דרך ב: ע"י כלל השרשרת

Download Report

Transcript דרך ב: ע"י כלל השרשרת

םינלכלכל ' ב הקיטמתמ

, תומותס תויצקנופ .

, תרשרשה ל רולייט םונילופו לכ

רליוא טפשמ 4 רועיש הירואית

1

תרשרשה ללכ

.

יחכונה קרפה לש רתויב השקה קלחל ונעגה .

ריכהל ונילע ש הבושח החכוה ונינפל : היצביטומב אופא חתפנ היהנו בוריקה תויעב לכ תא רותפל לכונ החכוהה רחאל , תוישעמ תואמגוד הנושארל הארנ , תוידממ ברה יאשונ תעבראמ דחא םויסמ דחא אשונ תת קר םיקוחר !

סרוקה 2

תרוכזת תרשרשה ללכ

שמיש ) הבכרה לש תרז גנ – וא ( ידממ דחה תרשרשה ללכ .

םדוקה סרוקב תובר ונתוא 3 f יהתו x 0 הדוקנב הריזג היצקנופ : יזא g יהת g(x 0 ) :) ' א הקיטמתמ ( הרדגה הדוקנב הריזג היצקנופ

f

(

g

(

x

))' 

f

' (

g

(

x

))

g

' (

x

)

d

( 1 

x

2 

x

3 ) 100

dx

: בושיחל ונשמתשה הז ללכבו

תרשרשה ללכ

הבצה אלל הזכ בושיח עצבל איה ונתפיאש : אבה טפשמה ונתושרל דמוע ךכ םשל (

x

(

t

0 ), :

y

(

t

))

f t

(

x

(

t

.

), t 0

f

(

x

,

y

) הדוקנב תופיצר

y

(

t

))

x

(

t

), : טפשמ

y

(

t

)

dF dt

(

t

) 

f t

(

x

(

t

),

y

(

t

))  

f

x dx dt

 

f

y dy dt

.

t 0 הדוקנב 4

תרשרשה ללכ

f

(

x

,

y

) 

x

3

y

2

x

t

2

y

e t f x

(

x

,

f y

(

x

,

y

)

y

)   3

x

2

y

2 2

x

3

y

:

x t

 2

t y t

e t

: תיבושיח השחמהב ליחתנ

df

(

x dt

,

y

)

dF

(

t

) 

dt f t

(

x

(

t

),

y

(

t

))  

f

x dx

dt

f

y dy dt df

(

x

,

y

) 

dt f x x t

f y y t

 3

x

2

y

2  2

t

 2

x

3

y

2 

e t

 3

t

4

e

2

t

 2

t

 2

t

6

e

2

t

e t

 ( 6

t

5  2

t

6 )

e

3

t

5

תרשרשה ללכ

בר היצקנופ לש עופיש בושיחל קזח ילכ אוה ידממ .

המוד היעב לע תונעל אב אוהו .

ברה תרשרשה ללכ הליסמ ךרואל תידממ שפנל ג " לת לופכ h(g,f) ג " לת , g(t) שפנל ג " לת , f(t) : תירופיס השחמה היסולכואה לדוג = ג " לת היסולכואה לד וג – ןמסנ

h

(

x

,

y

) 

xy g

(

t

)  25000  1 .

05

t f

(

t

)  7000000  1 .

02

t

.

ביצהל ונילע t יפל h לש תרזגנה תא בשחל יד כ – םויה

h

(

x

(

t

),

y

(

t

))  175  10 9  1 .

02

t

 1 .

05

t

 175  10 9 

t

0 .

1  1 .

071

t h t

( 0 )  175  10 9  ln( 1 .

071 )  12  10 9 6

dF

(

t

) 

dt f t

(

x

(

t

),

y

(

t

))   

f x dx

f

y dy dt

שפנל ג " לת לופכ h(g,f) ג " לת , g(t) שפנל ג " לת , f(t) היסולכואה לדוג = ג " לת היסולכואה לד וג – ןמסנ 7

h

(

x

,

y

) 

xy g

(

t

)  25000  1 .

05

t f

(

t

)  7000000  1 .

