• 締切済み

微分について。

はじめまして。 微分について質問なのですが dx/dtというのは微小時間での、変位量ということを表していると思うのですが ∂x/∂tだった場合どのような意味をもっているのでしょうか?? ノートには、単位時間あたりの変位の変化とかかれていたのですが・・・。 本当に初歩的な質問ですみません。

みんなの回答

回答No.4

y=f(x) を微分すると dy/dx が曲線 y=f(x) の x 方向の接線の傾きを表していますが、 Z=f(x,y) で表される曲面での偏微分 ∂z/∂x は、y を一定にして、x 方向の曲面の接線の傾きを表し、∂z/∂y は、x を一定にして、y 方向の曲面の接線の傾きを表しています。 なお、x , y が 時間 t の関数 x=φ(t), y=ψ(t) で、 z がその合成関数 Z=f(x,y) で表されているとき、 その微分は、dz/dt=(∂z/∂x)(dx/dt)+(∂z/∂y)(dy/dt) で表されますよ。

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.3

#1です。 補足質問の回答です。 >∂x/∂tの∂tは微小変化させたという意味でとらえてよいでしょうか?? それで結構です。 x=x(t,s)の時 lim Δx(t,s)/Δt=∂x(t,s)/∂t Δt→0 のことです。 >単位時間あたりというのでは間違っているでしょうか?? 間違いです。 Δx/Δt=一定 の場合は正しいですが、一般には Δx/Δtは座標(t,s)の関数ですから ∂x/∂t=f(t,s)で座標(t,s)でtにおけるx(t,s)の瞬間の変化率のようなものです。 例えば、物体が放物線を描きながら、落下している時の速度を単位期間当たりの変異の変化、とういうのでなく、物体のその瞬時の速度で速度は時々刻々変化していきます。

  • Ishiwara
  • ベストアンサー率24% (462/1914)
回答No.2

(りんご1個・みかん2個)・(りんご2個・みかん4個)・(りんご3個・みかん6個)‥の袋しか売っていないお店があったとします。このとき、このお店に限っては、d(袋の値段)/d(りんごの数)の値を求めると、みかんの値段がくっついてきてしまいます。 いろいろな物理現象を示す数値は、一般に複数の原因の上に成り立っています。しかし、特定の原因だけの影響を知りたいことも多くあります。 お店の人に「もし、みかんの数を変えないで、りんごだけ1個ふやしたら、値段がいくら増すのですか」と尋ねるときに、数学の記号として∂(袋の値段)/∂(りんごの数)を使います。「りんごに偏った微分」ということで、偏微分といいます。

discovered
質問者

お礼

返信ありがとうございます。 わかりやすい説明ありがとうございますm(__)m 確かにそのようになりますね・・・。

  • info22
  • ベストアンサー率55% (2225/4034)
回答No.1

> ∂x/∂tだった場合どのような意味をもっているのでしょうか?? この記号を使う微分は偏微分とよび xが2つ以上の独立変数の関数x=x(t,z,…)である場合、他の独立変数は変化させないで、tだけ微少変化させた時の微分を特にdx/dtと書かないで、 ∂x/∂tと書き、独立変数が1つの関数の微分とは区別して、偏微分と呼びます・

discovered
質問者

お礼

返信ありがとうございます。 ということは∂x/∂tの∂tは微小変化させたという意味でとらえてよいでしょうか?? 単位時間あたりというのでは間違っているでしょうか?? 質問ぜめですみません。

関連するQ&A

  • 微分について

    こんにちは。 一つ質問させて頂きます。 微分についてなんですが、 dx/d(dx/dt)はどのように計算したらよいのでしょうか? 言葉で表現すると ≪x≫を≪xを時間tで微分したもの≫で微分したいのですが。 よろしくお願いします。

