数学のブログ

多変数の関数 微分可能性と勾配ベクトル 微分可能な関数、三角関数、正弦と余弦、等式

解析入門(中) (松坂和夫 数学入門シリーズ 5) (松坂 和夫 (著)、岩波書店)の第14章(多変数の関数)、14.1(微分可能性と勾配ベクトル)、問題13の解答を求めてみる。

g u = g r a d f ( x , y ) · ( cos θ , sin θ )
= f x cos θ + f y sin θ
g v = g r a d f ( x , y ) · ( - sin θ , cos θ )
= - f x sin θ + f y cos θ
( g u ) 2 + ( g v ) 2
= ( f x ) 2 cos 2 θ + 2 f x f y sin θ cos θ + ( f y ) 2 sin 2 θ + ( f x ) 2 sin 2 θ - 2 f x f y sin θ cos θ + ( f y ) 2 cos 2 θ
= ( f x ) 2 + ( f y ) 2