018 Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 2ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικές Συναρτήσεις Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

Εργασία 2. Παράδοση 20/1/08 Οι ασκήσεις είναι βαθμολογικά ισοδύναμες

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 5ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανυσματικά Πεδία Επικαμπύλια Ολοκληρώματα Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

Κεφάλαιο 3 Κίνηση σε 2 και 3 Διαστάσεις

( () () ()) () () ()

2 η ΕΡΓΑΣΙΑ Παράδοση

Διάνυσμα: έχει μέτρο, διεύθυνση και φορά

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

( () () ()) () () ()

Ανασκόπηση-Μάθημα 14 Όρια και Συνέχεια συναρτήσεων στο R 2

f (x + h) f (x) h f (x) = lim h 0 f (z) f (x) z x df (x) dx, df dy dx,

Λύσεις στο Επαναληπτικό Διαγώνισμα 2

1. Κινηµατική. x dt (1.1) η ταχύτητα είναι. και η επιτάχυνση ax = lim = =. (1.2) Ο δεύτερος νόµος του Νεύτωνα παίρνει τη µορφή: (1.

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ 4. bt (γιατί;).

a ) a ) = lim f( a + h u ) f( a ) = lim (2) h = 0 f( a + h u ) f( a ) hdf( a )( u ) lim = 0 lim u ) f( a + h lim = 0 u ) = 0 lim = Df( a )( u ) lim

Μαθηματικά για μηχανικούς ΙΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ

Μετασχηματισμοί στον R 2 Μπορούν να παρασταθούν (και να υλοποιηθούν) με πολλαπλασιασμό πινάκων Ο πολλαπλασιασμός Ax μπορεί να ειδωθεί σαν μετασχηματισ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Πρόοδος (Λύσεις) Ι. Λυχναρόπουλος

Κεφάλαιο 6 Παράγωγος

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέμβριος 2012

Κανόνας της αλυσίδας. J ανοικτά διαστήματα) ώστε ( ), ( ) ( ) ( ) fog ' x = f ' g x g ' x, x I (2)

2 ο Μάθημα Κίνηση στο επίπεδο

κυρτές συναρτήσεις. Αν η g είναι γνησίως αύξουσα τότε η gof : είναι κυρτή. . Θα δείξουμε ότι η h είναι γνησίως αύξουσα.

Κ. Χριστοδουλίδης: Μαθηµατικό Συµπλήρωµα για τα Εισαγωγικά Μαθήµατα Φυσικής Παράγωγος. x ορίζεται ως

Μαθηματικά για μηχανικούς ΙΙ ΛΥΣΕΙΣ/ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΑΣΚΗΣΕΩΝ

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΠΟΛΙΤΙΚΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 2/2012

5 Παράγωγος συνάρτησης

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 1ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διανύσματα, Ευθείες Επίπεδα, Επιφάνειες 2ου βαθμού Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

10. Παραγώγιση διανυσµάτων

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΙΩΑΝΝΙΝΩΝ- ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ- ΤΟΜΕΑΣ ΘΕΩΡΗΤΙΚΗΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΜΑΘΗΜΑ: ΚΛΑΣΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι(ΤΜΗΜΑ ΑΡΤΙΩΝ) ΔΙΔΑΣΚΩΝ: Αν. Καθηγητής Ι.

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος. Κωνσταντίνος Βελλίδης ΕΚΠΑ, ΤΜΗΜΑ ΧΗΜΕΙΑΣ, Στυλιάρης

Εργασία 1 η & Λύσεις 2009/10 Θεματική Ενότητα ΦΥΕ14 " ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΙΣ ΦΥΣΙΚΕΣ ΕΠΙΣΤΗΜΕΣ "

Homework#13 Trigonometry Honors Study Guide for Final Test#3

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Πρόοδος Ι. Λυχναρόπουλος

Παραδείγματα διπλών oλοκληρωμάτων Γ. Λυχναρόπουλος

Μαθηματική Ανάλυση Ι

Μαθηματικός Ορισμός Διδιάστατου Χώρου (R 2 )

