กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 3 นาที

ไม่มีชื่อบทความ

ใน แคลคูลัส อนุพันธ์พาราเมตริก คืออนุพันธ์ ของ ตัวแปร ตามตัวหนึ่ง เทียบกับตัวแปรตามอีกตัวหนึ่ง ซึ่งหาได้เมื่อตัวแปรทั้งสองขึ้นอยู่กับตัวแปรอิสระตัวที่สาม...

อนุพันธ์พาราเมตริก

ในแคลคูลัสอนุพันธ์พาราเมตริกคืออนุพันธ์ของตัวแปรตามตัวหนึ่งเทียบกับตัวแปรตามอีกตัวหนึ่ง ซึ่งหาได้เมื่อตัวแปรทั้งสองขึ้นอยู่กับตัวแปรอิสระตัวที่สาม ซึ่งโดยทั่วไปมักคิดว่าเป็น "เวลา" (นั่นคือ เมื่อตัวแปรตามคือxและyและกำหนดโดยสมการพาราเมตริกในt )

อนุพันธ์อันดับแรก

ให้x ( t )และy ( t )เป็นพิกัดของจุดบนเส้นโค้งที่แสดงเป็นฟังก์ชันของตัวแปรt : y=y(ที),x=x(ที).{\displaystyle y=y(t),\quad x=x(t).} อนุพันธ์อันดับแรกที่ได้จากสมการพาราเมตริก เหล่านี้ คือ yx=y/ทีx/ที=y˙(ที)x˙(ที),{\displaystyle {\frac {dy}{dx}}={\frac {dy/dt}{dx/dt}}={\frac {{\dot {y}}(t)}{{\dot {x}}(t)}},} โดยที่สัญลักษณ์นั้นx˙(ที){\displaystyle {\dot {x}}(t)}หมายถึงอนุพันธ์ของxเทียบกับtซึ่งสามารถหาได้โดยใช้กฎลูกโซ่สำหรับการหาอนุพันธ์: yที=yxxที{\displaystyle {\frac {dy}{dt}}={\frac {dy}{dx}}\cdot {\frac {dx}{dt}}} และแบ่งทั้งสองฝั่งโดยxที{\textstyle {\frac {dx}{dt}}}เพื่อให้ได้สมการข้างต้น

โดยทั่วไป อนุพันธ์ทั้งหมดเหล่านี้ — dy / dt , dx / dtและdy / dx — ล้วนเป็นฟังก์ชันของtดังนั้นจึงสามารถเขียนให้ชัดเจนยิ่งขึ้นได้ เช่นyx(ที){\displaystyle {\frac {dy}{dx}}(t)}.

อนุพันธ์อันดับสอง

อนุพันธ์ อันดับสองที่ได้จากสมการพาราเมตริกมีค่าดังนี้ 2yx2=x(yx)=ที(yx)ทีx=ที(y˙x˙)1x˙=x˙y¨y˙x¨x˙3{\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}&={\frac {d}{dx}}\left({\frac {dy}{dx}}\right)\\[1ex]&={\frac {d}{dt}}\left({\frac {dy}{dx}}\right)\cdot {\frac {dt}{dx}}\\[1ex]&={\frac {d}{dt}}\left({\frac {\dot {y}}{\dot {x}}}\right){\frac {1}{\dot {x}}}\\[1ex]&={\frac {{\dot {x}}{\ddot {y}}-{\dot {y}}{\ddot {x}}}{{\dot {x}}^{3}}}\end{aligned}}} โดยใช้กฎผลหารสำหรับอนุพันธ์ ผลลัพธ์หลังนี้มีประโยชน์ในการคำนวณความโค้ง

ตัวอย่าง

ตัวอย่างเช่น พิจารณาเซตของฟังก์ชันที่: x(ที)=4ที2,y(ที)=3ที.{\displaystyle {\begin{aligned}x(t)&=4t^{2},&y(t)&=3t.\end{aligned}}}การหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันทั้งสองเทียบกับtจะนำไปสู่ฟังก์ชันต่อไปนี้ xที=8ที,yที=3.{\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {dx}{dt}}&=8t,&{\frac {dy}{dt}}&=3.\end{aligned}}} เมื่อแทนค่าเหล่านี้ลงในสูตรสำหรับอนุพันธ์พาราเมตริก เราจะได้ yx=y˙x˙=38ที,{\displaystyle {\frac {dy}{dx}}={\frac {\dot {y}}{\dot {x}}}={\frac {3}{8t}},} ที่ไหนx˙{\displaystyle {\dot {x}}}และy˙{\displaystyle {\dot {y}}}เข้าใจกันว่าเป็นฟังก์ชันของt

เราสามารถค้นหาได้ในลักษณะเดียวกันy¨{\displaystyle {\ddot {y}}}.ที(y˙)=0.{\displaystyle {\frac {d}{dt}}({\dot {y}})=0.}เมื่อแทนค่าเหล่านี้ลงในสูตรสำหรับอนุพันธ์พาราเมตริกอันดับสอง เราจะได้2yx2=(8ที)(0)(3)(8)(8ที)3=364ที3{\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}&={\frac {(8t)(0)-(3)(8)}{(8t)^{3}}}&={\frac {-3}{64t^{3}}}\end{aligned}}}

ดูเพิ่มเติม

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ไม่มีชื่อบทความ

ใน แคลคูลัส อนุพันธ์พาราเมตริก คืออนุพันธ์ ของ ตัวแปร ตามตัวหนึ่ง เทียบกับตัวแปรตามอีกตัวหนึ่ง ซึ่งหาได้เมื่อตัวแปรทั้งสองขึ้นอยู่กับตัวแปรอิสระตัวที่สาม...

อนุพันธ์อันดับแรก

ให้ x ( t ) และ y ( t ) เป็น พิกัด ของจุดบนเส้นโค้งที่แสดงเป็นฟังก์ชันของ ตัวแปร t : y = y ( ที ) , x = x ( ที ) . {\displaystyle y=y(t),\quad x=x(t).

อนุพันธ์อันดับสอง

อนุพันธ์ อันดับ สอง ที่ได้จากสมการพาราเมตริกมีค่าดังนี้ ง 2 y ง x 2 = ง ง x ( ง y ง x ) = ง ง ที ( ง y ง x ) ⋅ ง ที ง x = ง ง ที ( y ˙ x ˙ ) 1 x ˙ = x ˙ y ¨ − y ˙ x ¨ x ˙ 3 {\displaystyle {\begin{aligned}{\frac {d^{2}y}{dx^{2}}}&={\frac {d}{dx}}\left({\frac...

ตัวอย่าง

ตัวอย่างเช่น พิจารณาเซตของ ฟังก์ชัน ที่: x ( ที ) = 4 ที 2 , y ( ที ) = 3 ที . {\displaystyle {\begin{aligned}x(t)&=4t^{2},&y(t)&=3t.\end{aligned}}} การหาอนุพันธ์ของฟังก์ชันทั้งสองเทียบกับ t จะนำไปสู่ฟังก์ชันต่อไปนี้ ง x ง ที = 8 ที , ง y ง ที = 3.