02

t dg

(

t

)  25000  ln( 1 .

05 )  1 .

05

t dt h x

(

x

,

y

) 

y h y

(

x

,

y

) 

x

: תרשרשה ללכ תועצמאב בוש בשחנ

df

(

t

)  7000000  ln( 1 .

02 )  1 .

02

t dt dh t

(

g

(

t

),

f

(

t

)) 

f

( 0 )  25000  ln( 1 .

05 ) 

dt

175  10 9  ln( 1 .

05 )  175  10 9  ln( 1 .

02 )  12

g

( 0 )  10 9  7000000  ln( 1 .

02 ) 

) הניחבל ( החכוה תרשרשה ללכ

.

ידכ תויליבאיצנרפידב .

שמתשנ תעכ תורזגנל F תא קרפל .

.

תויקלח

t

t

0  

t F

(

t

) 

x

(

t

) 

x

0  

x

,

y

(

t

) 

y

0  

y f

(

x

(

t

),

y

(

t

)) : החכוה

x

(

t

0 ) 

x

0 ,

y

(

t

0 ) 

y

0

dF

(

t

)

d

(

t

)  

t

lim 

t

0

F

(

t

)  

t F

(

t

0 )  

t

lim 

t

0

f

(

x

(

t

),

y

(

t

)) 

t

f

(

x

0 ,

y

0 )  lim 

t

t

0 (

f

(

x

0 ,

y

0 )  

x

(

t

) 

f x

(

x

0 ,

y

0 )  

y

(

t

) 

f y

t

(

x

0 ,

y

0 )  

x

 

x

 

y

 

y

) 

f

(

x

0 ,

y

0 )  lim 

t

t

0 

x

(

t

) 

f x

(

x

0 ,

y

0 )  

y

(

t

) 

f y

(

x

0 , 

t y

0 )  

x

 

x

 

y

 

y

 8 lim 

t

t

0 

x

(

t

) 

f x

t

(

x

0 ,

y

0 )  lim 

t

t

0 

y

(

t

) 

f y

(

x

0 , 

t y

0 )  lim 

t

t

0 

x

 

t

x

 lim 

t

t

0 

y

 

y

t

) הניחבל ( החכוה תרשרשה ללכ

.

.

.

.

הריזג .

המוד ןפואב y(t) ש םושמו 

dx dt

(

t

0 ) lim 

t

 0  

x

 0 

dy dt

(

t

0 )  lim

t

 0  

y

 0 

dx

(

t

0 )

f x

(

x

0 ,

y

0 )

dt

dy

(

t

0 )

f y

(

x

0 ,

y

0 )

dt

: החכוה 

x

t t

t t

Q.E.D

) )  

f f

t t

( ( , , ) ) (

t

) 

t t dt

t t

y

 ( ( 

t t f

) ) 

x

 

f f dx

( (

dt t t

 , , 

f

y

) )

dt

t t

t t

x

 

t t

: 

x

t

t t

y

t t

y

9

) הניחבל ( תוינוויכ תורזגנל אחסונה תחכוה

: רבעה ןמ בוח ונל שי :) תרשרשה ללכ תועצמאב ( החכוה

df

(

at

,

bt

) 

dt d

(

at

)

dt df dx

d

(

bt

)

dt df dx

af x

bf y

10

) הניחבל ( דחא ןוויכב רליוא טפשמ תחכוה

: רבעה ןמ בוח דועו :) תרשרשה ללכ תועצמאב ( החכוה

df df

 (

tx

,

ty

) 

dt

(

tx dt

,

ty

)  

f dt xf x

(

tx

,

ty

)  ( 

k x x

,

f dt y

( )

x

,

y dtx dt

)

yf y

(

tx

,

ty

)  

kt

f k

( 

x

y

1 ,

f y

) (

x

,

y

)

dty dt kf

(

x

,

y

) 

xf x

yf y

: לבקנו t=1 ביצנ 11

אל י תמ – תרשרשה ללכ

x

יזא תיליבאיצנרפיד

z

f

(

x

,

y

)  י " ע וז הרעה ריהבנ .

תרשרשה ללכב שמתשהל ןתינ אל .

