合成関数の偏微分

■問題

z= x 2 + y 2  , x=t−sint , y=1−cost  のとき, dz dt を求めよ.

■答

=2t 1−cost

■ヒント

合成関数の偏微分の公式を用いて偏微分する.

■解説

x α    の微分の公式と   sinx   の微分の公式より

dx dt =1−cost

cosx   の微分の公式より

dy dt =sint

偏導関数の定義より, y  を定数とみなして x  で微分すると

z x = ∂z ∂x =2x

偏導関数の定義より, x  を定数とみなして y  で微分すると

z y = ∂z ∂y =2y

以上から

合成関数の偏微分の公式より

dz dt = z x dx dt + z y dy dt

上で求めた式をそれぞれ代入すると,

=2x( 1−cost )+2y( sint )

=2x( 1−cost )+2ysint

=2 t−sint 1−cost +2 1−cost sint

=2 1−cost t−sint+sint

=2t 1−cost

 

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学生スタッフ作成

2023年8月28日