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Aufgabe:

Sei v = \( \frac{1}{\sqrt{6}} \)  \( \begin{pmatrix} 2\\1\\1 \end{pmatrix} \)    . Berechnen Sie die Richtungsableitung Dvƒ im Punkt
 ξ = \( \begin{pmatrix} 1\\2\\3 \end{pmatrix} \)

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Hallo

Was ist denn f? kennst du die Definition der Richtungsableitung?

Gruß lul

ƒ : ℝ^3 -> ℝ, ƒ (x1, x2, x3) = x1^2 x2 exp(x1x2x3).,

Meine Frage  nach der Definition hast du nicht beantwortet.

die partiellen Ableitungen kannst du?

lul

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Aloha :)

Bei der Berechnung des Gradienten hilft uns die Produktregel:

$$\operatorname{grad} f(x_1;x_2;x_3)=\operatorname{grad}(\,\overbrace{x_1^2x_2}^{=u}\,\overbrace{e^{x_1x_2x_3}}^{=v}\,)=\left(\begin{array}{c}\overbrace{2x_1x_2}^{=u'}\,\overbrace{e^{x_1x_2x_3}}^{=v}+\overbrace{x_1^2x_2}^{=u}\,\overbrace{ \underbrace{e^{x_1x_2x_3}}_{=\text{äußere}}\,\underbrace{x_2x_3}_{=\text{innere}}}^{=v'}\\[4ex]\overbrace{x_1^2}^{=u'}\,\overbrace{e^{x_1x_2x_3}}^{=v}+\overbrace{x_1^2x_2}^{=u}\,\overbrace{ \underbrace{e^{x_1x_2x_3}}_{=\text{äußere}}\,\underbrace{x_1x_3}_{=\text{innere}}}^{=v'}\\[4ex]\overbrace{0}^{=u'}\,\overbrace{e^{x_1x_2x_3}}^{=v}+\overbrace{x_1^2x_2}^{=u}\,\overbrace{ \underbrace{e^{x_1x_2x_3}}_{=\text{äußere}}\,\underbrace{x_1x_2}_{=\text{innere}}}^{=v'}\end{array}\right)$$

$$\operatorname{grad} f(x_1;x_2;x_3)=e^{x_1x_2x_3}\left(\begin{array}{c}2x_1x_2+x_1^2x_2^2x_3\\x_1^2+x_1^3x_2x_3\\x_1^3x_2^2\end{array}\right)=e^{x_1x_2x_3}\left(\begin{array}{c}x_1x_2(2+x_1x_2x_3)\\x_1^2(1+x_1x_2x_3)\\x_1^3x_2^2\end{array}\right)$$

Speziell im Punkt \((1;2;3)\) beträgt der Gradient also:$$\operatorname{grad} f(1;2;3)=e^6\begin{pmatrix}16\\7\\4\end{pmatrix}$$Diesen müssen wir nur noch mit dem bereits normierten \(\vec v\) multiplizieren:$$D_{\vec v}f=\frac{e^6}{\sqrt6}\begin{pmatrix}16\\7\\4\end{pmatrix}\cdot\begin{pmatrix}2\\1\\1\end{pmatrix}=\frac{43\,e^6}{\sqrt6}$$

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