האבה אמגודה : אמגוד 2

t

,

y

t

רשאכ

t

0 

dt f

(

x

,

y

)   

x

2

x

2  0

y y

2 12 12

13

אל יתמ – תרשרשה ללכ

x

0 ,

y

0 .

x

0 הנותנה

f

( 2

t

,

t

)  : הבצה י " ע ' א ךרד 

f x

  (

x

, 

y

) 2  0  0 ,

x t

0  0

y

0   2

t

,

y

 

y

 

t

0 יכ לע    

t

2 2  

t t

2  4

t

3 5

t

2  4 5

t

, 

t

R

לבקנו

f

(

x

,

y

)   

x

2

x

2  0

y y

2 : תרוכזת

אל יתמ – תרשרשה ללכ

t

R

( 2 , )  4 5 .

t

 0 הנתשמב ' קנופ לש םיליגר הריזג יללכ יפל רוזגנ תעכ

df dt

t

0  0   4 5

df dt

 4 5 ,   14 14

x

0 ,

y

0 0 , 0

אל יתמ – תרשרשה ללכ

dz dt

f x f x

( 0 , 0 ),

f y

: תרשרשה ללכ י " ע : ב ךרד

t

 0 םייקתמ תרשרשה ללכ יפל , ןכל 

dx dt

 

f y

   

dt

תויקלחה תורזגנה תא בשחנ

dx dt

,

dy dt

תורזגנה ןכו 15 15

16

אל יתמ – תרשרשה ללכ

f x

f y

.

רוסא

 0 םייקתמ תיקלחה תרזגנה תרדגה יפל

df dt dt

   0  4 5 2 ,

dt

  תועטה .

הבצה י " ע הלבקתהש וז איה הנוכנה הבושתה הנותנה היצקנופהש הדבועהמ תעבונ היינשה האצותב   תיליבאיצנרפיד הנניא

f

(

x

,

y

)   

x

2

x

2  0

y y

2 : תרוכזת

טנאידרגל בצינה

ובש ןוויכה תא ראתמ היצקנופ לש .

טנאידרגהש וניאר הכ דע יעגרה חווטב רתויב הבר היצקנופה תונתשה 17 ?

טנאידרגל בצינה ןוויכה תועמשמ המ ךא ...

אבה ףקשב רתוי הפיקמ הבושת

תומותס תויצקנופ

תחכוהב תרשרשה ללכ לש ותוישומישב ונענכתשה רבכ .

בושח תוחפ אל שומיש תעכ הארנ .

תינוויכ תרזגנל אחסונה 18 תצובק .

x

f

(

x

,

y

) תיליבאיצנרפידו

f

( הפיצר היצקנופ רובע

x

,

y

) 

c

: הרדגה

f

(

x

,

y

) 

x

2  4

y

2 3

c

x

2 4 

y

2 3

תומותס תויצקנופ

?

םייחב תומותס תויצקנופ םישגופ יתמ .

לקשמ יווישב תאצמנ תבכרומ תכרעמ רשאכ וא הירטמואיגב 19 היצקנופ לש התרזגנ איה המ תעדל םיצור ונחנא תובורק םיתיעל .) 3,4 ( דיל 5 : לשמל .

המותס סוידרב לגעמל קישמ אצמ

f

(

x

,

y

) 

x

2 

y

2 : איה היצקנופה

f

(

x

,

y

) 

x

2 

y

2  25

dy dx

: ש ןוויכ המותס איה : בושיחב םיניינעתמ ונאו

תומותס תויצקנופ

(

f x

(

x

, 0 ,

y

)

y

0 )  

x

2  ( 3 , 4 )

y

2

y y

2   25

f

' ( 3 )  25  

x x

2 2  3 25  3 2   5

dy dx

 3 16  x 2 ב תולתכ  2

x

25 

x

2 y : יביאנה ןורתפה ל היצקנופה תא ךופהנ   25

x

x

2 : רוזגנו   3 4 הדוקנה תא תרזגנב ביצנ .

לבקנו המותסה היצקנופה תא ךופהל ונחלצה יכ רדתסה הז לבא

.

