Градиент функции
Градиент — вектор, своим направлением указывающий направление наискорейшего возрастания некоторой величины u. Другими словами, направление градиента есть направление наибыстрейшего возрастания функции.
Назначение сервиса. Онлайн калькулятор используется для нахождения градиента функции нескольких переменных. (см. пример) При этом решаются следующие задачи:
- нахождение частных производных функции, запись формулы градиента, вычисление наибольшой скорости возрастания функции в указанной точке;
- вычисление градиента в точке A, нахождение производной в точке A по направлению вектора a;
- нахождение полного дифференциала функции.
- Шаг №1
- Шаг №2
- Видеоинструкция
- Оформление Word
Решение со всеми исходными формулами сохраняется в формате Word.
Полный дифференциал для функции двух переменных:
Полный дифференциал для функции трех переменных равен сумме частных дифференциалов: d f(x,y,z)=dxf(x,y,z)dx+dyf(x,y,z)dy+dzf(x,y,z)dz
Алгоритм нахождения градиента
- Вычисление частных производных по формуле:
- Вычисление частных производных в точке A.
- Нахождение направляющих углов вектора a.
- Вычисление производной в точке A по направлению вектора a по формуле;
- Наибольшая скорость возрастания функции в указанной точке равна модулю градиента функции в этой точке.
Задать свои вопросы или оставить замечания можно внизу страницы в разделе Disqus.
Можно также оставить заявку на помощь в решении своих задач у наших проверенных партнеров (здесь или здесь).
Формула производной по направлению
а) Дана функция z=z(x,y) , направляющий вектор l и точка А. Найти производную по направлению в точке.
Решение.Формула производной по направлению:
1) Находим частные производные:
2) Находим значение частных производных в точке A(-2; 0):
Частные производные можно найти с помощью калькулятора частные производные.
3) Находим направляющие косинусы:
Направляющие косинусы, т.е. координаты нормированного (единичного) вектора можно найти с помощью калькулятора нормировки вектора.
4) Полученные значения частных производных и направляющих косинусов подставляем в формулу производной по направлению, получаем:
Следующий пример.
б) Дана функция z=z(x,y) , точка А и точка N.
Найти производную в точке A по направлению точки N.
Решение. Выполнение первых двух пунктов решения совпадает с примером 1, поэтому начинаем с пункта 3.
3) Находим координаты направляющего вектора l:
4) Находим направляющие косинусы:
5) Полученные значения частных производных и направляющих косинусов подставляем в формулу производной по направлению, получаем:
Второй способ найти производную функции по направлению см. градиент функции.
Калькулятор для нахождения производной функции в точке по направлению вектора.
Найдите производную функции `z=x^2y+ln(xy)`в точке `M(1;1)` по направлению вектора `vecl=(4;3)`
Пример ввода функции:
`z=x^2y+ln(xy)` `M(1;1)` `vecl=(4;3)` -> `z`=x**2*y+ln(x*y) ->`M_x`=1 ->`M_y`=1 ->`vecl_x`=4 ->`vecl_y`=3
`z=x^3y+ln(x^3y)` `M(-1;-2)` `vecl=(-3;4)` -> `z`=x**3*y+ln(x**3*y) ->`M_x`=-1 ->`M_y`=-2 ->`vecl_x`=-3 ->`vecl_y`=4
`z=xy^3+ln(xy^3)` `M(1;1)` `vecl=(-3;-4)` -> `z`=x*y**3+ln(x*y**3) ->`M_x`=1 ->`M_y`=1 ->`vecl_x`=-3 ->`vecl_y`=-4
`z=x^2y+ln(x^2y^3)` `M(1;1)` `vecl=(-3;4)` -> `z`=x**2*y+ln(x**2*y**3) ->`M_x`=1 ->`M_y`=1 ->`vecl_x`=-3 ->`vecl_y`=4
`z=xy^2+ln(x+y)` `M(2;-1)` `vecl=(-3;4)` -> `z`=x*y**2+ln(x+y) ->`M_x`=2 ->`M_y`=-1 ->`vecl_x`=-3 ->`vecl_y`=4
Для решения задач необходима регистрация
Пусть функция задана в виде параметрических уравнений (т.н. параметрическое задание функции):
причем
где
x(t),
y(t)
— дифференцируемые функции и
x‘(t)≠0.
Тогда производная
dydx
определяется по формуле:
, причем
где
— производная от параметрического уравнения
y(t)
по параметру t и
— производная от параметрического уравнения
x(t),
по параметру t.
Наш онлайн сервис найдет производную от параметрической функции с подробным решением. Пример подробного решения, выдаваемого нашим сервисом, можно посмотреть
здесь.
bold{mathrm{Basic}} | bold{alphabetagamma} | bold{mathrm{ABGamma}} | bold{sincos} | bold{gedivrightarrow} | bold{overline{x}spacemathbb{C}forall} | bold{sumspaceintspaceproduct} | bold{begin{pmatrix}square&square\square&squareend{pmatrix}} | bold{H_{2}O} | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|
Подпишитесь, чтобы подтвердить свой ответ
Подписаться
Войдите, чтобы сохранять заметки
Войти
Номер Строки
Примеры
-
производное:от:f(x)=3-4x^2,:x=5
-
производное:от:f(x)=4^xln(x),:x=4
-
производное:от:f(x)=4sin(x)+2x^{x},:x=2
-
производное:от:f(x)=ln(x),:x=17
- Показать больше
Описание
Найти производную функции в заданной точке
derivative-point-calculator
ru
Блог-сообщения, имеющие отношение к Symbolab
Advanced Math Solutions – Derivative Calculator, Implicit Differentiation
We’ve covered methods and rules to differentiate functions of the form y=f(x), where y is explicitly defined as…
Read More
Введите Задачу
Сохранить в блокнот!
Войти