請問在高數中,方向導數和梯度的具體幾何意義是什麼以及如何解答

2021-03-20 02:03:57 字數 2938 閱讀 4448

1樓:分公司前

方向導數就是一個曲面上的某點(x,y),從該點起始沿特定方向函式的變化率。可以類比成:有一個山峰,你站在山頂觀察,北坡較陡南坡較緩。

梯度:梯度本質就是一個向量。一個曲面上某點(x,y),梯度是由該點偏導數得出的向量(a,b)。可以類比成:你站在該點,按照向量所指的方向下山最快。

高數,方向導數與梯度,這題答案裡框出來的是怎麼出來的?求詳細過程

2樓:

注意:沿著梯度方向的函式值變化率最大,且為梯度的模。則此題求出梯度即可迎刃而解,下圖供參考:向左轉|向右轉

高數 方向導數與梯度

3樓:匿名使用者

設函式z=f(x,y) 在點p(x,y)的某一鄰域u(p)內有定義,自點p引射線

 ,自x軸的正向到射線

 的轉角為 ,

 為 上的另一點,若

存在,則稱此極限值為

 在點p沿方向

 的方向導數,記作

 .其計算公式為

三元函式u=f(x,y,z)在點p(x,y,z)沿著方向(方向角為

 )的方向導數的定義為其中

 且 為

 上的點,其計算公式為

 .[1]

沿直線方向設為

梯度的幾何意義是什麼

4樓:藺瑞冬

t是切向量,梯度向量與切向量垂直。

5樓:匿名使用者

梯度的本意是一個向量(向量),表示某一函式在該點處的方向導數沿著該方向取得最大值,即函式在該點處沿著該方向(此梯度的方向)變化最快,變化率最大(為該梯度的模)。

6樓:匿名使用者

梯度對多元函式來說是一個很重要的概念,最典型的應用就是在無約束最優化問題求解方面,典型的案例就是一個多元函式求最小值問題。minf(x)(其中x∈r^n)

如果函式f形式簡單,可以直接通過求一階導數獲得駐點,繼而求二階導數資訊(黑塞矩陣),通過黑塞矩陣的正定,負定判斷極值。然而,實際中絕大多數最優化問題的函式,求導數是複雜的,不能獲得精確解,用數值分析方法才是最主要方法。

一個最簡單的數值方法就是搜素演算法,無非就是獲得一個點x*,使得f(x*)最小,給一個初始點x0,然後令x1=x0+kp。k稱為步長,p稱為搜尋方向(實際是與x元素相同的一個向量而已)。要求每搜尋一步,函式值都相應減小,因此獲得步長和搜尋方向是問題的關鍵,最典型的方法就是梯度法,令p為梯度方向,也就是在令p=gradf|(x0)。

然後代入f(x1),這是一個關於k的一元方程,用求導方法使得,f(x1)=min,即可解出k,這樣就完整的求出了這一次搜尋的步長+方向,依次進行.....

直到||grad(f(x^k))||

因此,多元函式在x0點處梯度的模,其實就是在該點處,函式值的最大變化率。

高數,關於「方向導數與梯度」的

7樓:匿名使用者

^k是橢圓某點處的斜率 等於此點處的導數

k' 是橢圓此點處的法線斜率 k'=-1/k

內法線方向 即點指向橢圓內部法線方向 等於 (-dx, -dy) /((dx)^2+(dy)^2)^0.5

考研高數二考方向導數與梯度嗎?

8樓:是你找到了我

考研數二一元函式微分的考試要求:

1、理解導數和微分的概念,理解導數和微分的關係,理解導數的幾何意義,會求平面曲線的切線方程和法線方程,瞭解導數的物理意義,會用導數描述一些物理量,理解函式的可導性與連續性之間的關係;

2、掌握導數的四則運演算法則和複合函式的求導法則,掌握基本初等函式的導數公式.瞭解微分的四則運演算法則和一階微分形式的不變性,會求函式的微分;

3、瞭解高階導數的概念,會求簡單函式的高階導數;

4、會求分段函式的導數,會求隱函式和由引數方程所確定的函式以及反函式的導數;

5、理解並會用羅爾定理(rolle)、拉格朗日(lagrange)中值定理和泰勒(taylor)定理,瞭解並會用柯西( cauchy )中值定理;

6、掌握用洛必達法則求未定式極限的方法;

7、理解函式的極值概念,掌握用導數判斷函式的單調性和求函式極值的方法,掌握函式最大值和最小值的求法及其應用;

8、會用導數判斷函式圖形的凹凸性(注:在區間(a,b)內,設函式f(x)具有二階導數。當 f''(x)>=0時,f(x)的圖形是凹的;當f''(x)<=0時,f(x)的圖形是凸的),會求函式圖形的拐點以及水平、鉛直和斜漸近線,會描繪函式的圖形;

9、瞭解曲率、曲率圓和曲率半徑的概念,會計算曲率和曲率半徑。

9樓:夏洛克第三

高考包括數

一、數二、數三,三種試卷型別。

數一今年大綱包含:高等數學、線性代數以及概率三門數二包含:高等數學、線性代數

數三包含:高等數學微積分

所以說數二不考樓主說的那些的,數一才考,考的面廣,數二隻涉及高數及線代,數三就高等數學的微積分。

10樓:浙傳

-不考的,這些是數一的範疇。考研老師說的

大一高數,方向導數與梯度。為什麼梯度單位向量就是這一點的法向量。

11樓:海闊天空

因為這是梯度的幾何意義

12樓:弘宇航宰茹

梯度向量就是gradf(x,y)=[∂f(x,y)/∂x]i+[∂f(x,y)/∂y)]j其實就是偏

導在某點構成的向量,就是這個點的梯度向量。

設函式f(x,y)在平面區域d內具有一階連續偏導數,則對於每一點p0(x0,y0)∈d,有梯度向量

所以不可導。沒有梯度向量!!

大一高數,方向導數與梯度。為什麼梯度單位向量就是這一點的法向

因為這是梯度的幾何意義 梯度向量就是gradf x,y f x,y x i f x,y y j其實就是偏 導在某點構成的向量,就是這個點的梯度向量。設函式f x,y 在平面區域d內具有一階連續偏導數,則對於每一點p0 x0,y0 d,有梯度向量 所以不可導。沒有梯度向量!高數,關於 方向導數與梯度 ...

高數有關方向導數問題,高等數學求方向導數題怎麼求法

設函式f x,y,z x 2 y 2 z 2在點q x,y,z 處沿向量p的方向導數最大,因為函式在點q處沿任版 意方向的方向導數的最大值是權在梯度方向上取得,函式的梯度是向量 fx,fy,fz 2 x,y,z 所以,向量 x,y,z 與向量 p 1,1,0 是同向的,得x y,z 0,且x 0 將...

方向導數中餘弦值怎麼求的,請問方向導數中的方向餘弦怎求

求出方向向量 a,b 後,方向餘弦cos a a 2 b 2 cos b a 2 b 2 滿意請採納 請問方向導數中的方向餘弦怎求 f x,y,z l f xcos 抄 f ycos f zcos 為l與三座標軸的夾角。把這個式子的右邊改寫為acos bcos ccos a 2 b 2 c 2 a ...