Matematik
Ligninger i 3 variable
F(x,y,z)=C, og man antager at F(x,y,f(x,y))=C, hvad er den geometriske fortolkning i forhold til to variable F(x,y), hvor man antager at F(x,f(x))? Er det rigtigt forstået at en ligning i to variable giver en flade der er paralel med xy-planet, mens en ligning i 3 variable giver en flade med en hældning?
Udover det ville jeg også gerne høre de partielle differentierede af z(x,y) angiver hvis ligningen er i 3 variable? Og, hvad er begrundelsen for at dy/dx og dx/dy forsvinder når man bruger kædereglen til at finde de partielle differentierede til F?
puh, det var langt :)
Svar #1
08. januar 2006 af fixer (Slettet)
Hvad er F ?
Hvad er f ?
Hvad er z ?
Dine spørgsmål er ikke ganske klart formuleret. Jeg forstår dem faktisk slet ikke.
Svar #2
08. januar 2006 af Madsst (Slettet)
Mit første spørgsmål: hvordan en funktion i 3 variable skal forstås grafisk (geometrisk). Hvad er den grafisk fortolkning af definitionsmængden og de tilhørende funktionsværdier.
Andet spørgsmål: hvis man har en funktion i 3 variable og antager at en af de 3 variable er en funktion af de to andre (z(x,y) eksempelvis). Man kan så udlede f'(x,y) ved at lave en funktion g(x,y)=F(x,y,f(x,y) differentiere med kædereglen og isolerer. Hvad er den grafiske fortolkning af f'(x,y)?
Mit tredje spørgsmål: I forbindelse med at udlede z' forsvinder det midterste led hvor d(f1)dy/dx og d(f2)dx/dy. Hvorfor gør de det? Jeg kan godt gennemskue at det på eller anden måde er fordi de er uafhængige men det er vel ikke en særlig god fortolkning.
Håber det gjorde det mere klart. På forhånd tak!
Svar #3
08. januar 2006 af Madsst (Slettet)
z(x,y)=f(x,y) og z'(x,y)=f'(x,y).
Svar #4
08. januar 2006 af fixer (Slettet)
Der findes ikke nogen fuldkommen måde at visualisere funktioner af mere end to uafhængige variable på. Det hænger naturligvis sammen med, at grafen for en funktion f:R²->R af _to_ variable er punktmængden
M = {(x,y,z) E R³ | (x,y) E R² /\\ z=f(x,y)}
er det maksimale vi kan repræsentere i tre dimensioner.
Der findes måder hvorpå funktioner af flere variable kan visualiseres delvist. Eksempelvis som "slices" hvori een af de uafhængige variable holdes fast. Herved reduceres punktmængden til værende af samme type som M ovenfor.
ad 2+3)
Antag at vi har tre variable x, y, z relateret ved ligningen
F(x,y,z) = 0
Såfremt dF/dz != 0 kan vi ifølge det implicitte funktionsteorem i princippet skrive z(x,y) og dermed
F(x,y,z(x,y)) = 0
Under passende forudsætninger om differentiabilitet finder man for den partielle afledede af funktionen F mht x
0 = dF/dx = dF/dx*dx/dx + dF/dy*dy/dx + dF/dz*dz/dx
Men dy/dx=0 da x og y er _uafhængige_ variable (som du selv helt rigtigt påpeger). Derfor fås
dz/dx = - (dF/dx)/(dF/dz)
Man kan lave tilsvarende nummer med at skrive x(z,y) og y(x,z) under forudsætningerne dF/dx != 0 hhv dF/dy != 0 og man vil heraf se at produktet
dz/dx*dx/dy*dy/dz = -1
hvilket måske kan virke overraskende.
Mht dz/dx er tolkningen den samme som for øvrige partielle afledede, altså den retningsafledede af z i x-aksens retning.
Svar #5
08. januar 2006 af Madsst (Slettet)
"Mht dz/dx er tolkningen den samme som for øvrige partielle afledede, altså den retningsafledede af z i x-aksens retning."
Er det rigtigt forstået den så angiver den lodrette hældning for y(0) fasthold, hvis man kan sige det sådan
Skriv et svar til: Ligninger i 3 variable
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.
