メインコンテンツへスキップ
見出し画像

書記が数学やるだけ#348 2変数関数の合成関数の微分,直交曲線座標

    2変数関数の合成関数の微分から,直交曲線座標の導入まで。


    問題

    極座標のラプラシアンについて,今回は直交曲線座標の観点から解いてみる。

    参考:


    スクリーンショット 2022-04-29 21.06.30


    説明

    2変数関数の合成関数の微分について,大体の形は1変数のときと同じである。

    スクリーンショット 2022-04-29 21.04.16


    スクリーンショット 2022-04-29 21.04.55


    これらの関係式は,例えば各座標のラプラシアンを計算するために用いられる。

    スクリーンショット 2022-04-29 21.05.03


    より一般には,直交曲線座標というものを考え座標変換を行う。

    スクリーンショット 2022-04-29 21.05.50


    解答

    証明の復習から。

    参考:


    数学やるだけ解答#348_page-0001


    直交曲線座標における演算について。

    数学やるだけ解答#348_page-0002


    数学やるだけ解答#348_page-0003


    数学やるだけ解答#348_page-0004


    数学やるだけ解答#348_page-0005


    数学やるだけ解答#348_page-0006


    これらの演算から,各座標への変換が容易にできる。

    数学やるだけ解答#348_page-0007


    本記事のもくじはこちら:


    あなたへのおすすめ