7 svar
138 visningar
naytte behöver inte mer hjälp
naytte 7711 – Moderator
Postad: 25 aug 2025 21:22 Redigerad: 25 aug 2025 21:41

Vilken version av kedjeregeln åberopar författarna på sista raden?

Halloj!

Jag håller på att läsa igenom beviset på Wikipedia för att riktningsderivatan, Dvf(a)D_\mathbf{v} f(\mathbf{a}) av en reellvärd funktion ff är lika med gradienten av ff punktad med riktningsvektorn v\mathbf{v}, alltså Dvf(a)=f(a)·vD_\mathbf{v} f(\mathbf{a}) = \nabla f(\mathbf{a})\cdot \mathbf{v}.

Jag hänger inte med på sista steget där de menar att:

h'(t)=f(a+tv)·v\displaystyle h^{\prime}(t)=\nabla f(\mathbf{a}+t\mathbf{v})\cdot\mathbf{v}

enligt kedjereglen. Vilken version av kedjereglen är det de åberopar här? Använder man en särskild variant av kedjeregeln som gäller då funktionens domän består av vektorer? Jag tänkte att då ff är skalärvärd borde:

h't=f'a+tvddta+tv\displaystyle h^{\prime}\left(t\right)=f'\left(\mathbf{a}+t\mathbf{v}\right)\frac{d }{dt}\left(\mathbf{a}+t\mathbf{v}\right)

Men det verkar inte stämma (vi får ut en vektor som derivata trots att ff är skalärvärd).

PATENTERAMERA 7553
Postad: 25 aug 2025 21:37

Sätt a + tvx(t) = (x(t), y(t), z(t)).

naytte 7711 – Moderator
Postad: 25 aug 2025 21:39

Ah, fattade precis innan du postade ditt inlägg! Tack så mycket! :D

naytte 7711 – Moderator
Postad: 26 aug 2025 11:26 Redigerad: 26 aug 2025 11:38

Bara så att jag fattade det rätt, visst använder de den mervariabla kedjeregeln här? Eftersom a+tv\mathbf{a}+t\mathbf{v} är en vektor kan vi, utan förlust av allmängiltighet, anta att a+tv=(S1(t),S2(t),...,Sn(t))\mathbf{a}+t\mathbf{v} = (S_1(t), S_2(t),...,S_n(t)). Då har vi:

h't=ddtfa+tv=fS1dS1dt+...+fSndSndt=fS1v1+...+fSnvn\displaystyle h^\prime\left(t\right)=\frac{d }{dt}f\left(\mathbf{a}+t\mathbf{v}\right)=\frac{\partial f }{\partial S_1}\frac{d S_1}{dt}+...+\frac{\partial f}{\partial S_n}\frac{d S_n}{dt}=\frac{\partial f}{\partial S_1}v_1+...+\frac{\partial f}{\partial S_n}v_n

=fS1,S2,...,Sn·v=fa+tv·v\displaystyle =\nabla f\left(S_1,S_2,...,S_n\right)\cdot \mathbf{v}= \nabla f \left(a+t\mathbf{v}\right)\cdot \mathbf{v}

PATENTERAMERA 7553
Postad: 26 aug 2025 11:44

Jepp.

naytte 7711 – Moderator
Postad: 26 aug 2025 11:52 Redigerad: 26 aug 2025 11:54

Så när vi tar gradienten av en funktion f(x1,x2,...,xn)f(x_1,x_2,...,x_n) så spelar det ingen roll för resultatet om x1,...,xnx_1,...,x_n eventuellt också beror på någon annan variabel? T.ex:

fx1t,x2t,...,xnt=fx1,...,fxn\displaystyle \nabla f\left(x_1\left(t\right),x_2\left(t\right),...,x_n\left(t\right)\right)=\left(\frac{\partial f}{\partial x_1},...,\frac{\partial f}{\partial x_n}\right)

dvs. beroendet av varje xix_itt behöver inte beaktas?

PATENTERAMERA 7553
Postad: 26 aug 2025 11:58

Ja, så fungerar ju den vanliga kedjeregeln också.

D(f(g(t)) = Df(g(t))•Dg(t).

PATENTERAMERA 7553
Postad: 26 aug 2025 14:11

Det kan vara av intresse att uttrycka kedjeregeln utan att nämna den oberoende variabeln t.

Dfg=Dfg·Dg.

Hur kan detta göras på liknande sätt om g: Rk -> Rm, f: Rm -> Rn?


Tillägg: 26 aug 2025 14:18

Dvs

ifg=...

Svara
Close