方向导数与梯度演示 by Šárka Voráčová

方向导数与梯度演示 by Šárka Voráčová
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2017-12-17 16:01
①本范例演示了方向导数与梯度的几何意义,通过动态图形展示函数在某点的梯度向量和沿任意方向的方向导数;②涉及核心数学概念包括梯度、方向导数、向量、函数图像和解析几何;③作图要点运用了CurveCartesian(曲线)、Vector(向量)、Derivative(导数)、Angle(角度)等GeoGebra命令和对象;④适合高中及以上学生学习和理解微积分中的向量微积分部分。

GeoGebra 命令及参数

  1. CurveCartesian(t, y0, a(t, y0), t, -5, 5) → b
  2. CurveCartesian(x0, t, a(x0, t), t, -5, 5) → c
  3. CurveCartesian((t * cos(α)) + x0, (t * sin(α)) + y0, a((t * cos(α)) + x0, (t * sin(α)) + y0), t, -2, 2) → cut
  4. Curvature(A, cut) → k
  5. Segment(D, A_1) → d
  6. Surface((u * cos(α)) + x0, (u * sin(α)) + y0, v, u, -2, 2, v, -2, 2) → e
  7. Vector(A, A + (cos(α), sin(α))) → v1
  8. Derivative(cut) → cut'
  9. Vector(A, A + B) → v
  10. Angle(v1, v) → β
  11. Vector(A_1, A_1 + ((k1 * x0), (k2 * y0))) → grad

AI 绘图提示语参考

绘制一个函数的图形,并在指定点画出梯度向量和任意方向的梯度。首先画出函数曲线,然后在某点画出梯度向量,接着画出该点沿任意方向的梯度向量,最后展示曲率和方向角。
以上提示语为根据原始绘图命令整理而来,仅供参考。