  • 数(3)の微分についてです。

    媒介変数で表された関数の微分法についてなのですが、教科書に下のような説明が書いてあります。 x=f(t),y=g(t)と表され、x,yがtについて微分可能のとき 合成関数の微分法により dy/dx=dy/dt*dt/dx ・・・(1) したがって dy/dx=dy/dt*1/dx/dy=dy/dt/dx/dt=g`(t)/f`(t) (1)の合成関数の微分っていうのはyがtで微分できて、tがxで微分できるときに使えるんですよね?てことはyがtの関数で、tはxの関数で無ければならないと思うのですが、最初に与えられているのはyはtの関数、xはtの関数ってことだけで、tはxの関数であるとは限らないと思うのです。なので上の証明はx=f(t)の逆関数が存在する時しか成り立たないのではないのでしょうか?何故いつも成り立つのかがわかりません。 初歩的な質問ですみませんm(__)m

  • 偏微分

    偏微分を用いて、全微分をするとき 例えばx,y,zの時間に依存する変数からなる関数f(x,y,z)を時間で全微分する時、 df/dt=(df/dx)(dx/dt)+(df/dy)(dy/dt)+(df/dz)(dz/dt) となると思うのですが、 仮に、x,を時間だけでなく、もう一つ時間に依存する関数n(t)を与えるとします、 つまり X=x+n(t) f(x) => f(X)=f(x+n(t)) になるとします。 その時、時間の全微分はどうなるのでしょうか? f(x+n(t))はxとn(t)に依存しているので、f(x,n(t))と書いて f(x+n(t))=f(x,n(t)) df(x+n(t))/dt=(df(x,nt)/dt)=(df/dx)(dx/dt)+(df/dn)(dn/dt) としてもいいんでしょうか? 後どのような時、偏微分しても可能なのか教えて頂ければ幸いです。 どなたか分かる方よろしくお願いします。

  • 変位と速度と加速の微分記号について

    初めてご質問いたします。 変位をx、移動時間をt初速度をv0としたときに、 速度:v=dx/dt 加速度a=dv/dt=d^2x/dt^2           ~~~~~~~~~ dv/dtまでは分かるのですが、なぜ、~~~になるの かがわからないのです。(なんで、dvのtによる微分 が、d^2x/dt^2になるのか・・・) もしご存知の方がいらっしゃいましたら教えてください ませ・・・。

  • 微分方程式

    薬剤を単位時間にuの割合で静脈内に連続投与するとき、血液中の薬物量yの単位時間あたりの変化は連続投与による供給分uから現在量に比例する排出 分ay(0<a<1)を引いたものであり、以下の微分方程式で表される。 dy/dt=u-ay (1)なぜ、血液中の薬物量yの単位時間あたりの変化はdy/dt=u-ayと表わされるのでしょうか。 (2)t=0のとき、y=bを満たす特殊解を求めよ。ただし、bは非負の定数とする。 (3)tが十分大のとき、血液中の薬物量の単位時間あたりの変化dy/dtはどのように振る舞うか、簡潔に述べよ。 (2)(3)がわかりません。お願いします。

  • 微分方程式

    こんにちは。微分方程式の問題が解けなくて困っています。 次のx(t)に関する微分方程式 d^2x/dt^2=-1/x^2 ただし初期条件はt=0でx=X0(x0>0),dx/dt=√2であるとする。 (1) 与式の両辺にdx/dtを乗じて積分することにより、初期条件を満たすxについての1階微分方程式をもとめよ。 必要ならば、公式d/dt(dx/dt)^2=2*(dx/dt)*(d^2x/dt^2) (2)0<x0<1のときt(t≧0)餓変化した場合のx(t)の最大値を求めよ。 (1)は与式の両辺にdx/dtをかけて dx/dt(d^2x/dt^2)=-1/x^2*(dx/dt) 与えられた公式をつかい (1/2)*d/dt*(dx/dt)^2=-dx/dt*(1/x^2) (1/2)*d/dx*(dx/dt)^2=-(1/x^2) 両辺xで積分すると (dx/dt)^2=2/x+2(1-1/X0)(初期条件より) (2) は dt/dxが0すなわち1/xが-(1-1/X0)のときかとおもったのですが よくわからないです。 どなたかおねがいします。。

