Pochodne cząstkowe

Dana jest funkcja wielu zmiennych y=f(x₁, x₂, x₃, ..., x_n) określona w pewnym otoczeniu punktu p₀=(x₀₁, x₀₂, x₀₃, ..., x_0n).

Pochodna cząstkowa funkcji f względem zmiennej x_i jest zdefiniowana jako granica ilorazu różnicowego:

$\frac{\partial f}{\partial x_i}=\lim_{\Delta x\to 0}{\frac{f(x_1,x_2,...x_i+\Delta x_i, ..., x_n)-f(x_1, x_2,...,x_n)}{\Delta x_i}}$

gdzie x_i jest tutaj uważana za zmienną, względem której obliczamy powyższą granicę, zaś wszystkie pozostałe n-1 zmiennych należy traktować jako parametry (stałe).

Z powyższej definicji widać, że jeżeli mamy funkcję n zmiennych, możemy dla niej obliczyć n pochodnych cząstkowych.

Pochodne wyższych rzędów oblicza się poprzez różniczkowanie znów po dowolnych zmiennych. Pochodne wyższych rzędów obliczane względem zmiennych różnych niż wybrana początkowo to tak zwane pochodne cząstkowe mieszane.

Oznaczenia pochodnej cząstkowej

Dla pochodnej cząstkowej względem x możemy stosować następujące oznaczenia:

$\frac{\partial f}{\partial x}, f_x, f'_x, \partial_xf$

Dla pochodnej mieszanej używamy symbolu:

Jak obliczać pochodne cząstkowe?

Aby obliczyć pochodną cząstkową możemy stosować wszystkie wzory na pochodną z rachunku różniczkowego jednej zmiennej.

Przykład 1

Obliczyć pochodne cząstkowe względem zmiennych x, y, z funkcji f(x,y,z)=x²y³z⁴.

Rozwiązanie:

$\frac{\partial f}{\partial x}=2xy^3z^4\\\frac{\partial f}{\partial y}=x^23y^2z^4\\\frac{\partial f}{\partial z}=x^2y^34z^3$

Przykład 2

Dana jest funkcja f(x,y)=x²y³. Obliczyć:

.

Rozwiązanie:

$\frac{\partial^2 f}{\partial x \partial y}=\frac{\partial f}{\partial x } (x^2\cdot3y^2)=2x\cdot3y^2=6xy^2$

Rząd pochodnej cząstkowej

Liczbę zastosowanych różniczkowań to tak zwany rząd pochodnej cząstkowej.

Pochodna funkcji

Pochodna funkcji

Co to jest pochodna funkcji, pochodna funkcji w punkcie, iloraz różnicowy?

© medianauka.pl, 2021-08-22, ART-4148

Polecamy w naszym sklepie

Krótka historia wielkich umysłów

Montessori - zabawa cyferkami - cyferki

Matematyka a fizyka

Matematyka Część 3 Liczby zespolone Wektory macierze Wyznaczniki Geometria analityczna i różniczkowa

laboratorium w szufladzie Matematyka

Niektóre treści nie są dostosowane do Twojego profilu. Jeżeli jesteś pełnoletni możesz wyrazić zgodę na przetwarzanie swoich danych osobowych. W ten sposób będziesz miał także wpływ na rozwój naszego serwisu.

© ® Media Nauka 2008-2022 r.