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雅可比(Jacobian)


给定一组y=f(x)属于n个中的方程式n个变量x_1, ...,x个n,明确写成

 y=[f1(x);f2(x):|;fn(x)],
(1)

或者更明确地说

 {y_1=f1(x_1,…,x_n);|;y_n=f_n(x_1,…,x_n),
(2)

雅可比矩阵,有时简称为“雅可比”(Simon and Blume 1994),定义如下

 J(x_1,…,x_n)=[(partialy_1)/(partialx_1)…(partiary_1)/(partiallx_n。
(3)

这个行列式属于J型是雅可比行列式(容易混淆,通常称为“雅可比数”),并表示为

 J=|(部分(y_1,…,y_n))/(部分(x_1,..,x_n)。
(4)

雅可比矩阵和行列式可以在沃尔夫拉姆语言使用

雅可比矩阵[f_List?VectorQ,x_List]:=外部[D,f,x]/;相等@@(尺寸/@{f,x})雅可比行列式[f_List?VectorQ,x_List]:=Det[Jacobian矩阵[f,x]]/;相等@@(尺寸/@{f,x})

取下差速器

 dy=y(x)dx
(5)

说明了这一点J型行列式矩阵 y(x),因此给出了比率属于n个-维度体积(目录)在里面年x个,

 dy_1…dy_n=|(部分(y_1,…,y_n))/(部分(x_1,..,x_n),|dx_1…dx_n。
(6)

因此,例如,它出现在改变变量定理.

雅可比的概念也可以应用于n个功能超过n个变量。例如,考虑f(u,v,w)g(u,v,w)雅各布斯派

(部分(f,g))/(部分(u,v))=|fufv;g_u g_v|
(7)
(部分(f,g))/(部分(u,w))=|f_u f_w;g_u g_w|
(8)

可以定义(卡普兰1984,第99页)。

对于以下情况n=3变量,雅可比矩阵采用特殊形式

 Jf(x_1,x_2,x_3)=|(部分)/(部分x_1)·(部分),
(9)

哪里a·b产品b×c交叉积,可以扩展为

 |(部分(y1,y2,y3))/(部分(x_1,x_2,x_3));(部分y_2)/(部分x_1)(部分y_2/(部分x2)(局部y_2)/(部分x_3);(部分y_3)/(部分x_1)(部分y_3)/(局部x_2)(部分Y_3)/(部分x_3)|。
(10)

另请参见

变量变换定理,曲线坐标,黑森(Hessian),隐函数定理,多变量微积分,Wronskian公司 在数学世界课堂上探索这个主题

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I.S.格雷斯泰恩。和I.M.Ryzhik。《雅可比行列式》第14.313条桌子《集成、系列和产品》,第6版。加州圣地亚哥:学术出版社,第1068-1069页,2000年。W.卡普兰。高级微积分,第三版。马萨诸塞州雷丁:Addison-Wesley,第98-99、123和238-245页,1984西蒙,C.P。和Blume,L.E。数学《经济学家》杂志。纽约:W.W。诺顿,1994年。

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雅可比(Jacobian)

引用如下:

埃里克·魏斯坦(Eric W.Weisstein)。“Jacobian”摘自数学世界--Wolfram Web资源。https://mathworld.wolfram.com/Jacobian.html

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