Vektoranalízis Vektor értékű függvények

Hasonló dokumentumok
Vektoranalízis Vektor értékű függvények

Matematika III előadás

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

Néhány szó a mátrixokról

Matematika III előadás

Többváltozós, valós értékű függvények

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Analitikus térgeometria

Egyenes és sík. Wettl Ferenc szeptember 29. Wettl Ferenc () Egyenes és sík szeptember / 15

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA II.

Matematika A1. 8. feladatsor. Dierenciálás 2. Trigonometrikus függvények deriváltja. A láncszabály. 1. Határozzuk meg a dy/dx függvényt.

Kinematika szeptember Vonatkoztatási rendszerek, koordinátarendszerek

Koordinátarendszerek

sin x = cos x =? sin x = dx =? dx = cos x =? g) Adja meg a helyettesítéses integrálás szabályát határozott integrálokra vonatkozóan!

Dierenciálhányados, derivált

Többváltozós, valós értékű függvények

Dierenciálgeometria feladatsor

Egyenes és sík. Wettl Ferenc Wettl Ferenc () Egyenes és sík / 16

Matematika I. Vektorok, egyenesek, síkok

= Y y 0. = Z z 0. u 1. = Z z 1 z 2 z 1. = Y y 1 y 2 y 1

Analízis II. gyakorlat

Az egyenes és a sík analitikus geometriája

Matematika (mesterképzés)

Számítási módszerek a fizikában 1. (BMETE90AF35) tárgy részletes tematikája

Matematika II. 1 sin xdx =, 1 cos xdx =, 1 + x 2 dx =

2014/2015. tavaszi félév

Matematika A1a Analízis

Az f ( xy, ) függvény y változó szerinti primitív függvénye G( x, f xydy= Gxy + C. Kétváltozós függvény integrálszámítása. Primitívfüggvény.

Vektorok összeadása, kivonása, szorzás számmal, koordináták

Összeállította: dr. Leitold Adrien egyetemi docens

Vektorok. Wettl Ferenc október 20. Wettl Ferenc Vektorok október / 36

Skaláris szorzat: a b cos, ahol α a két vektor által bezárt szög.

Lineáris algebra zárthelyi dolgozat javítókulcs, Informatika I márc.11. A csoport

0-49 pont: elégtelen, pont: elégséges, pont: közepes, pont: jó, pont: jeles

Matematika II képletek. 1 sin xdx =, cos 2 x dx = sh 2 x dx = 1 + x 2 dx = 1 x. cos xdx =,

Gyakorló feladatok I.

Analitikus térgeometria

Feladatok a Gazdasági matematika II. tárgy gyakorlataihoz

Tartalomjegyzék Feltétel nélküli szélsőérték számítás

Kétváltozós függvények differenciálszámítása

Analízis III. gyakorlat október

Vektorok és koordinátageometria

I. feladatsor. 9x x x 2 6x x 9x. 12x 9x2 3. 9x 2 + x. x(x + 3) 50 (d) f(x) = 8x + 4 x(x 2 25)

Fizika 1 Mechanika órai feladatok megoldása 7. hét

ANALÍZIS II. Példatár

Számítógépes Grafika mintafeladatok

9. előadás. Térbeli koordinátageometria

KOVÁCS BÉLA, MATEMATIKA I.

Egy sík és a koordinátasíkok metszésvonalainak meghatározása

1. feladatsor: Vektorfüggvények deriválása (megoldás)

Feladatsor A differenciálgeometria alapja c. kurzus gyakorlatához

Lineáris algebra mérnököknek

VIK A2 Matematika - BOSCH, Hatvan, 3. Gyakorlati anyag. Mátrix rangja

HÁZI FELADATOK. 1. félév. 1. konferencia A lineáris algebra alapjai

{ } x x x y 1. MATEMATIKAI ÖSSZEFOGLALÓ. ( ) ( ) ( ) (a szorzás eredménye:vektor) 1.1. Vektorok közötti műveletek

Felügyelt önálló tanulás - Analízis III.

