Hét vraag- en antwoordplatform van Nederland

Waarom heeft de lengte (norm) van een vector (in R^n) invloed op de richtingsafgeleide?

Bij het berekenen van de richtingsafgeleide naar een vector u maakt de lengte van u veel uit. Als v een reëel veelvoud is van u (zeg v=r*u) levert dit een andere richtingsafgeleide (r maal zo groot), terwijl zowel v als u dezelfde richting hebben. Hoe kan dit?

Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
in: Wiskunde
2.1K

Heb je meer informatie nodig om de vraag te beantwoorden? Reageer dan hier.

Antwoorden (2)

Als de vector langer wordt, dan verandert toch gewoon de richting?

Toegevoegd na 1 minuut:
Correctie: steilheid met betrekking tot de richting? De steilheid resp. tot die richting is de richtingsafgeleide. Als het pad langer wordt, zal ook de steilheid toenemen. De richting zelf niet. Of begrijp ik het nu niet goed?

Toegevoegd na 1 week:
De richtingsafgeleide kan je definiëren als

den w dot u

waarbij u je (eenheids)vector is en w de functie van het resp. level-plane.

Het maakt dus inderdaad uit of deze vector's norm groter wordt. Dit is eigenlijk ook heel logisch als je naar de betekenis kijkt. Je beweegt dan met een grotere snelheid dus is er een grotere verandering.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Nee, een vector langer maken verandert de richting van die vector niet; wél de waarde van de bijhorende richtingsafgeleide (tenzij die toevallig 0 is ;-)).
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
@TomD snap ik :P Ik had even verkeerd om gedacht maar daarna gecorrigeerd... Er staat ook duidelijk 'multiply by a scalar' in de vraag, dusja...
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Klopt, ik had je aanvulling niet goed gelezen.
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Oké, dat klinkt op zich wel logisch. Een geometrische voorstelling is echter niet mogelijk, toch?
Het spijt me trouwens voor mijn late reactie, maar de wiskundige analyse is een tijdrovend kindje. ):
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden
Een geometrische voorstelling is zeker wel mogelijk.
Ben je bezig aan multi-variable calculus?
De lengte van een vector u heeft inderdaad invloed op de waarde van de richtingsafgeleide als je die berekent in de richting van u. Net omdat dat 'niet handig' is, wordt de richtingsafgeleide meestal gedefinieerd in de richting van een eenheidsvector. Als u geen lengte 1 heeft, dien je dan u eerst te normaliseren (u/||u||) en dan de richtingsafgeleide te berekenen in de richting van die eenheidsvector.

Wanneer je enkel in een richting geïnteresseerd bent, dan maakt het niet uit met welk veelvoud van u je werkt.
Het maakt ook niet uit als je enkel geïnteresseerd bent in het teken (pos./neg./nul) van de richtingsafgeleide, bv. om te weten of een functie in die richting stijgt of daalt.
Maar als om een of andere reden de precieze waarde (en dus grootte) van de richtingsafgeleide van belang is, bv. omdat je die voor verschillende richtingen wil berekenen en vergelijken, dan mag je natuurlijk geen appels met peren vergelijken en moet je werken met vectoren van dezelfde grootte; handig is dan om eenheidsvectoren te nemen.

Samengevat: als je vraag is 'hoe het komt' dat die afhankelijkheid er is, dat is gewoon door de definitie of manier van berekenen; bv. via een limiet of met een scalair product tussen de gradiënt en de vector: een langere vector zorgt voor een grotere richtingsafgeleide (in absolute waarde). Als je dat wil vermijden - en soms neemt men dat dus zelfs op in de definitie! - dan werk je steeds met eenheidsvectoren.

Zie bv. ook de bijgevoegde wikipedia-pagina waar men spreekt van '... along a unit vector ...'; idem op de Nederlandstalige pagina.
(Lees meer...)
Verwijderde gebruiker
12 jaar geleden

Weet jij het beter..?

Het is niet mogelijk om je eigen vraag te beantwoorden Je mag slechts 1 keer antwoord geven op een vraag Je hebt vandaag al antwoorden gegeven. Morgen mag je opnieuw maximaal antwoorden geven.

0 / 5000
Gekozen afbeelding