תשרופמל

20

תומותס תויצקנופ

יללכ ןורתפ רחא שופיחב תרשרשה ללכ .

תאחסונב טיבנ הבה המותסה היצקנופה תייעבל

df

(

t

) 

dt f t

(

x

(

t

),

y

(

t

))  

f

x dx dt

 

f

y dy dt

21 שפוח תגרד ונל שיו .

בושיחל ךרד םישפחמ ונחנא

dx

.

t הליסמה תריחבב ךרואל תכלוהה הליסמ רמולכ t=(x,f imp .

(x)) – אופא רחבנ המותסה היצקנופה t=(x,y) : רחא חוסינב

תומותס תויצקנופ

: הבצהב טיבנ

df

(

x

) 

dx f t

(

x

,

y

(

x

))  

f

x dx dx

 

f

y dy dx

0  

f

x

.

העובק

dx dx

 f היצקנופ ה

df

( – וז הליסמ ךרואלש םיעדוי ונא ךא

x

,

dx y

(

x

))  0 : ןכל 

f

y dy dx f x

f y dy dx

f f y x

dy dx

: ונלביקו 22

תומותס תויצקנופ

f y

(

f x

0 ( ,

x

,

y

0

y

) ) ( 

x

f

0 , (

x y

0 , )

y

0 ) :

f

(

x

,

y

) המותסה היצקנופה לש : טפשמ התרזגנ זא : איה

dy dx

 

f f x y

( (

x x

0 0 , ,

y y

0 0 ) ) .

טנאידרגה .

הדוקנב ןוויכל בצינה אוה הז ןוויכ 23

תומותס תויצקנופ

dy dx

 

f x

(

x

0 ,

y

0 )

f y

(

x

0 ,

y

0 )

f x

(

x

,

y

)  2

x

9

f y

(

x

,

y

)  2

y

4 

y

2 : המותס היצקנופל תירטמואיג השחמה

f

(

x

,

y

) 

x

2  9

y

2 4  2 : הספילאב טיבנ .) 3,2 ( הדוקנב קישמ רשי בשחנ הבה אוהש לכב שמתשנ )

f

רשיה בושיחל 3,2

x

( ( 3 , 2 )  6 9  2 3

dy dx

  2 2 / 3   1 3

f y

( 3 , 2 )  2 2  1

l

(

x

)   1 3

x

 3 24

רולייט םונילופ

הנתשמ

לש תויצקנופב קסועה אשונ תת אוה רולייט םונילופ

.

דחא

25 בוריקה תוכיא תא םוחתל לכונ רבד לש ופוסב ותועצמאב .

םינתשמ

ינש

ב תויצקנופ רובע ונלש תרזגנה העיצמש יראינילה בוריקה תא רפשל אוה ןויערה .

תופסונ תורזגנ תניחב תועצמאב

רולייט םונילופ

.

ןיינב לש תישילש המוקמ ךלשומה רודכ לש ותוגהנתהב טיבנ 26 h = הבוג t = ןמז

רולייט םונילופ

: קישמ תועצמאב רודכה תעונת לש בוריק לע תעכ לכתסנ 27 h = הבוג t = ןמז

רולייט םונילופ

רשק דביא הרהמ דע לבא , בוט ליחתה םנמוא בוריקה ...

תואיצמל 28 בוריקב ונבשחתה אל הדבוע וזיאב .

בוריקה תא רפשל הצרנ ?

םדוקה .

רודכה תוריהמ רמולכ .

הנתשמ איה םג תרזגנהש ךכב

רולייט םונילופ

.

ותועצמאב התוא ברקלו .

תרזגנה יוניש בצק תא דודמל הצרנ

f

~ ' (

x

) : תברוקמה תרזגנה תא ןמסנ

f

~ ' (

x

) .

 (

x

x

0 ) 

f

" (

x

0 ) 

f

' (

x

0 ) : אוה תרזגנה לש בוריק ונדמלש תיראינילה בוריקה תטישב םישמתשמ רשאכ תא םייקת התרזגנש

f

~ (

x

)

f

~ (

x

) 

f

(

x

0 )  (

x

x

0 ) 

f

' (

x

0 )  (

x

x

0 ) 2 2 

f

.