Lineáris algebra mérnököknek

5 1 6 (2x3 + 4) 7. 4 ( ctg(4x + 2)) + c = 3 4 ctg(4x + 2) + c ] 12 (2x6 + 9) 20 ln(5x4 + 17) + c ch(8x) 20 ln 5x c = 11

Számítógépes Grafika mintafeladatok

Serret-Frenet képletek

I. Vektorok. Adott A (2; 5) és B ( - 3; 4) pontok. (ld. ábra) A két pont által meghatározott vektor:

x = cos αx sin αy y = sin αx + cos αy 2. Mi a X/Y/Z tengely körüli forgatás transzformációs mátrixa 3D-ben?

Q 1 D Q 2 (D x) 2 (1.1)

10. Koordinátageometria

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT. Koordináta-geometria

Koordináta-geometria feladatok (középszint)

1. Bevezetés. 2. Felületek megadása térben. A fenti kúp egy z tengellyel rendelkező. ismerhető fel, hogy. 1. definíció. Legyen D R n.

Elektromágneses hullámok

, D(-1; 1). A B csúcs koordinátáit az y = + -. A trapéz BD

Koordináta-geometria feladatok (emelt szint)

Dierenciálhatóság. Wettl Ferenc el adása alapján és

Vektorgeometria (2) First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

Az Ampère-Maxwell-féle gerjesztési törvény

Helyvektorok, műveletek, vektorok a koordináta-rendszerben

Lineáris leképezések. Wettl Ferenc március 9. Wettl Ferenc Lineáris leképezések március 9. 1 / 31

Vektoralgebra. Ebben a részben a vektorokat aláhúzással jelöljük

A kör. A kör egyenlete

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény (A feladatok megoldásai a dokumentum végén találhatók)

Budapesti Műszaki Főiskola, Neumann János Informatikai Kar. Vektorok. Fodor János

VIK A1 Matematika BOSCH, Hatvan, 5. Gyakorlati anyag

Felületek differenciálgeometriai vizsgálata

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI KÖZÉP SZINT Koordináta-geometria

First Prev Next Last Go Back Full Screen Close Quit

A képzetes számok az isteni szellem e gyönyörű és csodálatos hordozói már majdnem a lét és nemlét megtestesítői. (Carl Friedrich Gauss)

Koordináta geometria III.

LINEÁRIS ALGEBRA. matematika alapszak. Euklideszi terek. SZTE Bolyai Intézet, őszi félév. Euklideszi terek LINEÁRIS ALGEBRA 1 / 40

1.1 A függvény fogalma

1. Parciális függvény, parciális derivált (ismétlés)

Koordináta-geometria feladatgyűjtemény

Matematika szigorlat június 17. Neptun kód:

Kétváltozós függvények ábrázolása síkmetszetek képzése által

Vontatás III. A feladat

Konvexitás, elaszticitás

1. ábra. 24B-19 feladat

VIK A3 Matematika, Gyakorlati anyag 2.

b) Ábrázolja ugyanabban a koordinátarendszerben a g függvényt! (2 pont) c) Oldja meg az ( x ) 2

MATEMATIKA ÉRETTSÉGI TÍPUSFELADATOK MEGOLDÁSAI EMELT SZINT Paraméter

Geometriai alapok Felületek

1.1. Feladatok. x 0 pontban! b) f(x) = 2x + 5, x 0 = 2. d) f(x) = 1 3x+4 = 1. e) f(x) = x 1. f) x 2 4x + 4 sin(x 2), x 0 = 2. általános pontban!

3 m ; a víz sodráé sec. Bizonyítsuk be, hogy a legnagyobb szöge os! α =. 4cos 2

Átírás:

Vektoranalízis VS Vektoranalízis Vektor értékű üggvények A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS A korábbi ejezetekben tanulmányoztuk azokat a üggvényeket, amelyek értékkészlete a valós számok halmazának egy részhalmaza. Ezek egyrészt az R R típusú egyváltozós, valós értékű üggvények, másrészt az R n R típusú n változós, valós értékű üggvények voltak. Ebben a részben olyan üggvényekkel oglalkozunk, amelyek értékkészlete az R m halmaz egy részhalmaza (m>, egész szám. Mivel R m m dimenziós lineáris tér, úgy is ogalmazhatunk, hogy az értékkészletben m dimenziós vektorok vannak. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS A vektor értékű üggvényen általában az R n R m alakú üggvényeket értjük, és bizonyos alapvető ogalmakat ezekre adunk meg, de a geometriai és a izikai alkalmazások szempontjából az alábbi üggvénytípusok a legontosabbak: R R (síkgörbék R R (térgörbék R R R R (vektormezők A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Deiníció: koordinátaüggvények Az R n R m típusú (x,x,, x n ( (x,x,,x n, (x,x,,x n,, m (x,x,,x n üggvény koordinátaüggvényei az,,, m : R n R n változós, valós értékű üggvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 Az R R típusú t ( (t, (t, (t üggvény (térgörbe koordinátaüggvényei speciálisan az,, : R R egyváltozós, valós értékű üggvények. A koordinátaüggvények értékei adják a üggvényértékek koordinátáit. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 6 Az R R típusú (x, x, x ( (x, x, x, (x, x, x, (x, x, x üggvény (vektormező koordinátaüggvényei speciálisan az,, : R R háromváltozós, valós értékű üggvények. A koordinátaüggvények értékei adják a üggvényértékek koordinátáit. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 7 Egyenes előállítása R R üggvénnyel Az r helyzetvektor által meghatározott ponton átmenő, v irányvektorú egyenest állítja elő a következő üggvény: r(t r + t v, t R Megjegyzés A t paraméterértékek és az egyenes pontjai között kölcsönösen egyértelmű megeleltetést jelent a enti üggvénykapcsolat. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 8 Legyen r ( x, y, z, r ( x, y, z, v ( v, v, v. Ekkor a enti vektorüggvény koordinátákra bontva (az egyenes paraméteres egyenletrendszere: x(t x + v t y(t y + v t, t R z(t z + v t r v A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 9 Példa r (,5,, v ( 4,-,. Ekkor az egyenes: x(t + 4 t y(t 5 t, t R z(t + t Az egyenes néhány pontja és a hozzá tartozó paraméterérték: t t t - P (,5, P (,-,5 P (-,8, A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE Sík előállítása R R üggvénnyel Az r helyzetvektor által meghatározott ponton átmenő, az u és a v vektorokkal párhuzamos síkot állítja elő a következő üggvény: r(t,s r + t u + s v, (t,s R A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE Legyen r (x,y,z, r (x,y,z, u (u,u,u, v (v,v,v. Ekkor a enti vektorüggvény koordinátákra bontva: x(t,s x + u t + v s y(t,s y + u t + v s, t,s R z(t,s z + u t + v s r u v A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE Példa r (,5,, u (4,-,, v (,,7. Ekkor a sík: x(t,s + 4 t + s y(t,s 5 t + s, t,s R z(t,s + t + 7 s A sík néhány pontja és a hozzá tartozó paraméterérték: (t,s (, P (,5, (t,s (, (t,s (-, P (8,6,8 P (-,,9 A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE Sík normálvektoros előállítása Az r helyzetvektor által meghatározott ponton átmenő, az n normálvektorú sík egyenlete: r -r, n (A < > jel a skaláris szorzást jelöli. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 4 Legyen r (x,y,z, r (x,y,z, n (A,B,C Ekkor a enti egyenlet: r -r, n (x,y,z - (x, y, z, (A,B,C (x-x, y-y, z-z, (A,B,C A (x-x + B (y-y + C (z-z A x + B y+ C z + (-A x -B y -C z A x + B y+ C z+ D A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

A (x-x + B (y-y + C (z-z ormula a sík általános egyenlete. A változók együtthatói a sík egy normálvektorának koordinátái. Vektoralgebra VE 5 A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! Az általános egyenletet elosztva a n(a,b,c normálvektor hosszával a sík normál egyenletét kapjuk: a (x-x + b (y-y + c (z-z ahol C B A A a + + C B A B b + + C B A D d + + C B A C c + +