Φυσική για Μηχανικούς

Με τη σύμβαση της «κινηματικής αλυσίδας», ο μηχανισμός αποτυπώνεται σε πίνακα παραμέτρων ως εξής:

ΦΥΣΙΚΗ (ΠΟΜ 114) ΛΥΣΕΙΣ ΓΙΑ ΤΗΝ ΕΝΔΙΑΜΕΣΗ ΕΞΕΤΑΣΗ 2015

(a) = lim. f y (a, b) = lim. (b) = lim. f y (x, y) = lim. g g(a + h) g(a) h g(b + h) g(b)

Κεφάλαιο Χώρος, Διανύσματα, Διανυσματικές εξισώσεις, Συστήματα Συντεταγμένων.

Κλασικη ιαφορικη Γεωµετρια

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ 4ο Σετ Ασκήσεων (Λύσεις) Διπλά Ολοκληρώματα Επιμέλεια: Ι. Λυχναρόπουλος

= (2)det (1)det ( 5)det 1 2. u

Ολοκληρώματα. ΗΥ111 Απειροστικός Λογισμός ΙΙ

Αρμονικός ταλαντωτής Ασκήσεις

1.1.1 Εσωτερικό και Εξωτερικό Γινόμενο Διανυσμάτων

ΘΕΩΡΗΤΙΚΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι - ΙΟΥΝΙΟΣ Θέματα και Λύσεις. Ox υπό την επίδραση του δυναμικού. x 01

Με τη σύμβαση της «κινηματικής αλυσίδας», ο μηχανισμός αποτυπώνεται σε πίνακα παραμέτρων ως εξής:

ΠΗΓΕΣ ΜΑΓΝΗΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (ΚΕΦ 28)

Γραμμική Άλγεβρα και Μαθηματικός Λογισμός για Οικονομικά και Επιχειρησιακά Προβλήματα

η απόσταση d γίνεται ελάχιστη. Τα αντίστοιχα σημεία των καμπυλών είναι: P, P, , P, P, ( 2) ,

Author : Πιθανώς έχει κάποιο λάθος Supervisor : Πιθανώς έχει καποιο λάθος.

b proj a b είναι κάθετο στο

ΣΥΓΚΡΙΤΙΚΗ ΣΤΑΤΙΚΗ ΑΝΑΛΥΣΗ ΠΑΡΑΓΩΓΟΣ- ΚΑΝΟΝΕΣ ΠΑΡΑΓΩΓΙΣΗΣ

ΑΝΟΙΧΤΑ ΑΚΑΔΗΜΑΪΚΑ ΜΑΘΗΜΑΤΑ. Λογισμός ΙΙ. Χρήστος Θ. Αναστασίου Τμήμα Μηχανικών Πληροφορικής ΤΕ

Τίτλος Μαθήματος: Μαθηματική Ανάλυση Ενότητα Γ. Ολοκληρωτικός Λογισμός

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ευστάθιος. Στυλιάρης ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟN ΑΘΗΝΩΝ,,

( ) ) V(x, y, z) Παραδείγματα. dt + "z ˆk + z d ˆk. v 2 =!x 2 +!y 2 +!z 2. F =! "p. T = 1 2 m (!x2 +!y 2 +!z 2

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου 25/9/2017 Διδάσκων: Ι. Λυχναρόπουλος

ΑΝΑΛΥΣΗ ΙΙ- ΜΗΧΑΝΟΛΟΓΟΙ ΜΗΧΑΝΙΚΟΙ ΦΥΛΛΑΔΙΟ 1/ Στον Ευκλείδειο χώρο ορίζουμε τις νόρμες: 0 2 xx, που ισχύει.

Διανύσματα. x = rcos! y = rsin! r = x 2 + y 2 x. q Ο απλούστερος ορισμός διανύσματος είναι ότι μετρά μετατοπίσεις

Διαφορικές Εξισώσεις.