האוושמה " (

x

0 ) : ונלביק .

x 0 ב f לש 2 רדסמ רולייט רוט םג הנוכמה 29

רולייט םונילופ

.

2 רדסמ רולייט רוט תועצמאב בוריקה לע תעכ לכתסנ 30 h = הבוג t = ןמז ...

ריווא תודגנתה ונחנזה יכ קר הז לבא !

םלשומ

רולייט םונילופ

.

ריווא תודגנתה םע םעפה יוסינ ותוא לע רוזחנ 31 h = הבוג t = ןמז .

ףייזמ בוריקה בוש

רולייט םונילופ

?

ספספל ונלוכי המ .

קייודמ וניא בוריקה םעפ בוש 32 הנתשמ תרזגנה לש יונישה בצק םגש ךכב ונבשחתה אל .

ריוואה תודגנתה ללגב תועצמאב ברקל הסננ .

ןובשחב ותוא םג איבהל יאדכ ילוא .

הינשה תרזגנה תא תישילשה תרזגנה

רולייט םונילופ

.

תישילש תרזגנל ןומיס התוא ברקלו .

ללכב .

הינשה

f

~ תרזגנה יוניש בצק תא דודמל הצרנ " (

x

) : תברוקמה תרזגנה תא ןמסנ 33

f

~ " (

x

) .

 (

x

x

0 ) 

f

( 3 ) (

x

0 ) 

f

" (

x

0 ) : אוה תרזגנה לש בוריק ונדמלש תיראינילה בוריקה תטישב םישמתשמ רשאכ

f

~ (

x

)  תא םייקת התרזגנש

f

~ (

x

) .

הינשה תרזגנה תאוושמ תאו וזה האוושמה

f

(

x

0 )  (

x

x

0 )  .

f

( 1 ) (

x

0 ) x 0 ב f  (

x

לש 

x

0 ) 2 

f

( 2 ) (

x

0 )  (

x

x

0 ) 3 

f

( : 3 ) ונלביק (

x

0 ) 2 6 3 רדסמ רולייט רוט םג הנוכמה

רולייט םונילופ

: לילכהל ןמזה עיגה : תויהל רדגומ x 0 הדוקנב f(x) היצקנופ לש n רדסמ רולייט רוט ~

f n

,

x

0 (

x

) 

i n

  0 (

x

x

0 )

i i

!

f

(

i

) (

x

0 )

f

~

n

( ,

i x

0 ) (

x

0 ) 

f

(

i

) (

x

0 )

i

n

: הנחבא 34

רולייט טפש מ – רולייט םונילופ

: רולייט טפשמ ונל ןותנ ךכ םשל ?

בוריקה בוט המכ לבא

R n

(

x

)

f

~

n

 ,

x

0

f

( ( (

x n

)

n

  1 )  (

f

1

x

( )!

e x

) ) ( 

x x R e

n

 (

x

[

x

0

x

) 0 ) .

,

n x

]  1 : טפשמ רולייט רוט לש 35 המכב היצקנופ רובע םג רולייט םונילופב שמתשהל ןתינ .

אבה קרפב תאז דמלנ .

םינתשמ

אמגו ד – רולייט םונילופ

.

3 : הלאש

f

(

x

) 

x f f

' (

x

)  ' ' ' (

x

) 1 2

x

 8

x

2 3

x

0  25

x x

1  24

f

" (

x

)   4

x

1

x

: רולייט רוט םושרנ

f

~

n

,

x

0 (

x

) ~

f n

, 25 (

x

)  

i n

  0 (

x

x

0 )

i

25 

i

!

x

2 

f

25 (

i

) (

x

0 )  

x

2 2  100 25  3  

x

3 3  2  5000 25 36

.

3

אמגו ד – רולייט םונילופ

: הלאש 37

f

~

n

, 25 ( 24 )  5  1 10  1 1000  1 50000  4 .

89898 : ש ךכ ] 24,25 [ עטקב .

בוריקב האיגשה תא םוסח : הלאש c םייק רולייט טפשמ יפל : הבושת ~

f n

, 25 (

f x

( )  )  ~

f n

25 ,  ( 2 

x

) 25  

f

" " 2 (  )

x

 4 !