Vektoralgebra VE 6 Megjegyzés A normál egyenlet különlegessége: a pont távolsága az P ( p, p, p a (x-x + b (y-y + c (z-z normál egyenletű síktól: d,e a ( p -x + b ( p -y + c ( p -z A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 7 Megjegyzés Kapcsolat egy sík adatai (és így közvetve a kétéle egyenlete között: Ha u és v egy síkkal párhuzamos vektorok (de egymással nem párhuzamosak, akkor u v a sík normálvektora. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 8 Szögeladatok Egyenesek szöge egyenlő az irányvektoraik szögével. Síkok szöge egyenlő a normálvektoraik szögével. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE 9 Egyenes és sík szöge az egyenes irányvektorának és a sík normálvektorának szögéből számítható. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE Távolságeladatok A d,e távolság kiszámítható a következőképpen: T ABP d(a, B d, e d, e T ABP d(a, B A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoralgebra VE A d,s távolság kiszámítható a következőképpen: V ABCP T ABC d,s d,s V T ABCP ABC A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS Az R n R m típusú üggvények dierenciálása Deiníció: R n R m típusú lineáris üggvények Az (x, x,..., x n x x A M x n alakú üggvényeket, ahol A egy (m n típusú mátrix, R n R m típusú lineáris üggvényeknek nevezzük. Az A mátrix az üggvény mátrixa. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS Deiníció: dierenciálhányados Az :D( R n R m üggvény dierenciálható a D értelmezési tartomány P belső pontjában, ha van olyan A:R n R m lineáris üggvény, melyre lim P P A P P P Ekkor az A üggvényt az üggvény P dierenciálhányadosának nevezzük. helyen vett A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Tétel A dierenciálhányados mátrixa a koordinátaüggvények parciális deriváltjaiból áll: m M K K n n M m A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! Vektoranalízis VS 5 R n R típusú üggvények (n változós üggvények (,...,, grad ' n R R n típusú üggvények (görbék ' ' ' m m M M A dierenciálhányados mátrixa speciális esetekben: R R típusú üggvények (vektormezők

Vektoranalízis VS 6 Deiníció: dierenciál Ha az :D( R n R m üggvény dierenciálható a P pontban, akkor az P pontbeli, P ponthoz tartozó dierenciálja: ( P-P ΔP. Deiníció: lineáris közelítés Ha az :D( R n R m üggvény dierenciálható a P pontban, akkor az P pontbeli lineáris közelítése: + ( P-P + ΔP, avagy: - ΔP. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 7 Deiníció Az R R típusú üggvények dierenciálása Az (x, x, x a a a a a a a a a x x x alakú üggvények az R R típusú lineáris üggvények. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 8 Az (x, x, x ( (x, x, x, (x, x, x, (x, x, x üggvény (vektormező koordinátaüggvényei az,, : R R háromváltozós, valós értékű üggvények. A dierenciálhányados speciálisan: A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 9 Példa (x, x, x (x x 4 + x x, x -x, 6 x határozzuk meg az üggvény dierenciálhányadosát; írjuk el a lineárist közelítést a P (,4, helyen; számoljuk ki az üggvény közelítő értékét a P (.,.8,. helyen! A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! + 6 x x x x 4x x x x, x, (x 4 Vektoranalízis VS (x, x, x (x x 4 + x x, x -x, 6 x, P (,4, 6 (,4,

A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! Vektoranalízis VS (x, x, x (x x 4 + x x, x -x, 6 x A lineáris közelítés ormulája: + ( P-P (,4, ( 6, 6, 4 + x 4 x x 6 4 6 6 x, x, (x 6 (,4,

A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! Vektoranalízis VS + + +.8 6.6 9.5..6.5 4 6 6... 6 4 6 6. 4.8. 6 4 6 6 (.,.8,. + x 4 x x 6 4 6 6 x, x, (x P (.,.8,.

