梯度的例题

1 梯度的例题一
,请求出:

(1)点增加最快的方向,及点沿该方向的

(2)点减小最快的方向,及点沿该方向的

(3)点变化率为的方向。

函数具有,根据,可知该函数在,所以可利用来求解。

        (1)点的为:

根据上一节的分析可知,点沿方向,或者说沿增长最快,此时为:

        (2)点沿的反方向,或者说沿减少最快,此时为:

        (3)可观察出点沿这两个方向的,或者说沿这两个方向的变化率为

        (4)综上可作出下图,其中有及其对应的切向量,可看到指向上升最快的方向,切向量的反方向指向下降最快的方向;还可看到对应的黑色虚线没有高低起伏,即变化率为

梯度,及其对应的切向量

2 梯度的例题二
,问点沿什么方向变化最快,在这个方向的变化率是多少? 函数具有,即:

根据,可知该函数在,所以可利用来求解。先计算出

所以点沿增长最快,沿减少最快,变化率分别为:

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