100 25 25   24 ) 3   2  3

f

  "

x

( 3

c

4 !

5000 ) 25

.

3

אמגו ד – רולייט םונילופ

: הלאש 38

f

~

n

, 25 ( 24 )  5  1 10  1 1000  1 50000  4 .

89898 : ש ךכ ] 24,25 [ עטקב .

בוריקב האיגשה תא םוסח : הלאש c םייק רולייט טפשמ יפל : הבושת ~

f n

, 25 (

f x

( )  )  ~

f n

25 ,  ( 2 

x

) 25  

f

" " 2 (  )

x

 4 !

100 25 25   24 ) 3   2  3

f

  "

x

( 3

c

4 !

5000 ) 25

39

אמגו ד – רולייט םונילופ

f

" " (

x

)  3  16

x

3 4

x f

" " (

x

) 4 !

 1 32

x

3

x

24 32 ( הדוקנב אוה עטקב תלבקמ וז היצקנופש ילמיסכמה ךרעה  ~

f

: ש ךכ 3 , 25 ] 24,25 [ עטקב 32 ( 24 3 ) .

בוריקב האיגשה תא םוסח : הלאש c 24  : : הבושת

f

( 25 ) 20 3 )  16 ~

f n

 , 25 ( 24 1 

f

1 , 024 , 000 " " 4 !

(

c

) ( 25 םיכרע תועצמאב ברקנ  24 )  :

f

(

c

בשחל לקש

םינתשמ ינשב רולייט םונילופ

רתוי בוט דחא הנתשמב תויצקנופ ברקל וניצרש םשכ וננוצרב ךכ , ) קישמ רשי ( לאיצנרפידה תועצמאב רשאמ תועצמאב רשאמ רתוי בוט םינתשמ ינשב תויצקנופ ברקל .

קישמ רושימ : רולייט רוט ידי לע וז היעב ונרת פ – דחא הנתשמב

לש ולא םע תודכלתמ תונושארה ויתורזגנ .

n ש םונילופ הדוקנב היצקנופה

.

םינתשמ ינשב 2 רדסמ רולייט םונילופ תעכ רידגנ .

ךכמ רתויל שרדינ אל 40

םינתשמ ינשב רולייט םונילופ

רדגומ x 0 ,y 0 הדוקנב f(x,y) היצקנופ לש (

f

~ 2 , (

x

0 ,

y

0 ) (

x

,

x

x

0 )

f x y

) (

x

0 , 

f y

0 ) (

x

0 ,  (

y y

0 )  

y

0 )

f y

(

x

0 , 2 רדסמ רולייט רוט

y

0 )  : תויהל (

x

x

0 ) 2

f xx

(

x

0 ,

y

0 ) / 2  (

y

 (

x

x

0 )(

y

y

0 )

f xy

(

x

0 ,

y

0 )

y

0 ) 2

f yy

(

x

0 ,

y

0 ) / 2  ינשב היצקנופ לש רולייט בוריק לש .

2 : הנחבא רדסמ תויקלחה תורזגנה לכ תירוקמה היצקנופה לש ולאל תוהז םינתשמ 41

הקדצה םינתשמ ינשב רולייט םונילופ

הליסמ לכל t 0 תיליבאיצנרפיד : (

t

 היצקנופ רובעש הארה הדוקנ ןכלו היצקנופ לכלו םייקתמ

f bt t

 ( :

at

ליגרת ,

bt

)

f

~ 2 , (

at

0 ,

bt

0 ) (

at

,

bt

)  2 , (

t

0 ) (

at

,

bt

) 42 .

: הנקסמ היצקנופה רובע רולייט רוטל ךפוה םינתשמ ינשב היצקנופל רולייט רוט המיאתמ הבצה רחאל רחבנש ןוויכ לכב תידממ דחה

I קרפ ףוס

םילוכי ונישוחש וזל ההז בוריק תדימב העפות אבנל ונתלוכיב םא .

התוא וניזחש רמול לכונו ךכב ונל ידש ירה דודמל הרקנופ ירנה - 43