[wiskunde] richtingsafgeleide

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Gebruikersavatar
Berichten: 689

[wiskunde] richtingsafgeleide

Gegeven is de functie
\(f(x,y) = \left\{ \begin{array}{ccc} \frac{2x^2y}{x^4+y^2} & \mbox{ als } & (x,y) \neq (0,0) \\ 0 & \mbox{ als } & (x,y) = (0,0) \end{array} \mbox{ en } \vec{\beta} = (a,b)^T \mbox{ en } \vec{p_0} = (0,0)^T\)
.

Gevraagd is
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0})\)
.

Ik ging als volgt te werk:
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{f(\vec{p_0} + t\vec{\beta}) - f(\vec{p_0})}{t} = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{\varphi (t) - f(\vec{p_0})}{t}\)
Dus
\(\vec{p_0} + t\vec{\beta} = (ta,tb)^T\)
en dus
\(\varphi (t) = f(\vec{p_0} + t\vec{\beta}) = \frac{2a^2bt^3}{a^4t^4 + b^2t^2} \)
Dus
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{2a^2bt^3}{a^4t^5 + b^2t^3} = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{2a^2b}{a^4t^2 + b^2} = \frac{2a^2}{b}\)
Dit bljkt echter niet te kloppen volgens mijn boek, dat zegt dat
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \left\{ \begin{array}{ccc} \frac{4a^2}{b} & \mbox{ als } & b \neq 0 \\ 0 & \mbox{ als } & b = 0 \end{array}\)
Dan vraag ik mij af waar mijn rekenfout zit bij die eerste voorwaarde (factor 2) en hoe ze tot die tweede voorwaarde komen. Ik neem aan dat die volgt uit de tweede voorwaarde van het functievoorschrift van f(x,y)? Volgt dat gewoon uit het feit dat als voor beta de eerste voorwaarde niet gedefinieerd is, je moet kijken naar de andere voorwaarde van f(x,y), waarvan de richtingsafgeleide duidelijk 0 zal zijn?

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Berichten: 2.746

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

als je een gewone afgeleide berekent van een scalaire functie in een bepaald punt. Substitueer je dat punt dan al in je uitdrukking voordat je je afgeleide hebt berekend?
\(f'(x_0)\)
is eigenlijk
\(f'(x)|_{x=x_0}\)
Hier geldt hetzelfde. P0 heeft nog niets te zoeken in je definitie van afgeleide.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

stoker schreef:als je een gewone afgeleide berekent van een scalaire functie in een bepaald punt. Substitueer je dat punt dan al in je uitdrukking voordat je je afgeleide hebt berekend?
\(f'(x_0)\)
is eigenlijk
\(f'(x)|_{x=x_0}\)
Hier geldt hetzelfde. P0 heeft nog niets te zoeken in je definitie van afgeleide.
Begrepen, dat legt perfect uit hoe ik aan die tweede voorwaarde van
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0})\)
kom!

Nog enig idee trouwens waar mijn rekenfout zit? Ik lees het maar opnieuw en opnieuw, maar volgens mij zit daar echt geen fout in.

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Berichten: 2.746

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Hm, mijn vorige post lijkt redelijk naast de kwestie.

Ik kom ook uit wat jij uitkomt.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

stoker schreef:Hm, mijn vorige post lijkt redelijk naast de kwestie.

Ik kom ook uit wat jij uitkomt.
Helemaal naast de kwestie is die niet, ze legt me immers uit waarom die tweede voorwaarde (0 als b=0) er staat, want vullen we p0 in na de richtingsafgeleide te berekenen, dan is die richtingsafgeleide 0 als we ze zoeken in de richting van de x-as (beta = (1,0) want norm beta = 1).

Die rekenfout... Ik rekende het al 10 keer uit. Ik denk eigenlijk dat het een fout in het boek is, maar misschien zie ik iets over het hoofd...

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

HosteDenis schreef:Dus
\(\vec{p_0} + t\vec{\beta} = (ta,tb)^T\)
en dus
\(\varphi (t) = f(\vec{p_0} + t\vec{\beta}) = \frac{2a^2bt^3}{a^4t^4 + b^2t^2} \)


Dus
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{2a^2bt^3}{a^4t^5 + b^2t^3} = \)
Wat gebeurt er met die t'-tjes?
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Volgens definitie van richtingsafgeleide
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{\varphi (t) - f(\vec{p_0})}{t}\)
en met
\(\varphi (t) = \frac{2a^2bt^3}{a^4t^4 + b^2t^2} \)
en
\(\vec{p_0} = (0,0)^T\)
geldt:
\(D_{\vec{\beta}}f(\vec{p_0}) = \lim \limits_{t \rightarrow 0} \frac{2a^2bt^3}{a^4t^5 + b^2t^3}\)
, en dan t^3 afzonderen in teller en noemer...

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Ah nu zie ik het, dan is het dus een fout in het antwoordenboek.
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 689

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Ah nu zie ik het, dan is het dus een fout in het antwoordenboek.
Dat dacht ik ook, maar ik wou het toch even checken. Stom hoe die fouten je eerst kunnen doen laten denken dat je de stof of de methodes niet helemaal begrijpt. :D

Denis
"Her face shown like the sun that I strived to reach."

Berichten: 4.246

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Stom hoe die fouten je eerst kunnen doen laten denken dat je de stof of de methodes niet helemaal begrijpt. :P
Daar heb ik ook een hekel aan, ik vergeet wel 's dat die antwoordboeken geschreven worden door docenten en die maken blijkbaar fouten :D
Quitters never win and winners never quit.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] richtingsafgeleide

Aan de andere kant zorgt het er ook voor dat je (in het vervolg) wat meer vertrouwen in je eigen berekening hebt.
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Reageer