数学概念理解 - 梯度与方向导数

本文详细介绍了梯度的概念及其性质,指出梯度的方向是函数值增大最快的方向,同时阐述了方向导数的定义及几何意义,方向导数表示函数沿某一方向的变化率。

摘要生成于 C知道 ,由 DeepSeek-R1 满血版支持, 前往体验 >

一.梯度

  1. 定义:设函数在平面区域内具有一阶连续偏导数,则对于每一点,都可定出一个向量
                                  
    这向量称为函数=在点的梯度,记作,即
                         
  2. 性质:梯度的方向是函数值增大最快的方向。相应的,负梯度的方向是函数值减小最快的方向。=> 梯度下降法求函数极小值。

二.方向导数

  1. 定义:设函数在点的某一邻域内有定义.自点引射线.设轴正向到射线的转角为(逆时针方向:0;顺时针方向:0),并设'(+△,+△)为上的另一点且'∈.我们考虑函数的增量(+△,+△)-'两点间的距离的比值.当'沿着趋于时,如果这个比的极限存在,则称这极限为函数在点沿方向的方向导数,记作,即
                                  (1)
    从定义可知,当函数在点的偏导数x、y存在时,函数在点沿着轴正向=轴正向=的方向导数存在且其值依次为x、y,函数在点沿轴负向=轴负向=的方向导数也存在且其值依次为-x、-y.
  2. 定理  如果函数在点是可微分的,那末函数在该点沿任一方向的方向导数都存在,且有

                                                    (2)

其中轴到方向的转角.

    3.几何意义:方向导数是一个数,表示函数沿某一方向的变化率。

 

 

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

红包个数最小为10个

红包金额最低5元

当前余额3.43前往充值 >
需支付:10.00
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明:

1.余额是钱包充值的虚拟货币,按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载,可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值