2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки


Правила форума


В этом разделе нельзя создавать новые темы.

Если Вы хотите задать новый вопрос, то не дописывайте его в существующую тему, а создайте новую в корневом разделе "Помогите решить/разобраться (М)".

Если Вы зададите новый вопрос в существующей теме, то в случае нарушения оформления или других правил форума Ваше сообщение и все ответы на него могут быть удалены без предупреждения.

Не ищите на этом форуме халяву, правила запрещают участникам публиковать готовые решения стандартных учебных задач. Автор вопроса обязан привести свои попытки решения и указать конкретные затруднения.

Обязательно просмотрите тему Правила данного раздела, иначе Ваша тема может быть удалена или перемещена в Карантин, а Вы так и не узнаете, почему.



Начать новую тему Ответить на тему
 
 Второй дифференциал при замене переменных
Сообщение08.12.2011, 22:09 
Заслуженный участник


09/09/10
3729
Есть функция $f(x_1,\ldots,x_n)$, есть замена переменных $x_i=x_i(u_1,\ldots,u_m),\; i=\overline{1,m}$. Нужно вычислить $d^2\!f$ в новых переменных $u_1,\ldots,u_m$.

После долгих и грустных вычислений я получил $$d^2\!f = \sum\limts_{i=1}^{m}\sum\limts_{j=1}^{m}\left[\sum\limits_{k=1}^{n}\left(\frac{\partial f}{\partial x_k}\frac{\partial^2 x_k}{\partial u_i \partial u_j} + \sum\limits_{l=1}^{n}\frac{\partial^2 f}{\partial x_l \partial x_k}\frac{\partial x_k}{\partial u_j}\frac{\partial x_l}{\partial u_i}\right)\right]du_i du_j.$$

Правда ли это? И есть ли какая-нибудь система обозначений, упрощающая процесс замены переменных? Я-то честно выписал $df$, сделал замену переменных и продифференцировал, но... может, есть какие-нибудь векторно-матричные обозначения, которые позволили бы вон ту штуковину записать покомпактнее?

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй дифференциал
Сообщение09.12.2011, 00:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
Разве что чисто редакторские, например $\[
f_{,i}  \equiv {{\partial f} \mathord{\left/
 {\vphantom {{\partial f} {\partial x_i }}} \right.
 \kern-\nulldelimiterspace} {\partial x_i }}
\]
$. Да еще правило суммирования Эйнштейна тож подмогнёт сократнуть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй дифференциал
Сообщение09.12.2011, 00:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/08
10908
Crna Gora
$$\frac{\partial^2 f }{\partial  u_i \partial  u_j}=\frac{\partial}{\partial  u_i} \left( \frac{\partial f}{\partial x_k} \frac{\partial x_k}{\partial u_j}\right )
=\frac{\partial}{\partial  u_i} \left( \frac{\partial f}{\partial x_k}\right ) \frac{\partial x_k}{\partial u_j}\;+\;\frac{\partial f}{\partial x_k} \frac{\partial^2 x_k}{\partial  u_i\partial u_j}=
\frac{\partial^2 f}{\partial  x_l \partial x_k}\frac{\partial x_l}{\partial u_i}\frac{\partial x_k}{\partial u_j}\;+\;\frac{\partial f}{\partial x_k} \frac{\partial^2 x_k}{\partial  u_i\partial u_j}$$

 Профиль  
                  
 
 Re: Второй дифференциал
Сообщение09.12.2011, 00:54 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
12519
$\[
\begin{gathered}
  f = f\left( x \right) \hfill \\
  x^i  = x^i \left( u \right) \hfill \\
  df = f_i dx^i  = f_i x_{,k}^i du^k  \hfill \\
  d^2 f = \left( {f_{ij} x_{,k}^i x_{,m}^j  + f_i x_{,km}^i } \right)du^k du^m  + f_i x_{,k}^i d^2 u^k  \hfill \\ 
\end{gathered} 
\]$

...если уж совсем "для себя, не на продажу".

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 4 ] 

Модераторы: Модераторы Математики, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group