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gegeben ist eine Funktion h, die von 2 Variablen r und s abhängt:

\( h = \frac{1}{4} (1+r)(1-s) \)

In meinem Skript ist das totale Differential wie folgt angegeben:

\( \frac{\partial h}{\partial r} = \frac{\partial h}{\partial x} \frac{\partial x}{\partial r} + \frac{\partial h}{\partial y} \frac{\partial y}{\partial s} \) und

\( \frac{\partial h}{\partial s} = \frac{\partial h}{\partial x} \frac{\partial x}{\partial s} + \frac{\partial h}{\partial y} \frac{\partial y}{\partial s} \)

x ist auch eine Funktion, die von r und s abhängig ist: \( x = x(r,s) \)

Grund für die Formulierung dieser Differentiale ist das ich die Ausdrücke \( \frac{\partial h}{\partial x} \) und \( \frac{\partial h}{\partial y} \) benötige. Mit der obigen Formulierung kriege ich die Ausdrücke ja ganz einfach.


Meine Frage ist wie man systematisch auf die Gleichungen kommt. Ich habe folgenden Ansatz gemacht:

\(  dh = \frac{\partial h}{\partial r} dr + \frac{\partial h}{\partial s} ds \) (Totales Differential für h)

\( dx = \frac{\partial x}{\partial r} dr + \frac{\partial x}{\partial s} ds \) (Totales Differential für x)

Das ist ja die ganz klassische Definiton für das totale Differential einer von 2 Variablen abhängige Funktion. Kann ich dies in die Lösung aus meinem Skript überführen? Ich komme durch Kombination meiner 2 Gleichungen nicht auf die Lösung aus meinem Skript. Kann ich meinen Ansatz so machen und wie komme ich ausgehend davon auf die Lösungen aus meinem Skript?

Vielen Dank!

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1 Antwort

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Hallo,

h(x,y) und x=x(r,s) , y=y(r,s)

Dann ist

dh = δh/δx dx + δh/δy dy

nun dx= δx/δr dr + δx/δs ds

dy= δy/δr dr + δy/δs ds

einsetzen

dh = δh/δx (δx/δr dr + δx/δs ds)

+ δh/δy (δy/δr dr + δy/δs ds)

Ableitung nach r:

dh/dr = δh/δx * δx/δr + δh/δy * δy/δr

da dr/dr =1 und ds/dr =0

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Hallo,

Ich habe noch eine Frage dazu:

Du sagst ganz oben: h=h(x,y).

Wie kommst du darauf? Die Funktion h ist ja auch von r und s abhängig und nicht von x und y.

Steht doch direkt daneben:

und x=x(r,s) , y=y(r,s)

x und y sind Funktionen

Verstehe. h hängt "eigentlich" von r und s ab, also h=h(r,s), aber da x und y jeweils von r und s abhängen, kann ich auch sagen das h von x und y abhängt. Ist das die Begründung?

Und noch eine Frage zur Ableitung nach r:

dh = delta h/delta x *(delta x/delta r *dr +.....) + ....

Um auf deine Lösung dh/dr=... zu kommen unterstellst du ja, dass

delta h/delta x und delta x/delta r

nicht von r abhängig sind. Muss man für die Terme in der Klammer keine Produktregel anwenden?

Eine zweite Frage noch:

Bei dir kommt ja am Ende

dh/dr heraus. Aber es müsste ja laut Lösung

delta h/delta r

herauskommen. Wie kann man sich das noch erklären?

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