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2024年4月16日发(作者:公司宣传网页)

基本矢量求导

在向量微积分中,我们经常需要对向量函数进行求导。基本矢量的求导主要涉及标量函

数对矢量的求导以及矢量函数对矢量的求导。

1.

标量函数对矢量的求导:

假设我们有一个标量函数 f(x, y, z) 和一个矢量 (vec{r} = xhat{i} + yhat{j} +

zhat{k})。标量函数对矢量的求导通常指的是梯度。

梯度定义为:(nabla f = frac{partial f}{partial x}hat{i} + frac{partial

f}{partial y}hat{j} + frac{partial f}{partial z}hat{k})

这表示函数 f 在点 (x, y, z) 处的变化率或斜率。

2.

矢量函数对矢量的求导:

假设我们有一个矢量函数 (vec{A} = A_x(x, y, z)hat{i} + A_y(x, y, z)hat{j} +

A_z(x, y, z)hat{k}) 和另一个矢量 (vec{r} = xhat{i} + yhat{j} + zhat{k})。

矢量函数对矢量的求导通常涉及到雅可比矩阵或全导数矩阵。

雅可比矩阵是一个 m×n 矩阵,其中 m 和 n 是矢量函数和自变量的维数。

对于上述的 (vec{A}) 和 (vec{r}),雅可比矩阵为:

(begin{bmatrix}

frac{partial A_x}{partial x} & frac{partial A_x}{partial y} &

frac{partial A_x}{partial z}

frac{partial A_y}{partial x} & frac{partial A_y}{partial y} &

frac{partial A_y}{partial z}

frac{partial A_z}{partial x} & frac{partial A_z}{partial y} &

frac{partial A_z}{partial z}

end{bmatrix})

每一行代表 (vec{A}) 的一个分量对 (vec{r}) 的各个分量的偏导数。

这只是基本矢量求导的简介。在实际应用中,可能还需要考虑其他复杂的场景,如张量、

矩阵和更高维的向量空间。但上述内容应该为你提供了一个良好的起点。


本文标签: 矢量 函数 求导 矩阵 向量