Vektoranalízis VS Megjegyzés Adott vektormező (pl. sebességtér az áramló olyadékban, térerőség az elektromos erőtérben esetén a dierenciálhányados mátrixának elemei üggenek a koordinátarendszer megválasztásától. Az alábbiakban két olyan jellemzőt adunk meg, melyek a dierenciálhányados mátrix elemeiből számíthatók, de invariánsak a koordinátarendszer megváltoztatásával szemben, és közvetlen izikai tartalommal bírnak. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Deiníció: vektormező divergenciája div + + Megjegyzés A divergencia egyenlő a dierenciálhányados mátrix őátlójában lévő elemek összegével. A divergencia a orrásossággával ügg ügg össze: egy vektormező orrásmentes, ha a divergenciája. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 Példa (x,x,x (x x 4 +x, x -5x, 6x x, P (-,, (x, x, x x x 4 x x 6x 4x 6x x div (x,x,x x x 4 x + 6x (,, 6 4 div (-,, - - + - A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 6 Deiníció: vektormező rotációja rot ( +,, Könnyebben megjegyezhető az alábbi ormula: rot i det j k A determináns ormális kiejtésével a rotáció enti képletét kapjuk. A rotáció az örvényességgel ügg össze: egy vektormező örvénymentes, ha a rotációja (vektor. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 7 Példa Határozzuk meg az (x,x,x (x x 4 +x, x -5x, 6x x vektormező rotációját! A parciális derivált üggvényekből képzett derivált üggvény: (x, x, x x x x 4 x 6x 4x 6x x Ennek elemeiből összeállítható a rotáció üggvény: rot i det rot (x,x,x ( 6x, 4x x, x - j k A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el! Vektoranalízis VS 8 Példa k j i det rot 4 6x 6x x x x 4x x x x, x, (x Határozzuk meg az (x,x,x (x x 4 +x, x -5x, 6x x vektormező rotációját a P (-,, helyen! 6 4,, ( rot (-,, ( 6-, -+4, - ( 6, 4, A parciális derivált üggvények pontbeli értékeiből kiszámítható a rotáció pontbeli értéke:

Vektoranalízis VS 9 Jelölés: nabla operátor (,, A nabla operátor segítségével röviden elírhatók a dierenciál operátorok: div + + rot (, +, A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Megjegyzések A divergencia és a rotáció megjelenik az elektromágneses tér jellemzői közti összeüggéseket megadó Maxwell egyenletek dierenciális alakjában: E: elektromos térerősség D: elektromos eltolódás H: mágneses térerősség J: áramsűrűség ρ: elektromos töltéssűrűség D rot H J + t B rot E t div D ρ div B A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Az R R típusú üggvények (térgörbék dierenciálása Deiníció: koordinátaüggvények Az t ( (t, (t, (t üggvény koordinátaüggvényei az,, : R R egyváltozós, valós értékű üggvények. A térgörbék vizsgálatához általában elegendő a koordinátaüggvényekkel való számolás. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Tétel Az (,, :[a,b] R üggvény dierenciálható a t [a,b] helyen, ha az,, : [a,b] R koordinátaüggvényei dierenciálhatók a t helyen. Ha az (,, : [a,b] R dierenciálható a t helyen, akkor a dierenciálhányadosa: ' ' ' A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 4 Megjegyzés Az R R típusú üggvényeket szokás r-rel, a dierenciálást pedig vessző helyett ponttal jelölni: r (t r(t & x& x& x& (t (t (t A izikában előorduló R R üggvényeknél a t paraméter (változó általában az idő, így a pont az idő szerinti deriválásra utal. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 44 Példa Határozzuk meg az r(t ( t 4, 5t -7t, 6t-t üggvény dierenciálhányadosát a t helyen! r&(t t t 7 6 t r&( 96 4 6 A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 45 Deiníció: érintő vektor Az r&(t hosszúságúra normált egységvektornak nevezzük. vektort érintő vektornak, az egységnyi r(t & e r(t & vektort érintő A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 46 Deiníció: érintő egyenes Dierenciálható térgörbe érintő egyenese (lineáris közelítése: r(t e(t r(t + r(t & (t t A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 47 Példa Határozzuk meg az r(t ( t 4, 5t -7t, 6t-t üggvény érintő egyenesét a t helyen! r(t e(t r(t + r(t & (t t r( 48 6 4 r& ( 96 4 6 48 96 e(t 6 + 4 (t 4 6 44 + 96t + 4t 6 6t A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 48 Megjegyzés: R R üggvények dierenciálása Az R R üggvények dierenciálásáról leírtak egyszerűen átvihetők az R R üggvényekre. Minden ogalom és ormula érvényes, a különbség csupán annyi, hogy három helyett két koordinátaüggvénnyel kell dolgozni. Míg az R R üggvények a térgörbék (térbeli pályák, addig az R R üggvények a síkgörbék (síkbeli pályák vizsgálatában játszanak ontos szerepet. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 49 A dierenciálhányados izikai jelentése Ha a t r(t üggvény egy mozgó pont hely-idő üggvénye, akkor a dierenciálhányados vektor adott időpontban érvényes pillanatnyi sebesség: v (t r(t & A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 Példa Tekintsünk a következő síkbeli mozgást, melynek hely-idő üggvénye: r(t ( cost, sint (a síkbeliség miatt ez egy R R üggvény Mivel r(t, a mozgás pályája az origó középpontú, egység sugarú. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 A hely-idő üggvény: r(t ( cost, sint A sebesség üggvény: v(t ( - sint, cost A sebesség nagysága: v 9 cos x + 9 sin x azaz itt egy egyenletes körmozgásról van szó, egység nagyságú sebességgel. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 v(t ( - sint, cost A pillanatnyi sebesség a tπ/6 időpontban: π v 6 cos π 6, sin π 6, A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 5 Deiníció: binormális egységvektor A b r(t & && r(t r(t & && r(t vektort binormális & egységvektornak nevezzük, ha r(t r(t & Deiníció: őnormális egységvektor Az érintő vektor és a binormális egységvektor vektori szorzatát őnormális egységvektornak nevezzük: n b e A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 54 A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 55 Deiníció: kísérő triéder Az érintő, a őnormális és a binormális egységvektorok a görbe bármely pontjában (ahol nem tűnnek el ortonormált vektorrendszert alkotnak. Az (e,n,b hármast a görbe kísérő triéderének nevezzük. A görbék vizsgálatában a kísérő triéder által meghatározott koordinátarendszer alapvető ontosságú. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 56 Deiníció: simulósík Az e és az n vektorok által kieszített sík a görbe simulósíkja. Deiníció: normális sík Az n és a b vektorok által kieszített sík a görbe normális síkja. Deiníció: rektiikáló sík Az e és a b vektorok által kieszített sík a görbe rektiikáló síkja. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 57 Deiníció: görbület Azt, hogy egy görbe egy adott helyen mennyire tér el az egyenestől a görbülettel mérjük. A görbület az érintő vektor irányának megváltozásával ügg össze. Ha a görbe kétszer dierenciálható és az első deriváltja nem tűnik el, akkor a görbület: κ(t r(t & && r(t r(t & Megjegyzések Egyenes görbülete nulla. Kör görbülete a sugár reciproka. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 58 Deiníció: torzió Azt, hogy egy görbe mennyire csavarodik a torzióval mérjük. A torzió a binormális vektor irányának változásával ügg össze: a görbe mennyire tér el a simulósíkjától. Ha a görbe háromszor dierenciálható és a első és a második deriváltak vektori szorzata nem tűnik el, akkor a torzió: τ(t r(tr(t & && &&& r (t r(t & && r(t A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 59 Megjegyzés Síkgörbe a saját simulósíkjában van, így a torziója nulla. Az állítás megordítása is igaz, így a torzió eltűnése a síkgörbék jellemzője: Egy háromszor dierenciálható görbe pontosan akkor síkgörbe, ha a torziója nulla. A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 6 Síkgörbék dierenciálásával kapcsolatos megjegyzések Egy t (x(t,y(t síkgörbe vizsgálatakor szükség lehet az x és az y kapcsolatát leíró jellemzőkre: y '(x dy dx y "(x d y dx mivel a síkgörbék jellemzőit megadó számos ormula (pl. érintő egyenlete, érintési paraméterek, simulókör, görbület ezeket az értékeket tartartalmazza. Ezek a dierenciálhányadosok kiszámíthatók a t x(t és a t y(t üggvények deriváltjaival a következők szerint: A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!

Vektoranalízis VS 6 Ha t x(t deriváltja nem tűnik el egy adott helyen, akkor ott y'(x y"(x dy dx d y dx y(t & x(t & & y(tx(t & && x(ty(t & ( x(t & x & (t y &(t && x (t && y (t dx dt dy dt d x dt d y dt A diákon megjelenő szövegek és képek csak a szerző (Kocsis Imre, DE MFK engedélyével használhatók el!