Matematik
Enhedsvektor u for Duf(1,2) = 0
Lad f betegne funktionen f(x, y) = x3 + y2 − xy.
1) Angiv gradienten ∇f og den retningsafledede Duf(1, 2) i retningen givet
ved en enhedsvektor u = (u1, u2).
2) Bestem en enhedsvektor u for hvilken værdien af den retningsafledede
Duf(1, 2) = 0.
Indtil videre har jeg lavet følgende
1) ∇f(x.y) = (∂f/ax)*i + ∂f/∂y)*j = (3x2-y)*i + (2y-x)*j
∇f(1,2y) = i + 3j
Duf(1,2) = ∇f(1,2)*u = i + 3j * u
Har en idé om at det er rigtigt nok, men problemet er opg 2. Jeg kan ikke finde nogle eksempler i min lærebog på hvordan man løser sådan en opgave.
Er der nogle der kan hjælpe?
Svar #1
18. november 2013 af lfdahl (Slettet)
2). Enhedsvektoren u skal opfylde: ∇f(1,2)•(iux + juy) = 0 samt |u| = 1 ⇒
I. (i + 3j)•(iux + juy) = ux + 3uy = 0 og II. ux2 + uy2 = 1
I. ⇒ux2 = 9uy2 - indsat i II. giver. 10 uy2 = 1 ⇒ uy = 1/√10 og dermed: ux = -3/√10.
Løsningen er ikke entydig. Man kan bytte fortegn i u: (3/√10, -1/√10) = (1/√10) (3,-1)
Svar #2
18. november 2013 af magth (Slettet)
Tak for svaret.
Er ikke helt med på denne udregning: (i + 3j)•(iux + juy) = ux + 3uy , hvad sker der med i og j ?
og skal ll. ikke være √(ux2 + uy2) = 1 , da det er længden der skal være lig med et ?
Svar #3
18. november 2013 af peter lind
i og j er ortogonale enhedsvektorer så i2=j2 = 1 i·j=0
ux2+uy2 =1 <=> kvrod(ux2+uy2) = 1
Svar #4
20. november 2013 af magth (Slettet)
Okay. Bliver helt i tvivl om (i + 3j)•(iux + juy) skal ganges eller prikkes?
Svar #5
20. november 2013 af magth (Slettet)
#1: lfdahl
Beklager, men kan ikke få det her at give menig, Hvordan kommer du frem til I. ⇒ux2 = 9uy2
I. ⇒ux2 = 9uy2 - indsat i II. giver. 10 uy2 = 1 ⇒ uy = 1/√10 og dermed: ux = -3/√10.
Kunne tænke mig nogle flere mellemregninger, har nmelig ikke lavet en lignede opgave før.
Svar #6
20. november 2013 af lfdahl (Slettet)
#5
2). Enhedsvektoren u skal opfylde: ∇f(1,2)•(iux + juy) = 0 samt |u| = 1 ⇒
I. (i + 3j)•(iux + juy) = ux + 3uy = 0 og II. ux2 + uy2 = 1
Lad os se nærmere på ligning I.:
(i + 3j)•(iux + juy) = (i•i)ux + (i•j)uy + 3(j•i)ux + 3(j•j)uy
Da i og j er ortogonale enhedsvektorer gælder: i•j = j•i = 0, og i•i = j•j = 1, så du får:
ux + 3uy = 0 ⇒ux = -3uy. Kvadrer ligningen: ux2 = (-3uy)2 = 9uy2
Indsæt udtrykket for ux2 i ligning II: ux2 + uy2 = 9uy2 + uy2 = 1 ⇒ 10 uy2 = 1 ⇒uy = ±1/√10
Da ux = -3uy fås: ux = ± 3/√10
Håber det hjalp dig lidt videre.
Bemærk, at opgaven kunne være løst meget hurtigere ved at sige:
Vektor u skal bestemmes så: ∇f(1,2)•u = 0. Der skal altså gælde: u ⊥ ∇f(1,2) = i + 3j
Vælg derfor at "hatte" den retningsafledede, kald denne vekor a: a = hat(i+3j) = -3i + 1j.
Løsningen er så enhedsvektoren: u = a/|a| = (1/√10)(-3, 1)
Svar #7
20. november 2013 af lfdahl (Slettet)
Lidt kortere endnu kan det gøres:
Krav: u ⊥ ∇f(1,2) og |u| = 1.
Vælg derfor:
Svar #8
20. november 2013 af magth (Slettet)
Okay mange tak. Det hjalp meget. Det specielt det med at kvardrere som jeg faktisk ikke troed man måtte. Men så har jeg jo lært noget nyt ;)
Skriv et svar til: Enhedsvektor u for Duf(1,2) = 0
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
