Pochodna funkcji wektorowej

Nasza ocena:

5
Pobrań: 21
Wyświetleń: 931
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Pochodna funkcji wektorowej - strona 1 Pochodna funkcji wektorowej - strona 2

Fragment notatki:


2.7. Pochodna funkcji wektorowej     Załóżmy,  że mamy funkcję wektorową typu (2.44), w której zmienną  niezależną jest skalar. Przyrostowi zmiennej niezależnej s będzie towarzyszyć  zmiana wektora  r (s). Jeżeli początki wszystkich wektorów  r (s) przyłożymy w  jednym punkcie O, to ze zmianą zmiennej niezależnej s koniec tego wektora  zakreśli w przestrzeni pewną linię nazywaną  hodografem  funkcji wektorowej  r (s)  (rys. 2.13). Niech wartościom s i s +  s odpowiadają wektory  r (s) i  r (s +  s), a  wektor   r  jest przyrostem wektora  r (s) łączącym końce obu wektorów. Wówczas  pochodną funkcji wektorowej względem zmiennej niezależnej nazywamy granicę  stosunku przyrostu tej funkcji do przyrostu zmiennej niezależnej, gdy przyrost  zmiennej niezależnej dąży do zera:    ( ) ( ) . s s s s s lim ds d 0 s ∆ − ∆ + = ∆ ∆ = → ∆ r r r r              (2.46)      r (s)  O  r (s+ ∆s) ∆ r ∆ ∆ r s A1 A d ds r hodograf       Rys. 2.13. Ilustracja pchodnej funkcji wektorowej     Iloraz  ∆ r/ ∆s jest wektorem o zwrocie i kierunku wektora ∆ r , czyli ma kierunek  cięciwy. Gdy  ∆s dąży do zera, to cięciwa przechodzi w styczną. Zatem pochodna  wektora jest wektorem stycznym do hodografu.     Z przedstawionego określenia pochodnej funkcji wektorowej wynika, że z  formalnego punktu widzenia jest ona zdefiniowana podobnie do pochodnej funkcji  skalarnej. Wynika z tego, że do pochodnych sum i iloczynów dwóch wektorów  można stosować wzory wyprowadzone w analizie funkcji skalarnych. Dla dwóch  funkcji wektorowych  a (s) i  b (s) słuszne są następujące zależności:    ( ) , ds d ds d ds d b a b a ± = ±                  (2.47)  ( ) , ds d ds d ds d b a b a b a ⋅ + ⋅ = ⋅                (2.48)  ( ) . ds d ds d ds d b a b a b a × + × = ×                  (2.49)      W ostatnim wzorze nie wolno zmieniać kolejności mnożenia, ponieważ iloczyn  wektorowy jest nieprzemienny.    Gdy k(s) jest funkcją skalarną, to pochodna iloczynu tej funkcji przez wektor    ( ) . ds d k ds dk k ds d a a a + =                 (2.50)     Jeżeli zmienna niezależna s jest funkcją innego parametru s(l), to pochodną  wektora obliczamy podobnie do pochodnej skalarnej funkcji złożonej:    ( ) [ ] . dl ds ds d dl l s d a a =                   (2.51)  Mamy również:    . const gdy , 0 ds d = = a a               (2.52)    ... zobacz całą notatkę



Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz