Derivace funkce

Stažení mws souboru do Maple

Dalším základním pojmem diferenciálního počtu je derivace funkce. K výpočtu první derivace funkce jedné proměnné jsou určeny příkazy

Diff( f(x), x)       - matematický zápis
diff( f(x), x)        - výpočet

Místo funkce f(x) lze v těchto příkazech použít i výraz pro výpočet hodnoty funkce. Pro určení hodnoty derivace funkce zapsané pomocí příkazu Diff lze užít příkaz value .

Pro výpočet druhé, popř. třetí, derivace funkce f(x) použijeme tento příkaz ve tvaru

diff( f(x),x,x) , popř.
diff( f(x),x,x,x) .

Vyšší stupeň derivace se tvoří přidáním dalšího parametru do příkazu diff .

> Diff(ln(x^2-3*x+5),x)=diff(ln(x^2-3*x+5),x);
    

> f:=x->ln(x^2-3*x+5);
    

> Diff(f(x),x,x)=diff(f(x),x,x);
    

> Diff(f(x),x$3)=diff(f(x),x$3);
    # užití znaku $ jako opakovače - viz. posloupnosti

 

Příkaz diff lze také užít pro výpočet parciální derivace funkce více proměnných

diff( f(x,y,z), x)         - parciální derivace podle proměnné x

> Diff(sin(t)*ln(s),t,s)=diff(sin(t)*ln(s),t,s);
    # smíšená parciální derivace

 

Další možností, jak v Maplu vypočíst derivaci funkce, je operátor derivace D .

D(jméno funkce)      - výpočet první derivace

( D@@n )(jméno funkce)     - výpočet n -té derivace

Ekvivalentní zápis pomocí Diff je

Diff( jméno funkce, proměnná)

Pomocí operátoru derivace lze vypočíst derivace jak standardních funkcí, tak i funkcí definovaných uživatelem. Výsledkem provedení operace je opět funkce.

Operátor D je také obsažen v rozšiřující knihovně student . Proto další příklady užití tohoto operátoru naleznete v příloze student package .

> D(cos);
    

> f:=x->cos(x)+7*x^2-2*x;
    

> df:=D(f);
    

> df(0);
    

> ddf:=(D@@2)(df);
    

> dddh:=(D@@3)(h);
    # h není definováno, proto symbolický zápis třetí derivace

> h:=x->x^4-3*x^3;
    

> dddh(h);
    

Následují příklady, které jsou podrobně vysvětleny v příloze student package .

> D(h);
    # derivace podle první proměnné

> D[1,1](h);
    # druhá derivace podle první proměnné

> f2:=(x,y,z)->x^3*y^2*z^2;
    

> D[1$3](f2);
    # parciální derivace třetího řádu podle proměnné x

> D[1,1,1](f2)(0,1,1);
    # parciální derivace třetího řádu podle x v bodě [0,1,1]

> D[1,2,3](f2);
    # parciální derivace třetího řádu podle x, y, z

 

Ing. Vladimír Žák

Valid HTML 4.01 Transitional