Gradientin piirtämisongelma

Törmäsin seuraavaan probleemaan;

jos meillä on funktio f(x,y) R^2->R
ja oletetaan nyt osittaisderivaattojen olemassaolo.

Nyt tuon funktion graafihan on R^3:ssa. Gradientti ilmaisee siis voimakkaimman kasvamisen/vähenemisen suunnan.

Nyt kun haluaisin piirtää gradientin R^3:n, niin pitäisi tietää mikä on z-koordinaatti, sillä gradienttihan tässä tapauksessa antaa vain vektorin ( D1f(x,y) , D2f(x,y) ), jolla toki saan suunnan xy-tasossa, mutta tarvitsen R^3:n vektorin
jotta voin piirtää sen R^3:ssa. Eli haluan siis ilmaista kasvamissuunnan R^3:ssa.

Voi olla että minulla on tullut joku oikosulku tässä, mutta eipä tunnu aukenevan millään.
6530
Äänestä

Muut lukivat myös

Vastaukset 6

Vanhimmat

Minkälainen funktio on kyseessä, jos saan tiedustella?

Äänestä

...pistä z-koordinaatti nollaksi (?).

Yleensä eikös tilanne hahmotella sillä tavalla, että piirretään R^2:seen tasa-arvo-käyriä ja gradientti-vektori osoittaa kohtisuoraan pois päin tasa-arvokäyrästä.

Eikös tuossa R^3 tilanteessa voi nyt vaan piirtää pisteen (x,y) gradientti-vektori pisteeseen (x,y,f(x,y)) ja pistää z-koordinaatti nollaksi.

Äänestä
  • Joo, mietin itsekin tuota gradientin piirtoa niin, että laitta z-koordinaatiksi funktion arvon..

    Tehtävässä funktio oli 10/(3 x^2 2y^2).

    Luulen, että kysymykseni oli huono.Gradientin piirtäminenhän tosiaan on vain R^2:n vektorin piirtämistä tässä tapauksessa, mutta tarkoitin sen suurimman kasvu/vähenemmissuunnan piirtämistä, mikä tietysti muuttaa asian.

    Sainkin jo mallivastauksen tämän vähenemissuunnan piirtämiseksi (pisteessä (a,b)), ja se olisi R^3:n vektori
    ( D1f(a,b) , D2f(a,b) , |gradientti(f)(a,b)|^2 )

    Pohdin paljon, että mistä tuo viimeinen eli z-koordinaatti repäistään, ja tulin siihen tulokseen että sen täytyy tulla suunnatusta derivaatasta (ja pistetulon ominaisuudesta).

    Jos päättelin oikein, niin asia on mulle täysin selvä. Miltä vaikuttaa ?

    Äänestä

  • koo kirjoitti:

    Joo, mietin itsekin tuota gradientin piirtoa niin, että laitta z-koordinaatiksi funktion arvon..

    Tehtävässä funktio oli 10/(3 x^2 2y^2).

    Luulen, että kysymykseni oli huono.Gradientin piirtäminenhän tosiaan on vain R^2:n vektorin piirtämistä tässä tapauksessa, mutta tarkoitin sen suurimman kasvu/vähenemmissuunnan piirtämistä, mikä tietysti muuttaa asian.

    Sainkin jo mallivastauksen tämän vähenemissuunnan piirtämiseksi (pisteessä (a,b)), ja se olisi R^3:n vektori
    ( D1f(a,b) , D2f(a,b) , |gradientti(f)(a,b)|^2 )

    Pohdin paljon, että mistä tuo viimeinen eli z-koordinaatti repäistään, ja tulin siihen tulokseen että sen täytyy tulla suunnatusta derivaatasta (ja pistetulon ominaisuudesta).

    Jos päättelin oikein, niin asia on mulle täysin selvä. Miltä vaikuttaa ?

    Jos otetaan kuvaus
    g: R^2 -> R^3, g(x,y) = ( x, y, f(x,y)), jonka kuvajoukko on siis f:n graafi g(R^2) = G_f, niin tämän kuvauksen differentiaali pisteessä (x,y) on matriisimuodossa [[1 0] [0 1] [D1f D2f]] ja nyt kun tätä sovelletaan f:n gradientin suuntaan, niin saadaan vektori:

    (D1f(x,y), D2f(x,y), D1f(x,y)^2 D2f(x,y)^2)

    ,missä z-komponentti juuri on f:n gradientin normin neliö pisteessä (x,y) ||grad(f(x,y))||^2
    jeps...

    Äänestä

  • koo kirjoitti:

    Joo, mietin itsekin tuota gradientin piirtoa niin, että laitta z-koordinaatiksi funktion arvon..

    Tehtävässä funktio oli 10/(3 x^2 2y^2).

    Luulen, että kysymykseni oli huono.Gradientin piirtäminenhän tosiaan on vain R^2:n vektorin piirtämistä tässä tapauksessa, mutta tarkoitin sen suurimman kasvu/vähenemmissuunnan piirtämistä, mikä tietysti muuttaa asian.

