Бесплатные калькуляторы

Примеры запросов: процентыипотекаплощадь✓ 7 074 работающих калькулятора

МАТЕМАТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ · ОНЛАЙН

Градиент и направленная производная функции двух переменных

Вычисляет градиент сложного скалярного поля, производную в заданном направлении и скорость наибольшего роста. Калькулятор вычисляет несколько связанных показателей и проверяет допустимость исходных величин. Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю.

✓ Бесплатно⌁ С пояснением✦ Без регистрации
∫
КАЛЬКУЛЯТОР

Введите данные

Коэффициент квадрата x: допустимое значение от -100 до 100. Используется в формуле расчёта.
Коэффициент xy: допустимое значение от -100 до 100. Используется в формуле расчёта.
Вес синуса y: допустимое значение от -100 до 100. Используется в формуле расчёта.
Координата x: допустимое значение от -15 до 15. Используется в формуле расчёта.
Координата y: допустимое значение от -15 до 15. Используется в формуле расчёта.
Компонента направления vx: допустимое значение от -10 до 10. Используется в формуле расчёта.
Компонента направления vy: допустимое значение от -10 до 10. Используется в формуле расчёта.
✓ Исходные значения передаются серверу только для выполнения расчёта. Регистрация не нужна.
ВАШ РЕЗУЛЬТАТ✓ Вычислено

Градиент и направленная производная функции двух переменных

Значение функции4,632653
Градиент по x4,7
Градиент по y3,294527
Производная по направлению5,677165
Максимальная скорость роста5,739678
Косинус угла с градиентом0,989109
Единичная компонента направления x0,894427

«Копировать картинку» помещает изображение результата в буфер обмена без сохранения файла — его можно сразу вставить в мессенджер или документ. Картинка и PDF содержат ссылку на calc-calc.ru.

Вычисляет градиент сложного скалярного поля, производную в заданном направлении и скорость наибольшего роста.

Модель: f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|. Используются заданные диапазоны и указанные математические допущения.

Был ли калькулятор полезен?Одно касание — и мы поймём, какие инструменты улучшать.
ПОДРОБНЫЙ РАЗБОР · ФОРМУЛЫ И ПРИМЕРЫ

Градиент и направленная производная функции двух переменных

Вычисляет градиент сложного скалярного поля, производную в заданном направлении и скорость наибольшего роста. Входных параметров — 7; все они входят в формулу или необходимы для определения геометрии, допустимой области и точности вычислений. Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю.

Калькулятор показывает «Значение функции», «Градиент по x» и другие величины, связанные одним математическим решением. Числовой пример с готовым ответом приведён ниже; при выходе за область определения вычисления останавливаются.

Математическая модель и формула

Вычисляет градиент сложного скалярного поля, производную в заданном направлении и скорость наибольшего роста. Исходная зависимость записывается так: f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|. В отличие от одной арифметической операции, результат получается из последовательности математических шагов. Выражение используется целиком; за каждым коэффициентом закреплён собственный математический смысл.

Первым делом стоит определить, к каким переменным относится зависимость. В этой модели коэффициент квадрата x задаёт значение 2, а коэффициент xy — 1. При изменении этих величин алгоритм заново вычисляет зависимые результаты, а не преобразует уже готовый ответ по простому коэффициенту.

Как выбрать исходные данные

Нужно заполнить 7 полей: Коэффициент квадрата x, Коэффициент xy, Вес синуса y, Координата x, Координата y, Компонента направления vx, Компонента направления vy. Для каждого поля установлен допустимый диапазон, и недопустимые значения приводят к понятной ошибке, а не к случайному числу.

Параметры формы не являются декоративными. Например, допустимые значения для «Коэффициент квадрата x» — от -100 до 100, а для «Вес синуса y» — от -100 до 100. Отдельные математические ограничения проверяются дополнительно к этим общим границам ввода.

Чтение и проверка результатов

Основные результаты включают: Значение функции, Градиент по x, Градиент по y, Производная по направлению. Связанные величины позволяют обнаружить неправильный исходный сценарий и сравнить варианты без ручного повторения всех формул.

На числовом примере по умолчанию показатель «Производная по направлению» составляет 5.6771649. Измените «Коэффициент квадрата x», сохранив прочие данные, а затем отдельно «Коэффициент xy». Так можно проследить влияние двух независимых исходных факторов, не смешивая их эффект с изменением остальных условий расчёта.

Условия применимости и точность

Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю. В вычислениях используется двойная точность; там, где интеграл находится численно, точность зависит от метода и масштаба исходных данных.

Результаты следует понимать в рамках записанной зависимости: f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|. При вводе «Компонента направления vy» в качестве исходного значения 1 подразумеваются все остальные настройки контрольного примера. За пределами этих условий выводы могут меняться: необходимо проверять границы, существование производных, допустимость интеграла и устойчивость численного метода — когда это относится к задаче.

Формула расчёта

ОСНОВНАЯ ФОРМУЛА

f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|

Проверенные примеры

Расчёт с исходными значениями

Пусть Коэффициент квадрата x = 2, Коэффициент xy = 1, Вес синуса y = 3, Координата x = 1. Для остальных полей оставьте значения, показанные в форме. Найдите основные показатели.

При указанных параметрах получаем: Значение функции = 4.632653, Градиент по x = 4.7, Градиент по y = 3.294527. Для проверки используются формула «f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|» и независимый эталонный расчёт.

Как пользоваться онлайн-калькулятором

  1. Введите исходные величины для модели «Градиент и направленная производная функции двух переменных»: Коэффициент квадрата x, Коэффициент xy, Вес синуса y.
  2. Укажите оставшиеся параметры (Координата x, Координата y, Компонента направления vx, Компонента направления vy) и запустите вычисление.
  3. Для анализа сопоставьте результаты «Значение функции» и «Градиент по x». Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю.
ВОПРОСЫ И ОТВЕТЫ

Частые вопросы

Что позволяет узнать расчёт «Градиент и направленная производная функции двух переменных»?

Вычисляет градиент сложного скалярного поля, производную в заданном направлении и скорость наибольшего роста. Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю.

Какие значения вводить в поля?

Исходные параметры соответствуют конкретной математической модели. Направление задаётся ненулевым вектором; при нулевом градиенте скорость первого порядка в любом направлении равна нулю.

Как перепроверить вычисления?

Используйте формулу «f(x,y)=a·x²+b·xy+c·sin(y); Dᵥf=∇f·v/|v|» и приведённый пример с числами; основная величина дополнительно сверена независимым расчётом.

Похожие калькуляторы

ПОДЕЛИТЬСЯ ИНСТРУМЕНТОМ

Встроить на свой сайт

Вставьте этот код в HTML-блок на своём сайте. Посетители смогут пользоваться калькулятором без перехода.

Прямая ссылка: https://calc-calc.ru/embed/calc_999984/

Предварительный просмотр