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第三讲:方向导数与梯度

第四节 方向导数与梯度 directional derivative and gradient 方向导数概念与计算公式 梯度概念与计算 数量场与向量场的概念 小结 思考题 作业: page 33 18,19,21,24 1 方向导数与梯度 一、方向导数概念与计算公式 设有二元函数z f (x , y ), 考虑函数在某点 沿任何方向的变化率. 1. 方向导数的定义 l P发出的一条射线l , y 由点 射线是指有方向的半直线, ρ •P ′ 在点P (x , y )附近于l方向上取 βα ∆y • ′ P ∆x 一点P (x +∆x , y +∆y ), 记| PP ′| ρ. 即 O x 2 2 ρ (∆x ) +(∆y ) , 2 方向导数与梯度 f (P ′) −f (P ) 定义 如果极限lim P ′→P ρ y l ( , ) ( , ) lim f x +∆x y +∆y −f x y •P ′ ρ→0 ρ ρ ∆y β α 存在, 则将这个极限值称为函数 • P ∆x 在点P沿方向l 的方向导数, O x ∂f 记为 , 即 ∂l ∂f f (x +∆x , y +∆y ) −f (x , y ) lim ∂l ρ→0 ρ 注 方向导数是函数沿半直线方向的变化率. 3 方向导数与梯度 2. 方向导数的几何意义 设z

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