Κεφάλαιο 3. Κίνηση σε δύο διαστάσεις (επίπεδο)

Ανασκόπηση-Μάθημα 29 Σφαιρικές συντεταγμένες- Εφαρμογές διπλού και τριπλού ολοκληρώματος- -Επικαμπύλιο ολοκλήρωμα α είδους

ΕΛΛΗΝΙΚΟ ΑΝΟΙΚΤΟ ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ

Παράδειγμα/πρόβλημα ( ) = y 1. O x. V = y 2. Να βρεθούν οι συντεταγμένες (x,y) συναρτήσει των ( x, y ) του περιστρεφόμενου συστήματος συντεταγμένων Y

Ανασκόπηση-Μάθημα 12 Συναρτήσεις πολλών μεταβλητών-καμπύλες-πολικές συντεταγμένες

Γενικά Μαθηµατικά Ι Θέµατα Ιανουαρίου 2015

Συμπλήρωμα 1 2 ος νόμος του Νεύτωνα σε 3 διαστάσεις

Άσκηση 1: Λύση: Για το άθροισμα ισχύει: κι επειδή οι μέσες τιμές των Χ και Υ είναι 0: Έτσι η διασπορά της Ζ=Χ+Υ είναι:

ΠΡΟΓΡΑΜΜΑ ΣΠΟΥΔΩΝ ΣΤΗΝ ΠΛΗΡΟΦΟΡΙΚΗ ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ Ι (ΘΕ ΠΛΗ 12) ΕΡΓΑΣΙΑ 3 η Ημερομηνία Αποστολής στον Φοιτητή: 7 Ιανουαρίου 2008

ΜΑΣ002: Μαθηματικά ΙΙ ΑΣΚΗΣΕΙΣ (για εξάσκηση)

Λύσεις στο επαναληπτικό διαγώνισμα 3

Συστήματα συντεταγμένων

Εφαρμοσμένα Μαθηματικά ΙΙ Εξέταση Σεπτεμβρίου Ι. Λυχναρόπουλος

ΑΚΡΙΒΗ ΔΙΑΦΟΡΙΚΑ. u,υ / A ονομάζεται ακριβές διαφορικό όταν υπάρχει. df u x,y dx υ x,y dy. f u και. f y. 3 f. και

Τίτλος Μαθήματος: Διαφορική Γεωμετρία

lim Δt Δt 0 da da da dt dt dt dt Αν ο χρόνος αυξηθεί κατά Δt το διάνυσμα θα γίνει Εξετάζουμε την παράσταση

Κίνηση σε δύο διαστάσεις

Απειροστικός Λογισμός ΙΙΙ Υποδείξεις - Συχνά Λάθη

ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ ΠΡΟΣΟΜΟΙΩΣΗΣ ΤΗΣ 2/11/2018

ΕΞΕΤΑΣΤΙΚΗ ΠΕΡΙΟΔΟΣ ΔΕΚΕΜΒΡΙΟΥ 2011 ΛΥΣΕΙΣ ΤΩΝ ΘΕΜΑΤΩΝ

= DX(0, 0)(ae 1 + be 2 ) = adx(0, 0)e 1 + bdx(0, 0)e 2 = ax u (0, 0) + bx v (0, 0).

Συναρτήσεις Πολλών Μεταβλητών. ΗΥ111 Απειροστικός Λογισμός ΙΙ

ΔΕΟ 13 - Ποσοτικές Μέθοδοι: Επιχειρησιακά Μαθηματικά. Κεφάλαιο 1: Συναρτήσεις μιας μεταβλητής

Ανασκόπηση-Μάθημα 24, 25 Διπλό ολοκλήρωμα

Γενική Φυσική. Ενότητα 1: Κινητική. Γεώργιος Βούλγαρης Σχολή Θετικών Επιστημών Τμήμα Μαθηματικών

y = u i t 1 2 gt2 y = m y = 0.2 m

ΚΑΡΤΕΣΙΑΝΟ ΣΥΣΤΗΜΑ ΣΕ ΔΥΟ ΔΙΑΣΤΑΣΕΙΣ

Transcript:

ΜΑΘΗΜΑΤΙΚΑ ΙΙ Παραδείγματα Στις Μερικές Παραγώγους Και τον Κανόνα Αλυσιδωτής Παραγώγισης Άσκηση Αν t ( ) < cos t,sin( t) > δύο τρόπους και gt () 3t 4 d gt να υπολογισθεί η παράγωγος ( ()) με Λύση 1 ος τρόπος. Με τη χρήση του κανόνα αλυσιδωτής παραγώγισης d ( gt ()) g '() t '( gt ()) (1) Είναι g'( t) 6 t, '( t) < sin t, cos( t) > Επομένως d ( gt ( )) 6 t sin(3 t 4), cos(6 t 8) 6 t sin(3 t 4),1 t cos(6 t 8) ος τρόπος Δημιουργώντας την σύνθεση των συναρτήσεων Rt ( ) gt ( ) cos 3t 4,sin(6t 8) ( ) ( ) και έπειτα παραγωγίζοντας τη συνάρτηση που προκύπτει d d R'( t) cos( 3t 4 ), sin(6t 8) d d sin ( 3t 4) ( 3t 4 ),cos(6t 8) (6t 8) ( ) t t t t 6 sin 3 4,1 cos(6 8) 1

Άσκηση Αν f(, ) και + s, s, να υπολογισθούν οι παράγωγοι και Λύση: Χρησιμοποιούμε τον κανόνα αλυσιδωτής παραγώγισης: + (1) Είναι ( + s ), ( s) s Επομένως + s () Για τον υπολογισμό της δεύτερης παραγώγου έχουμε: s s + + + (3) Οι, είναι συναρτήσεις των, επομένως για τον υπολογισμό των παραγώγων τους ως προς θα χρησιμοποιήσουμε ξανά τον κανόνα αλυσιδωτής παραγώγισης (1): + + s (4) + + s (5) Έτσι η (3) λόγω των (4) και (5) γίνεται τελικά: + s s s 4 8s 4s + + + + + +

Άσκηση Αν f(, ) και uv (, ), uv (, ) και επιπλέον ισχύουν οι σχέσεις:, να δειχθεί ότι ( )( uu + vv + u + v ) u v v u Λύση H είναι σύνθετη συνάρτηση των u και v δια μέσου των μεταβλητών, + + u u u u u (1) uu ( u + u) ( u) + ( u) u u u ( ) u + ( u) + ( ) u + ( u) u u u u ( ) u + uu + ( ) u + uu () u u Αλλά οι, είναι συναρτήσεις των, και επομένως σύνθετες συναρτήσεις των u και v δια μέσου αυτών Έτσι u u u και ( ) ( ) + ( ) + (3) u u u u u ( ) ( ) + ( ) u + u (4) H () λόγω των (3) και (4) γίνεται: ( ) ( ) + + + + + uu u u u uu u u u uu + + + + + u u u uu u u u uu ή επειδή 3

+ + + + (5) uu u uu u u u uu Θέτοντας v όπου u παίρνουμε αντίστοιχα: + + + + (6) vv v vv v v v vv Προσθέτοντας κατά μέλη τις (5),(6) παίρνουμε + + + + + + + + + + uu vv u uu u u u uu v vv v v v vv ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) + + + + + + + + + + (7) uu vv u v uu vv u u v v u v uu vv Δίνεται πως u v v u (8) (9) Στην τελική αποδεικτέα σχέση απουσιάζουν οι μερικές παράγωγοι της, επομένως τις αντικαθιστούμε στην (7) χρησιμοποιώντας τις (8),(9) Υπολογίζουμε αρχικά της ποσότητες: ( ) (1) + + + u u v v u v v u u u v v uu + vv u + v v + u vu + uv u v u v ( ) ( ) ( ) ( ) (11) uu + vv u + v v + u vu uv u v u v ( ) ( ) ( ) ( ) (1) Έτσι η (7) λόγω των (1),(11),(1) γίνεται: ( ) ( ) ( )( ) + + + + uu vv u v u v + + + uu vv u v 4

