Vector gradient là gì

Home Tin Tức gradient là gì toán học
29 OCT 2017 7 mins read

Nói về đạo hàm, nhỏng chúng ta học ngơi nghỉ lớp 11, 12 thì đạo hàm bộc lộ tốc độ biến đổi của hàm. lấy ví dụ như hàm [y=f[x]] có đạo hàm là [fracdydx] nhằm biểu thị tỉ trọng thay đổi của hàm [y] khi biến chuyển đầu vào [input] [x] biến đổi một lượng hết sức bé dại [dx]. Đối với đồ dùng thị xung quanh phẳng tọa độ, đạo hàm trên một điểm trên đồ dùng thị bởi độ dốc của đường màn biểu diễn vật dụng thị đó. Chính chính vì thế mới gồm chính sách kiếm tìm tiếp tuyến của thiết bị thị tại một điểm bằng phương pháp tính đạo hàm. Nếu các bạn từng làm cho con gà chọi thi đại học, mấy loại mình nói ra tại chỗ này có lẽ rằng quá rất gần gũi với chúng ta rồi.

Bạn đang xem: Gradient là gì toán học

Đạo hàm như thế là đạo hàm thông thường [ordinary derivative].

Đạo hàm riêng rẽ [partial derivative] cũng hoạt động bên trên phép tắc giống như.


Đồ thị hàm [z = f[x, y] = x^3y^2].

Đạo hàm riêng biệt theo biến đổi [y], ký kết hiệu là [f_y] hoặc [fracpartial zpartial y] sẽ được tính giống như đạo hàm thông thường trường hợp ta xem toàn bộ những đổi mới khác [y] là hằng số. Với đạo hàm thường xuyên ta cần sử dụng chữ [d], đạo hàm riêng rẽ ta sử dụng chữ [partial] [đọc là del hoặc partial].

lúc coi [x] là hằng số, mình đã dùng một khía cạnh phẳng, chẳng hạn [x=1], nhằm cắt đồ thị [z=x^3y^2].


Đồ thị hàm [z = f[x, y] = x^3y^2].

giữ lại giao tuyến là đường [1^3y^2=y^2]

Lợi ích của vấn đề sử dụng đạo hàm riêng rẽ là bản thân có thể quan gần cạnh được sự biến động của hàm khi chỉ biến hóa một thay đổi và giữ nguyên những thông số kỹ thuật input sót lại. Để tất cả vừa đủ thông tin về tốc độ thay đổi kia, bọn họ nên biết những trở thành được không thay đổi là phát triển thành nào với có mức giá trị không thay đổi bằng mấy, tiếp nối ráng những quý giá này vào.

Theo ví dụ bên trên thì:

Đạo hàm riêng rẽ theo đổi mới [y] của đại lượng [z] khi [x=1] là [2y]. Tại điểm [x=1, y=2] xung quanh phẳng [z=f[x,y]], đạo hàm riêng biệt theo đổi mới [y] bởi [2y = 2 imes 2 = 4]. Tức là trên điểm này, nếu như khách hàng giữ nguyên [x] và dịch rời [y] một lượng hết sức bé dại bởi [partial y] thì đại lượng [z] cũng trở nên đổi khác một lượng, tuy vậy vội vàng 4 lần [partial y] mà lại bạn chuyển đổi với [y]. Chính do vậy ta viết [fracpartial zpartial y = 4].

Gradient của hàm [f[ extbfv]] với [ extbfv = [v_1, v_2, ..., v_n]] là 1 trong vector:

< abla f = left>

Mình đo đắn dịch directional derivative ra tiếng Việt như thế nào bắt buộc dịch thô thiển những điều đó thôi. Đạo hàm có hướng có rất nhiều ý nghĩa sâu sắc cùng tác dụng khác biệt, vào bài này chỉ kể tới bài toán mô tả vận tốc đổi khác của hàm.

Xem thêm: Chế Độ Thỉnh Giảng Viên Thỉnh Giảng Là Gì ? Cách Quản Lý Cách Quản Lý

Đạo hàm được bố trí theo hướng là 1 trong dạng bao quát của đạo hàm riêng. Nếu đạo hàm riêng rẽ chỉ hoàn toàn có thể xét cho việc chuyển đổi của một trở nên thì đạo hàm được bố trí theo hướng xét sự biến hóa của rất nhiều biến hóa.

Mình sẽ đội các biến hóa vào trong 1 vector, tức là cầm do ghi [z=f[x,y]] thì ghi [z=f[ extbfv]] với ngầm gọi [ extbfv=left].

