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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - Gradient und Hessematrix
Gradient und Hessematrix < mehrere Veränderl. < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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Gradient und Hessematrix: Aufgabe 9.4.c
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 17:29 Mo 18.06.2007
Autor: DerHochpunkt

Aufgabe
Bilden Sie Gradient und Hessematrix!

[mm] f_{3} (x_{1},x_{2},x_{3}) [/mm] = [mm] \bruch{x_{1}}{2x_{2} - x_{3}} [/mm] + [mm] x_{3}^3 [/mm] - [mm] 5x_{1} [/mm]

Muss ich mit Quotientenregel partiell ableiten??? Der erste Summand macht mir Sorgen zur partiellen ersten Ableitung für den Gradienten und für die partielle zweite Ableitung für die Hessematrix.

        
Bezug
Gradient und Hessematrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 17:55 Mo 18.06.2007
Autor: barsch

Hi,

wie du Gradient bzw. HesseMatrix berechnest, scheint dir klar zu sein. Das Problem bereitet dir


> [mm] f_{3} (x_{1},x_{2},x_{3})[/mm] = [mm] \bruch{x_{1}}{2x_{2} - x_{3}} [/mm] +  [mm]x_{3}^3[/mm] - [mm]5x_{1}[/mm]

der Bruch?!

Schreibe es einfach um in

  [mm] \bruch{x_{1}}{2x_{2} - x_{3}}=x_1*(2x_2-x_3)^{-1}. [/mm]

Beim Ableiten einfach bedenken:

Je nachdem, nach welcher Variable du ableitest [mm] (x_1/x_2/x_3), [/mm] sind die anderen zwei Variablen als Konstanten zu sehen.

Ein Beispiel:

Du willst nach [mm] x_3 [/mm] ableiten, dann erhälst du für den Teil:

[mm] x_1*(2x_2-x_3)^{-2}, [/mm] weil [mm] x_1 [/mm] und [mm] x_2 [/mm] als Konstanten betrachtet werden.

MfG

barsch


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Gradient und Hessematrix: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 18:33 Mo 18.06.2007
Autor: DerHochpunkt

Ich nehme an, du hast

[mm] x_1\cdot{}(2x_2-x_3)^{-1}. [/mm]

so abgeleitet:

(-1) * (-1) * [mm] x_1\cdot{}(2x_2-x_3)^{-1-1}. [/mm]

exponent der klammer * innere ableitung * klammer (hoch exponent - 1)

da -1 und -1 positiv wird, hast du das nicht mit notiert, für mein verständnis frage ich aber noch einmal nach.

stimmt doch, oder?


mfg niklas

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Gradient und Hessematrix: Stimmt!
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:44 Mo 18.06.2007
Autor: barsch

Hi,

> Ich nehme an, du hast
>
> [mm]x_1\cdot{}(2x_2-x_3)^{-1}.[/mm]
>
> so abgeleitet:
>  
> (-1) * (-1) * [mm]x_1\cdot{}(2x_2-x_3)^{-1-1}.[/mm]
>
> exponent der klammer * innere ableitung * klammer (hoch
> exponent - 1)
>  
> da -1 und -1 positiv wird, hast du das nicht mit notiert,
> für mein verständnis frage ich aber noch einmal nach.
>  
> stimmt doch, oder?

[ok] Bingo. Sorry, wenn ich an dieser Stelle ein wenig zu knapp erklärt habe.

>  
>
> mfg niklas

MfG

barsch

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Gradient und Hessematrix: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 19:14 Mo 18.06.2007
Autor: DerHochpunkt

Hier mein Ergebnis:

ich substituiere vorher [mm] (2x_2 [/mm] - [mm] x_3) [/mm] = z ... der übersichtlichkeit halber


grad $ [mm] f_{3} (x_{1}, x_{2}, x_{3}) [/mm] $ = [ [mm] (z^{-1} [/mm] - 5); [mm] (-2x_1 z^{-2}); x_1z^{-2}) [/mm] ]



$ [mm] H_{f} (x_{1},x_{2},x_{3}) [/mm] $ =

[mm] \pmat{ 0 & -2 z^{-2} & z^{-2} \\ -2 z^{-2} & 8x_1 z^{-3} & -4x_1 z^{-3} \\ z^{-2} & -4x_1 z^{-3} & 2x_1 z^{-3}} [/mm]



IST DAS KORREKT??

Bezug
                                        
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Gradient und Hessematrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 22:04 Mo 18.06.2007
Autor: barsch

Hi,

> Hier mein Ergebnis:
>  
> ich substituiere vorher [mm](2x_2[/mm] - [mm]x_3)[/mm] = z ... der
> übersichtlichkeit halber
>  
>
> grad [mm]f_{3} (x_{1}, x_{2}, x_{3})[/mm] = [ [mm](z^{-1}[/mm] - 5);[ok] [mm] (-2x_1 z^{-2}) [/mm] ; [ok]  

> [mm] x_1z^{-2}) [/mm] ] Hier fehlt meiner Ansicht nach etwas!

Ich habe raus: [mm] x_1z^{-2}+3x_3^2 [/mm]

Dann müssten hier Folgefehler auftreten...

> [mm]H_{f} (x_{1},x_{2},x_{3})[/mm] =
>
> [mm]\pmat{ 0 & -2 z^{-2} & z^{-2} \\ -2 z^{-2} & 8x_1 z^{-3} & -4x_1 z^{-3} \\ z^{-2} & -4x_1 z^{-3} & 2x_1 z^{-3}}[/mm]
>  
>
>
> IST DAS KORREKT??  

Nicht ganz. Rechne noch einmal nach. Solltest du doch Recht haben, poste mal deine 1. Ableitung nach [mm] x_3. [/mm]

MfG

barsch

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Gradient und Hessematrix: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 22:34 Mo 18.06.2007
Autor: DerHochpunkt

Du hast recht... im Gradienten ändert sich die dritte partielle Ableitung zu

[mm] x_1 z^{-2} [/mm] + 3 [mm] x_3^2 [/mm]


Damit bleibt die Hessematrix unverändert, lediglich das Glied in der dritten Zeile und der dritten Spalte ändert sich (nach meinen Rechnungen) zu

[mm] 2x_1 z^{-3} [/mm] + [mm] 6x_3 [/mm]

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Gradient und Hessematrix: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 16:00 Di 19.06.2007
Autor: DerHochpunkt

ich möchte doch nur kurz wissen, ob meine lösungen für gradienten und hessematrix stimmen.. kann doch nicht so schwer sein

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Gradient und Hessematrix: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 18:49 Di 19.06.2007
Autor: barsch

Hi,

> ich möchte doch nur kurz wissen, ob meine lösungen für gradienten und hessematrix stimmen.. kann doch nicht so schwer sein

Ich nehme an, hier hat sich aus Trotz keiner gemeldet. Wenn es doch so einfach ist, dann ist eine Kontrolle ja unnötig.

Naja,

folgende Hessematrix hattest du vor deiner Verbesserung:

[mm] \pmat{ 0 & -2 z^{-2} & z^{-2} \\ -2 z^{-2} & 8x_1 z^{-3} & -4x_1 z^{-3} \\ z^{-2} & -4x_1 z^{-3} & 2x_1 z^{-3}} [/mm]

wobei [mm] z:=2x_2-x_3 [/mm]

Deine Verbesserung für die dritte Zeile,Spalte stimmt:

> [mm]2x_1 z^{-3}[/mm] + [mm]6x_3[/mm]  

Der Rest stimmt auch.

barsch

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Gradient und Hessematrix: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 20:16 Di 19.06.2007
Autor: DerHochpunkt

^Hallo Barsch.

Danke schön. Freut mich dass es richtig ist.

Aber: War ich irgendwie unhöflich? War nicht so gemeint. Ich bin ja froh, wenn hier jemand antwortet.

gruß,
niklas

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Gradient und Hessematrix: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:40 Di 19.06.2007
Autor: barsch

Hi,

kein Ding...

Habe ich vielleicht in den falschen Hals bekommen.

MfG

barsch

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Ansicht: [ geschachtelt ] | ^ Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen"  | ^^ Alle Foren  | ^ Forenbaum  | Materialien


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