- ベストアンサー
偏微分
z=f(x,y)がx+yの関数であるための必要十分条件は dz/dx=dz/dyとなるのはなぜですか?
- みんなの回答 (2)
- 専門家の回答
質問者が選んだベストアンサー
その他の回答 (1)
- guuman
- ベストアンサー率30% (100/331)
関連するQ&A
- 全微分の問題です。合ってるかどうか分かりません。確かめてください。お願いします。
次の関数の全微分を求めよ。 (1) z=1/(√x^2+y^2) 解:dz=-x/{√(x^2y^2)^3}dx-y/{√(x^2y^2)^3}dy (2) z=tan^-1(x^2+y^2) 解:dz=2x/{(x^2+y^2)^2+1}dx+2y/{(x^2+y^2)^2+1}dy (3) z=exp(1/x^2+y^2) 解:dz=-[2x/{(x^2+y^2)^2}]e^{1/(x^2+y^2)}dx-[2x/{(x^2+y^2)^2}]e^{1/(x^2+y^2)}dy
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 微分方程式の質問です。
f(y)をyの関数、z=f(y)とおくと f ' (y) dy/dx + f(y)P(x) = Q(x) の式は、 dz/dx + zP(x) = Q(x) と書ける。これを利用して、 dy/dx = (e^-y)(1-x)+1 の一般解を求める問題なのですが、解法が分かりません。 よろしければ教えて頂けないでしょうか。 よろしくお願い致します。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 完全形でない3変数関数の微分方程式の解法
全微分方程式A(x,y,z)dx+B(x,y,z)dy+C(x,y,z)dz=0がある。この式をPとおく。ここで、ベクトル値関数f=[A,B,C]とおき、f・(rotf)=0となるならばPは積分可能でその一般解は下記の手順により求まる。 手順1:Pについてdz=0とすると、Adx+Bdy=0となる。この式をQとおく。これが(∂A/∂y)=(∂B/∂x)を満たすとき、また満たさないときは積分因子μをかけることによりこのQの一般解ξ(x,y,z)=E (Eは定数)が得られる。 手順2:Pの両辺にλをかけたものの一般解を求める。するとλAdx=(∂ξ/∂x)となる。これから、λの値を求める。 手順3:ξの全微分はdξ=(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dy+(∂ξ/∂z)dzとなり、このうち(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dyはλAdx+λBdyとなるが、最後の(∂ξ/∂z)dzだけはλRdzとなるかは不明である。 dξ=(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dy+(∂ξ/∂z)dzと(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dy=λAdx+λBdyより、λAdx+λBdy=dξ-(∂ξ/∂z)dzとなる。 するとPの両辺にλをかけた式は、λAdx+λBdy+λCdz=dξ+{λC-(∂ξ/∂z)}dz=0となる。 ここで、λC-(∂ξ/∂z)=ηとおくと、λAdx+λBdy+λCdz=dξ+ηdz=0となり、2変数の全微分方程式dξ+ηdz=0が得られる。この解が結局全微分方程式Pの一般解となる。 ここで質問です。 手順1でdz=0とした式Adx+Bdy=0 (∂A/∂y)=(∂B/∂x)、またはμAdx+μBdy=0 (∂μA/∂y)=(∂μB/∂x)を解くとこの一般解、ξ(x,y,z)=Eが得られ、この関数ξの全微分はdξ=(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dy=Adx+Bdy=0、またはdξ=(∂ξ/∂x)dx+(∂ξ/∂y)dy=μAdx+μBdy=0になるのが分かります。 手順2,3でλAdx+λBdy+λCdz=0という式が出てきますが、これはλをかける事により完全形になっていると思われます。しかしなぜλAdx=(∂ξ/∂x)となるのかが分かりません。ξはAdx+Bdy=0の解として現れる関数なので、λAdx+λBdy+λCdz=0を満たす関数は別にあり、例えばこれをσとすると、この関数の全微分はdσ=(∂σ/∂x)dx+(∂σ/∂y)dy+(∂σ/∂z)dz=λAdx+λBdy+λCdz=0となり、λAdx=(∂σ/∂x)dxとなるのではないのでしょうか? それともこの関数σがξと一致すると仮定しているのでしょうか? それからもう1つ気になるのですが、手順3で「最後の(∂ξ/∂z)dzだけはλRdzとなるかは不明である。」とありますが、これもよく意味が分かりません。なぜ(∂ξ/∂z)dzだけλRdzとはなるか分からないのでしょうか? おそらく私が根本的に間違っていると思いますので、詳しい方教えてください。お願いします。
- ベストアンサー
- 数学・算数
- テイラー展開について教えてください
3変数のテイラー展開は写真のようになりますが zがx,yに依存する関数である時 つまりz=f(x,y) とし r↑(x+dx,y+dy,f(x+dx,y+dy)) の(x,y,f(x,y))でのテイラー展開をすると なぜ dz(∂r/∂z)の項が消えるのか説明してください。 どうかよろしくお願いします。 dx,dy,dzは変化量です
- ベストアンサー
- 数学・算数
- 微分 やり方を見せてほしいです
y=-3ln(1-x)^2 を微分せよという問題です。 私のやり方 (1-x)を u とする y=-3lnu^2 u^2 をzとする y=-3lnz dy/dx = (dy/dz)(dz/du)(du/dx) =(-3/z)(2u)(-1) =6/u =6/(1-x) となります。 答えはこれで合っているのですが無駄なやり方をしてる様に思います。 普通はどんなやり方をしているのでしょうか?
- ベストアンサー
- 数学・算数