|
|||||||||||||
|
|||||||||||||
|
z=f(x,y)z=f(x,y) で x=φ(u,v),y=ψ(u,v) ならば
∂2z∂u2=fxx(∂x∂u)2+2fxy∂x∂u∂y∂u+fyy(∂y∂u)2+fx∂2x∂u2+fy∂2y∂u2
もしくは,
∂2z∂u2=∂2z∂x2(∂x∂u)2+2∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂2z∂y2(∂y∂u)2+∂z∂x∂2x∂u2+∂z∂y∂2y∂u2
∂2z∂u2=∂∂u(∂z∂u)
=∂∂u(fx∂x∂u+fy∂y∂u)
=∂∂u(∂z∂x∂x∂u+∂z∂y∂y∂u)
=∂∂u(∂z∂x∂x∂u)+∂∂u(∂z∂y∂y∂u)
={∂∂u(∂z∂x) · ∂x∂u+∂z∂x∂2x∂u2}+{∂∂u(∂z∂y) · ∂y∂u+∂z∂y∂2y∂u2}
条件から, ∂z∂x , ∂z∂y は共に合成関数であるから,これらを u で偏微分すると,
∂∂u(∂z∂x)=∂∂x(∂z∂x)⋅∂x∂u+∂∂y(∂z∂x)⋅∂y∂u
=∂2z∂x2∂x∂u+∂2z∂y∂x∂y∂u
∂∂u(∂z∂y)=∂∂x(∂z∂y)⋅∂x∂u+∂∂y(∂z∂y)⋅∂y∂u
=∂2z∂x∂y∂x∂u+∂2z∂y2∂y∂u
これらを代入して,
={∂2z∂x2(∂x∂u)2+∂2z∂y∂x∂y∂u∂x∂u+∂z∂x∂2x∂u2}+{∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂2z∂y2(∂y∂u)2+∂z∂y∂2y∂u2}
=∂2z∂x2(∂x∂u)2+∂2z∂y∂x∂y∂u∂x∂u+∂z∂x∂2x∂u2+∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂2z∂y2(∂y∂u)2+∂z∂y∂2y∂u2
=∂2z∂x2(∂x∂u)2+∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂z∂x∂2x∂u2+∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂2z∂y2(∂y∂u)2+∂z∂y∂2y∂u2
=∂2z∂x2(∂x∂u)2+2∂2z∂x∂y∂x∂u∂y∂u+∂2z∂y2(∂y∂u)2+∂z∂x∂2x∂u2+∂z∂y∂2y∂u2
fyx=fxy より(ここを参照)
ホーム>>カテゴリー別分類>>微分>>偏微分>>合成関数の偏導関数>>合成関数2次偏導関数の導出
学生スタッフ作成
最終更新日:
2023年1月21日