  • 微分方程式

    こんにちは。微分方程式の問題が解けなくて困っています。 次のx(t)に関する微分方程式 d^2x/dt^2=-1/x^2 ただし初期条件はt=0でx=X0(x0>0),dx/dt=√2であるとする。 問題 与式の両辺にdx/dtを乗じて積分することにより、初期条件を満たすxについての1階微分方程式をもとめよ。 必要ならば、公式d/dt(dx/dt)^2=2*(dx/dt)*(d^2x/dt^2) 少し問題の書き方がおかしいかもしれませんが(微分の書き方)どなたかお願いします。 自分なりにといたのですが 与式の両辺にdx/dtをかけて dx/dt(d^2x/dt^2)=-1/x^2*(dx/dt) 与えられた公式をつかい (1/2)*d/dt*(dx/dt)^2=-dx/dt*(1/x^2) ∫(1/2)*d/dt*(dx/dt)^2=-∫dx/dt*(1/x^2) ????? と与えられたヒント通りにしてそこからどうしたらいいのかわからなくなってしまいました・・・

  • 微分の微分

    微分の微分は、 d^2y/dx^2=(dy'/dt)/(dx'/dt)=y''/x' と習ったのですが、 どうして y'' を x'で割らなければいけないのですか? y''を求めるのだから、y'をもう一度微分すればいいのに、 と思うのですが。。。 例えば、x= sin t y=t^2+7t+3 があります。 dy/dx(←実はこれもなん式なのかよく分かっていませんが、、、)は、 y'/x'= (2t+7)/cos t ですよね。 それで、さらに、それを微分したいのですが、 その時に、私は {(2t+7)'*cost-(2t+7)*(cost)'}/(cost)^2 だけで良いと思うのに、本当はそれを x'で割るのですよね。 それで、答えは {2cost+(2t+7)(sint)}/(cost)^3 としなければいけないのが 不思議でたまりません。 解説を宜しくお願いします。

  • 微分の話です。高校生です

    僕はどうして微分を物理でするのか知りたいです。 それである本にのっていて読んだのですが、微分を使う意味というのがすこしわからなかったので質問します たとえば、v-tグラフでdv/dtといえば、接線の傾きをあらわしています。 「接線の傾き=加速度a」の関係は素直に分かる。 と書いていたのですが、僕は素直に分かりません どうして「接線の傾き=加速度a」の関係がなりたつのでしょうか? x-tグラフなら接線の傾きがdx/dtは何をあらわすことになるのでしょうか? ここで僕が思ったことはx-tグラフの接線の傾きdx/dtはx/t=vというのが成り立つからdx/dt=vとなるのでしょうか? それだと物理で微分を使う意味ってあまり意味無くないですか? 最初からs/tとすればいいので v-tグラフとはどういう意味ですか? v=「比例定数」tとなるグラフのことでしょうか?

  • 二階の全微分について

    物理でxyの座標を極座標に変換し加速度を計算するなかで、2階の全微分に困っています。あまり、微分積分は慣れていないので、丁寧に教えていただけると助かります。 http://okwave.jp/qa/q2707943.html でも、同じような質問があります。 一階の全微分はわかりますが、2階の全微分で項が増えるのがわかりません。 具体的には、 Z=f(X,Y), X=g(t) Y=h(t)で、 dZ/dt=(∂Z/∂x)dx/dt+(∂Z/∂y)dy/dt まではよくわかり、これを二階にするときはまず、第1項目(∂Z/∂x)dx/dtが {∂/∂x(∂Z/∂x)dx/dt}dx/dt+{∂/∂y(∂Z/∂x)dx/dt}dy/dt となるだと思うのですが、(∂Z/∂x)d/dt(dx/dt)という項も加わるようです。詳しくその考え方を教えていただけますでしょうか?