    Sainkin jo mallivastauksen tämän vähenemissuunnan piirtämiseksi (pisteessä (a,b)), ja se olisi R^3:n vektori
    ( D1f(a,b) , D2f(a,b) , |gradientti(f)(a,b)|^2 )

    Pohdin paljon, että mistä tuo viimeinen eli z-koordinaatti repäistään, ja tulin siihen tulokseen että sen täytyy tulla suunnatusta derivaatasta (ja pistetulon ominaisuudesta).

    Jos päättelin oikein, niin asia on mulle täysin selvä. Miltä vaikuttaa ?

    Eli varmuuden vuoksi uudestaan...

    Siis jos otetaan kuvaus

    g: R^2 -> R^3, g(x,y) = (x, y, f(x,y))

    , niin tällehän nyt on g(R^2) = G_f, eli g:n kuvajoukko on f:n graafi.

    Nyt matDg(x,y) = [[1 0] [0 1] [D1f(x,y) D2f(x,y)]]
    ja ja nyt kun otetaan suuntaisderivaatta grad(f(x,y)):n suuntaan, niin saadaan vektori

    (D1f(x,y), D2f(x,y), D1f(x,y)^2 D2f(x,y)^2)

    ,missä siis tuo z-koordinaatti todellakin on f:n gradientin normin neliö ||grad(f(x,y))||^2 ja itseasiassa kaks ekaa koordinaattia f:n gradientti... jeps...

    Äänestä

  • jukepuke kirjoitti:

    Eli varmuuden vuoksi uudestaan...

    Siis jos otetaan kuvaus

    g: R^2 -> R^3, g(x,y) = (x, y, f(x,y))

    , niin tällehän nyt on g(R^2) = G_f, eli g:n kuvajoukko on f:n graafi.

    Nyt matDg(x,y) = [[1 0] [0 1] [D1f(x,y) D2f(x,y)]]
    ja ja nyt kun otetaan suuntaisderivaatta grad(f(x,y)):n suuntaan, niin saadaan vektori

    (D1f(x,y), D2f(x,y), D1f(x,y)^2 D2f(x,y)^2)

    ,missä siis tuo z-koordinaatti todellakin on f:n gradientin normin neliö ||grad(f(x,y))||^2 ja itseasiassa kaks ekaa koordinaattia f:n gradientti... jeps...

    Ensinnäkin, kiitokset vaivautumisesta.

    Minä käytin suunnatun derivaatan laskemiseksi (suuntaan v) kaavaa v*gradientti(f) (* merkitsee tässä pistetuloa), ja nyt tässä tapauksessa v on itse gradientti, jolloin tulee gradientin pistetulo itsensä kanssa, joka on tietysti sen normin neliö.

    Mutta hyvä, tämä selvä :-)

    Äänestä

Kommentoi aloitusta


koo kirjoitti:

Törmäsin seuraavaan probleemaan;

jos meillä on funktio f(x,y) R^2->R
ja oletetaan nyt osittaisderivaattojen olemassaolo.

Nyt tuon funktion graafihan on R^3:ssa. Gradientti ilmaisee siis voimakkaimman kasvamisen/vähenemisen suunnan.

Nyt kun haluaisin piirtää gradientin R^3:n, niin pitäisi tietää mikä on z-koordinaatti, sillä gradienttihan tässä tapauksessa antaa vain vektorin ( D1f(x,y) , D2f(x,y) ), jolla toki saan suunnan xy-tasossa, mutta tarvitsen R^3:n vektorin
jotta voin piirtää sen R^3:ssa. Eli haluan siis ilmaista kasvamissuunnan R^3:ssa.

Voi olla että minulla on tullut joku oikosulku tässä, mutta eipä tunnu aukenevan millään.

Anonyymi
5000

Ilmoita asiaton sisältö

  • Sisältää materiaalia, joka on loukkaavaa, herjaavaa, rasistista, uhkailevaa tai ahdistelevaa.

  • Materiaali sisältää nimiä, yhteystietoja tai muita henkilökohtaisia tietoja. Julkisuuden henkilöistä, julkisissa viroissa toimivista ihmisistä sekä yritysten vastuuhenkilöistä saa keskustella työhön liittyen. Myös yksityiselämään liittyvistä asioista voi keskustella siltä osin, kuin niistä on julkisesti kerrottu.

  • Sisältää lapsille haitallista tai heiltä kiellettyä materiaalia. Seksuaalinen sisältö on sallittua aiheeseen tarkoitetuilla palstoilla, joiden ikäraja on 18 vuotta.

  • Lainvastaista sisältöä voi olla mm. yksityiselämää loukkaavan tiedon levitys, kiihottaminen kansanryhmää vastaan, laiton uhkaaminen, alaikäisiin liittyvä seksuaalinen sisältö/grooming, petokset, identiteettivarkaudet, kunnianloukkaukset ja tekijänoikeusrikkomukset.

  • Sisältö ei liity palstan tai keskusteluketjun aiheeseen.

  • Viesti ei ole suomea tai ruotsia (pl. International Forums), se sisältää mainontaa, se sisältää tekijänoikeuksin suojattua materiaalia, se on massapostitus tai jokin muu syy.

Jaa keskustelu