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■4190 / inTopicNo.1)  微分
  
□投稿者/ mono 一般人(1回)-(2005/09/22(Thu) 16:02:11)
    1.y=x^2の逆関数y=f(x)を微分せよ。
     よくわかりません。それに、y=x^2の逆関数ってあるんですか?

    2.陰関数の微分というところで、x^2+y^4=1というのが出てきたのですが、
     x^2+y^4=1は関数ではないと思うのですが?

    3.次の方程式、等式を微分せよ。とあるのですが、
     方程式と等式の違いがよくわかりません。
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■4191 / inTopicNo.2)  Re[1]: 微分
□投稿者/ moomin 付き人(67回)-(2005/09/22(Thu) 16:35:33)
http://user.ecc.u-tokyo.ac.jp/~g441069/HP/
    No4190に返信(monoさんの記事)

    1について:
    関数といったときは定義域を明確に表さなければなりません。
    定義域が実数全体Rのときのf(x)=x^2は逆関数を持ちませんが、
    定義域を非負実数全体にすれば逆関数g(x)=√xを持ちます。

    さて、実は任意の点a∈Rについて、そのまわりの十分狭い範囲=局所では
    fの逆関数hが定義できることが分かるでしょうか?※
    これによって、「fのaにおける逆関数の微分」を矛盾なく定義
    することができます。
    (もちろんhのとりかたによらないことを示さねばならないですが)


    2について:
    曲線C:x^2+y^4=1はもちろん関数ではありません。
    ところが、この場合も1と似ていて
    任意の点(a,b)∈Cに対してaの十分近くである関数h(x)が存在し
    その範囲でx^2+{h(x)}^4=1を満たします。※
    hによって、yがxの関数のように振舞うわけです。

    例えば(0,1)∈Cに対してはh(x)=(1-x^2)^(1/4)とすればよいです。

    hのように局所的に関数が決まるので、このような場合
    yをxの陰関数とよぶことがあります。
    (局所的には関数として扱えるという雰囲気)

    陰関数のaにおける微分係数∂y/∂xは、今の場合dh/dxで定義します。
    (もちろんhのとりかたによらないことは示さねばなりません)

    1,2の※の事実を「陰関数定理」と呼びます。(大学1年生位の内容)
    どんな関数、曲線に対しても成り立つ事実ではもちろんありません。

    3について:
    方程式とは未知数を含む等式のことです。
    等式はちゃんとした定義はないですが、=で結ばれている式のことです。
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■4192 / inTopicNo.3)  Re[2]: 微分
□投稿者/ moomin 付き人(68回)-(2005/09/22(Thu) 16:43:09)
http://user.ecc.u-tokyo.ac.jp/~g441069/HP/

    訂正:
    1,2で「任意の点で・・」と言ってしまいましたが、
    任意の点ではありません!!
    実際例えば1では、x=0の周りでは逆関数が定義できません。
    従ってこの場合x=0では逆関数の微分という言葉は意味を持ちません。
    2もx=±1,0の周りでは陰関数が定義できません。

    失礼しました。
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■4217 / inTopicNo.4)  Re[3]: 微分
□投稿者/ mono 一般人(2回)-(2005/09/24(Sat) 02:14:57)
    難しいですね。
    ありがとうございました。
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