Άσκηση Να βρεθούν οι, αν η ορίζεται πεπλεγμένα ως συνάρτηση των, ως 3 3 3 + + + 6 1 Λύση Παραγωγίζουμε ως προς και τα δύο μέλη της δοσμένης σχέσης: 3 3 3 ( ) + + + 6 3 3 6 6 ( ) 3 6 3 6 + + + + + + Ομοίως + + 3 3 3 ( ) + + + 6 3 3 6 6 ( ) 3 6 3 6 + + + + + + + + Στο ίδιο αποτέλεσμα φτάνουμε και ως εξής: Έστω 3 3 3 (,, ) 6 1 F + + + Τότε F F, F F F 3 + 6 F 3 + 6 F 3 + 6 5

Έτσι + + 3 6 3 + 6 + + + 3 6 3 + 6 + Άσκηση Να δειχθεί ότι ο τελεστής, iˆ + ˆj σε πολικές συντεταγμένες γράφεται ως 1 uˆ ˆ + u θ Λύση Ισχύουν οι σχέσεις 1 +, θ tan θ Επίσης τα μοναδιαία διανύσματα είναι uˆ cos θ,sinθ cosθiˆ+ sinθ ˆj uˆ sin θ, cosθ sinθiˆ+ cosθ ˆj θ Εφαρμόζοντας τον κανόνα της αλυσίδας στις μερικές παραγώγους ως προς και παίρνουμε: θ +, θ θ + θ Όμως ( ) cosθ + cosθ + ( ) sinθ + sinθ + 6

θ 1 1 tan 1+ 1+ sinθ sinθ + 1 θ 1 1 1 tan 1+ 1+ cosθ cosθ 1 + Έτσι sinθ cosθ θ cosθ sinθ + θ Επομένως sinθ ˆ cosθ, cosθ i + sinθ + ˆj θ θ ˆ sinθ ˆ ˆ cosθ cosθi i + sinθ j+ ˆj θ θ 1 ( cosθi ˆ sinθ ˆ + j) + ( sinθi ˆ + cosθ ˆ j) θ 1 uˆ ˆ + uθ θ 7

Άσκηση Δείξτε ότι για τη συνάρτηση f(, ) +, (, ) (,) ( ), (, ) (,) ισχύει πως f (,) f (,) Λύση Για (, ) (,) βάσει του κανόνα παραγώγισης πηλίκου παίρνουμε: f ( )( ) (, ) ( + ) ( )( + ) ( + ) ( + ) ( ) ( ) ( ) + + 3 ( ) 3 4 4 5 3 3 3 4 + + 4+ 4 3 5 ( + ) Για (, ) (,) χρησιμοποιούμε τον ορισμό της μερικής παραγώγου: f( + h,) f(,) f (, ) lim lim h h h h ή d d d f (,) f(,) d d d ( ) + Για (, ) (,) βάσει του κανόνα παραγώγισης πηλίκου παίρνουμε: 8

( )( ) ( + ) 3 + + + ( ) f(, ) 5 3 3 3 4 4 4 3 + + + + + + 4 + 5 3 4 ( + ) ( + ) Για (, ) (,) χρησιμοποιούμε τον ορισμό της μερικής παραγώγου: f(, + h) f(, ) f (, ) lim lim h h h h ή ( ) + d d d f (,) f(, ) d d d Για τον υπολογισμό των μικτών παραγώγων στο (,) χρησιμοποιούμε τον ορισμό: f ή 4 3 5 h 4 h + h 5 h f (, ) (,) ( ) 4 + h f + h (, ) lim lim lim h 1 h h h h h h + f (,) f (, ) 1 1 d d d d d και f ή 4 3 5 5 d d 4 d d d 4 ( + ) 5 3 4 h + 4 h + h 5 h f (,) (,) ( ) 4 + h f h + (, ) lim lim lim h 1 h h h h h h 4 f (,) f (,) ( ) ( 1) 1 5 3 4 5 d d + + d d 4 d d ( + ) d d 9

Έτσι f (,) f (,). Αυτό συμβαίνει γιατί οι f, f δεν είναι συνεχείς στο (,) 1