Калькулятор часткових похідних
Оберіть двозмінну функцію та точку (x, y), щоб чисельно оцінити її часткові похідні ∂f/∂x та ∂f/∂y.
Function f(x,y)
Rate of change of f with respect to x
- 1
f(x+h, y) with h = 1×10⁻⁵
f(1,00001, 2) = 5,00002 - 2
f(x-h, y) with h = 1×10⁻⁵
f(0,99999, 2) = 4,99998 - 3
Numerator = f(x+h,y) − f(x-h,y)
5,00002 − 4,99998 = 0,00004Central difference cancels the first-order error term for better accuracy. - 4
∂f/∂x ≈ numerator ÷ (2h)
0,00004 ÷ 0,00002 = 2
Як працює цей калькулятор?
Часткова похідна дає нахил f(x,y) вздовж однієї осі, коли інша змінна фіксована. Цей інструмент обчислює ∂f/∂x та ∂f/∂y у вашій обраній точці за допомогою формули центральної різниці з кроком h = 1e-5, даючи точні числові нахили для вибраної функції.
Формула
How this is calculated
Часткова похідна вимірює, як змінюється функція кількох змінних, коли рухається лише одна змінна, а інші зафіксовані. Оберіть функцію f(x,y) зі списку та введіть координати точки x і y, де ви хочете оцінити нахили.
Кожна часткова похідна наближується за допомогою формули центральної різниці. Для отримання ∂f/∂x ми фіксуємо y і обчислюємо [f(x+h, y) − f(x−h, y)] / (2h); для ∂f/∂y ми фіксуємо x і обчислюємо [f(x, y+h) − f(x, y−h)] / (2h). Крок h = 1e-5 достатньо малий, щоб відстежити справжній нахил дотичної, тримаючи похибку округлення з плаваючою точкою низькою, а симетрична (центральна) форма скасовує провідний член помилки, даючи точність другого порядку.
Вхідні дані є безрозмірними дійсними числами, тому похідні несуть одиниці f на одиницю x або y. Оцінки надзвичайно точні для гладких функцій, запропонованих тут. Крайні випадки: дуже велике x у eˣ·y може переповнитися, а поблизу різких особливостей числова похідна є лише наближенням точного аналітичного значення.
Поширені запитання
Це похідна функції кількох змінних за однією змінною при трактуванні всіх інших змінних як констант, що описує нахил поверхні вздовж цієї осі.
Центральна різниця [f(x+h) − f(x−h)] / (2h) скасовує член помилки першого порядку, тому вона точна до другого порядку і відповідає справжньому нахилу значно точніше, ніж пряма або зворотна різниця.
Для гладких функцій, що надаються, числова оцінка зазвичай збігається з точною аналітичною похідною до кількох десяткових знаків, обмежуючись лише похибкою округлення з плаваючою точкою.
Також відомий як
TG we-Calculate Editorial Team. (2026). Калькулятор часткових похідних [Online calculator]. TG we-Calculate. https://we-calculate.com/uk/calculator/partial-derivative-calculator
TG we-Calculate Editorial Team. "Калькулятор часткових похідних." TG we-Calculate. 2026. https://we-calculate.com/uk/calculator/partial-derivative-calculator.
TG we-Calculate Editorial Team, "Калькулятор часткових похідних," TG we-Calculate, 2026. [Online]. Available: https://we-calculate.com/uk/calculator/partial-derivative-calculator
@misc{wecalculate_partial_derivative_calculator, title = {Калькулятор часткових похідних}, author = {{TG we-Calculate Editorial Team}}, howpublished = {\url{https://we-calculate.com/uk/calculator/partial-derivative-calculator}}, year = {2026}, note = {TG we-Calculate} }
Чи допоміг вам цей калькулятор?
