1楼:匿名用户
梯度是函数在法向的变化率(可以类比单变量函数的导数),而方向向量是一个单位向量,是用来表示方向的.
某一点方向导数取最大时的方向一定是这一点的梯度方向吗?书上那个关于梯度和方向导数的关系是充要的吗
2楼:匿名用户
1、方向导数是函数沿各个方向的导数,梯度是一个向量,因此梯度本身是有方向的
2、它们的关系主要有两个:
(1)函数在梯度这个方向的方向导数是最大的,换句话说,一个函数在各个方向都有方向导数,其中梯度这个方向的导数为最大;
(2)函数方向导数的最大值为梯度的模.
函数f(x1,x2,...,xn)在点x0沿方向u=(u1,u2,...,un)的方向导数为
af/ax1*u1+af/ax2*u2+...+af/axn*un=,
其中df(x0)就是f在x0的梯度向量,<>表示内积。
由cauchy_schwartz不等式知道当且仅当u和df(x0)同方向时,内积最大,
反方向时内积最小;
因此u=df(x0)/||df(x0)||时,方向导数最大;
u=-df(x0)/||df(x0)||时,方向导数最小。
(3)梯度和方向导数的关系是充要的
二元函数在某一点的梯度方向是唯一的,还是有无数个。他是等值线上该点的法线方向如何理解?????
3楼:袖口草没
你可以这样想象一个z=f(x,y)的三维图像,每一个(x,y)点都有一个z与之映射,可以想象得到那将是一个曲面,然后你想象曲面上一个特定的点,它就像你在爬山的时候站在半山腰一样。
如果你平的在那个半山腰左右走,那么你的高度是不会变的。这里高度就是z的值。这条你刚刚走的线就是等值线。
既然在求梯度的时候要求导,正如一元函数一样,你把“很小的曲面”当作“平面”来求导,正如你在一元函数中把“一小段曲线”当化做"直线"一样。你可以想象如果你笔直朝着山顶走,就可以最快的上升(如果是平面,而且你的速度一定的话)。这条向上的线的就是梯度向量加上z的增量所组成的向量。
(注意,二元函数的梯度是二维的向量。两个维度是自变量。)
现在你已经在这个曲面上找到了等值线和梯度了,试想下,你在一个斜的平面上走,向上升最快的方向是不是唯一的呢?平着走和向上走两个方向是不是垂直的呢?所以说,梯度是等值线的法线方向.
这就是梯度几何意义,如果用向量乘来计算,那将是
→ →
δz = grad z · l
我很奇怪为什么打出来这个点乘符号这么小。左边是z的增加量,就是上升多少,右边是一个向上走的方向,一个是你现在选择的前进的方向向量。这里选择前进方向为(δx,δy),得到:
δz=z'|x · δx +z'|y ·δy 你可以看到,这就是二元函数偏导的定义.
现在把你前进的速度定为1,也就是l的长度定为1,得到的值就是方向导数.这是因为你选定了方向和速度,那么左边就是你上升的速度,也就是方向导数.
希望我的话对你理解有所帮助.
4楼:混沌的复杂
唯一的。 二元函数z=f(x,y) 在(x0,y0) 点的梯度为(df/dx,df/dy)|(x0,y0)(偏导)
它可以理解为函数变化最快的方向。下面严格证明。过(x0,y0)函数的等值线为
f(x,y)=f(x0,y0) ,它确定了y与x之间的一个隐函数y=h(x). 等值线在(x0,y0)处的切线方向为
(1,dy/dx)|x=x0 对f(x,y)=f(x0,y0) 两边对x求全微分得 0=df/dx+df/dy*dy/dx
右端正好就是梯度方向点乘 切线方向,所以。。
方向向量和梯度有何关系,梯度的定义是什么还有是干什么用的。
5楼:叶落秋分之枫
一个函数从点a沿某方向变化到点b,向量ab(路径)的单位向量就是方向向量,梯度向量是函数从点a 变化到点b,函数值增长最快的方向
方向向量和梯度有何关系,梯度的定义是什么还有是干什
6楼:普海的故事
设体系中某处的物理参数(如温度、速度、浓度等)为w,在与其垂直距离的dy处该参数为w+dw,则称为该物理参数的梯度,也即该物理参数的变化率.如果参数为速度、浓度或温度,则分别称为速度梯度、浓度梯度或温度梯度.
