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偏微分方程複習筆記

前言

本文基於 【MIT公開課】多重變數微積分 第15講(複習課)進行筆記整理。感謝Prof. Denis Auroux,MIT OpenCourseWare以及中文字幕組對知識的奉獻。

Topics

多元函式

偏微分

梯度


雜項

提前寫出視訊中提到的“不會考試”的內容。但實際上有一部分學校是會考到的。尊重了原視訊的格式。

多元函式

使用影象對多元函式進行探究。學會了看等高線。

偏微分方程、梯度

能夠用來研究多元函式的變化。

求函式的近似

可以使用偏微分和梯度求解(切平面近似)。

原理:使用目標點附近的切平面對函式進行近似從而求解。函式f的主要變化率(sensitive)就是由各個偏導決定的。

公式:(其中delta r為位置的改變數)

找等值面的切平面

物理

偏微分方程對物理世界意義重大,許多物理現象可以用偏微分方程表述

熱傳遞,波動方程,擴散方程……(具體方程不列出)

最優化及最值問題

臨界點:所有偏導數為0的點。


梯度

實質

梯度是一個向量。

梯度是等值面上垂直指向更高等值面的向量。也是函式變化最劇烈的方向。