数学のブログ

多変数の関数 高次導関数、テイラーの定理 2変数、偏微分、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)、14.2(高次導関数、テイラーの定理)、問題7の解答を求めてみる。

s = x + a y t = x - a y

とおくと、

z x = ( f s s x + g t t x , f s s y + g t t y ) · ( 1 , 1 )
= f s + g t + a f s - a g t
2 z x 2 = 2 f s 2 + 2 g t 2 + a 2 2 f s 2 + a 2 2 g t 2
z y = ( f s s x + g t t x , a f s - a y t ) · ( a , - a )
= a ( f s + g t ) - a 2 ( f s - g t )
2 z y 2 = a 2 ( 2 f s 2 + 2 g t 2 ) + a 4 ( 2 f s 2 + 2 f t 2 )

よって、

a 2 2 z x 2 = 2 z y 2

(証明終)

2 z s t = 0

を満たす関数は、

z = f ( s ) + g ( t )

と表される。

s = x + a y t = x - a y

と おけば、

z = f ( x + a y ) + g ( x - a y )
a 2 2 z x 2 = 2 z y 2