在向量微积分中,标量场的梯度是一个向量场.标量场中某一点上的梯度指向标量场增长最快的方向,梯度的长度是这个最大的变化率.更严格的说,从欧氏空间rn到r的函数的梯度是在rn某一点最佳的线性近似.
在这个意义上,梯度是雅戈比矩阵的一个特殊情况.
在单变量的实值函数的情况,梯度只是导数,或者,对于一个线性函数,也就是线的斜率.
梯度一词有时用于斜度,也就是一个曲面沿着给定方向的倾斜程度.可以通过取向量梯度和所研究的方向的点积来得到斜度.梯度的数值有时也被成为梯度.
在二元函数的情形,设函数z=f(x,y)在平面区域d内具有一阶连续偏导数,则对于每一点p(x,y)∈d,都可以定出一个向量
二元函数在某点梯度为0向量表示什么?
7楼:斯蒂芬钢镚
无约束优化问题中,梯度为零,则表示该点为拐点,是极点的必要不充分条件。若想证明该点为极点,还需要证明函数的海塞矩阵为正定或者负定。正定为极小值,负定极大值。
两个条件都满足,才是极小值的充要条件。
8楼:ok好人好么好
1、楼主问:二元函数在某个点的梯度是一定的吗?答:
是的,只要这个函数是确定的,某点的梯度就是一定的! 2、楼主问:二元函数在一点的梯度只有唯一一个?
答:是的,唯一的。
什么样的函数在某一特定点没有切线?
9楼:风雨22彩虹
几何上,切线指的是一条刚好触碰到曲线上某一点的直线。更准确地说,当切线经过曲线上的某点(即切点)时,切线的方向与曲线上该点的方向是相同的,此时,"切线在切点附近的部分"最接近"曲线在切点附近的部分"(无限逼近思想)。
一般的函数都有.没有的以分段函数见多.
判断有没有切线是有方法的.例如:一个分段函数函数,y=x (x>1) y=x^2(x小于等于1) 判断x=1处有没切线.
解:y=x的导数为y=1,y=x^2的导数为y=2x.当x=1时,这个函数的导数分别为y=1和y=2,导数值就是x=1处切线的斜率,两者不相等,得到切线不存在。
原理:导数值就是x=1处切线的斜率,有两个的话,切线就有两条了,同一个点不可能有两条斜率不一样的切线。
10楼:匿名用户
^一般的函数都有.没有的以分段函数见多.判断有没有切线是有方法的.譬如:一个分段函数函数,y=x (x>1) y=x^2(x小于等于1) 判断x=1处有没切线.
解:y=x的导数为y=1,y=x^2的导数为y=2x.当x=1时,这个函数的导数分别为y=1和y=2,导数值就是x=1处切线的斜率,两者不相等,得到切线不存在
原理:导数值就是x=1处切线的斜率,有两个的话,切线就有两条了,同一个点怎么可能有两条斜率不一样的切线呢
11楼:哼哼哈哈哈哈哈
一个窍门 就是你把函数图像画出来 如果他的图像有尖 就是折线那种 说明他不可导 就没有切线
12楼:匿名用户
y=x的绝对值在(0,0)处没有交点
13楼:匿名用户
兄弟这种都不会还上什么高中??bs
方向导数和梯度是什么,可不可以讲通俗一点,定义有点看不懂
14楼:紫月开花
方向向量除以它的模,就得到夹角的方向余弦值
向量微分算子的物理意义是什么,梯度or方向or其它
1楼 匿名用户 是x y z的三个偏导数方向,在这个方向上方向导数变化率最快,所以也就是曲线在这一点的梯度方向 向量微分算子 的物理意义是什么,梯度or 2楼 love就是不明白 向量微分算子 的物理意义 哈密顿算子, 数学符号为 读作 hamiltonian 具有 双重性格 ,它既是一个矢量,又是...
法向量和方向向量有什么区别都是干什么用的
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