Do mình gồm 2 vươn lên là [x, y] yêu cầu không gian input của bản thân đã là phương diện phẳng. Không gian output của hàm [f] là 1 trong những tia số. Hàm [f] có tác dụng trọng trách nối một điểm trong không gian input cho một điểm vào không gian output, chúng ta cứ tạm bợ hình dung y hệt như ánh xạ vậy nhé.

Giả sử bản thân bao gồm một vector [ extbfw], thắc mắc đặt ra là trường hợp điểm trong không gian input đầu vào của bản thân mình bị đẩy lệch đi một ít theo chiều của vector [ extbfw], thì điểm vào không gian output của chính mình sẽ ảnh hưởng lệch đi từng nào lần?

Quan giáp hình sau. Hai điểm cùng màu là 1 cỗ input-output tương xứng nhau mang đến hàm [f]. ví dụ như ngơi nghỉ bên trái, điểm màu đỏ [[1,2]] làm cho input đầu vào thì đang cho điểm màu đỏ sống hình họa đề xuất có mức giá trị [f[x,y]=x^3y^2=4]. Bây tiếng trường hợp vào hình trái, bản thân dời điểm red color sang trọng vị trí điểm màu xanh da trời theo hướng [chỉ phía thôi nhé, còn khoảng cách được quyết định vì [h ightarrow 0]] của [ extbfw=[1,3]], thì làm việc hình mặt phải độ dời này sẽ vội vàng từng nào lần đối với mặt trái?




Từ đó nảy sinh ra cam kết hiệu [fracpartial fpartial extbfw], hoặc [ abla_ extbfwf[ extbfv]] với đạo hàm được bố trí theo hướng. Nếu chúng ta nỗ lực được phương pháp tính đạo hàm bình thường, chắc chắn rằng phương pháp tính sau sẽ không có gì xứng đáng ngạc nhiên:

Một số tư liệu vẫn định nghĩa không giống một tí, chỉ xét mang đến chiều của vector cùng dùng để làm tính tốc độ chuyển đổi của hàm:

< abla_ extbfwf[ extbfv = abla_ extbfw f[ extbfv] = frac abla fcdot extbfw>

Note:À, ừm kia bởi vì nhằm bảo vệ bản thân luôn luôn xét sự di chuyển theo vector đơn vị [vector gồm độ dài bằng 1]. Nếu chúng ta chưa biết đến thì nên tưởng tượng nhé. Trong ví dụ bên trên, dù ta rước [ extbfw=[1,3]] tốt [ extbfw=[2,6]] họ những mong muốn [ abla_ extbfwf[ extbfv]] ra một cực hiếm độc nhất vô nhị, đúng không? Vì mục tiêu bây giờ của đạo hàm phía là biểu hiện sự thay đổi của hàm lúc thay đổi input theo một chiều cố định.

Một số tín đồ còn xét đến độ lớn của [ extbfw] cùng nhận định rằng nếu nó càng bự thì tốc độ tăng cũng phải béo theo. Mình sẽ có thử đặt câu hỏi này bên trên Reddit cùng trên Quora. Hóa ra là nó tạo sự thuận tiện cho những đặc điểm khác :]] [because its mathematically convenient!]. Nếu có thời gian mình đã nghiên cứu và phân tích sâu thêm mảng này. Tạm thời hiện nay, giả dụ đơn thuần tính tốc độ hàm thì mình đề xuất dùng vector đơn vị, cùng với nguyên do sẽ kể ở trên.

Theo ví dụ trên thì:

Tại những điểm đầu vào rõ ràng, chúng ta cũng có thể chũm vào cùng tính ra được đạo hàm hướng trên điểm đó, còn gọi là tính độ dốc [slope].

Tốc độ đổi khác của hàm [f]:

< abla_ extbfw f[ extbfv] = abla fcdot extbfw>

Contour map


Tại một điểm input cố định và thắt chặt, hàm [f] tăng nhanh hao duy nhất [max] Lúc [w] thuộc hướng cùng với [ abla f] [đặc điểm tích vô hướng].

Do đó, fan ta gọi gradient là chiều tăng nhanh khô duy nhất của hàm [direction of steepest ascent].

Các contour lines ở cạnh bên nhau đang gần như tuy nhiên tuy nhiên và giải pháp nhanh hao tốt nhất dịch chuyển giữa hai tuyến đường song tuy vậy là qua mặt đường vuông góc tầm thường. Cách đi này trùng cùng với phía gradient, hệ trái là, gradient luôn luôn vuông góc cùng với các đường contour lines.

PREVIOUS

Grand opening nghĩa là gì

NEXT

Grade point average là gì

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Comment

Name *

Email *

Website

Save my name, email, and website in this browser for the next time I comment.

Video liên quan

Chủ Đề