主要内容

雅各布

雅各布矩阵

描述

例子

雅各布(Jacobian)(F,,,,v计算雅各布矩阵F关于v。这((一世,,,,j结果的元素是 F (( 一世 v (( j

例子

全部收缩

向量函数的Jacobian是该函数部分衍生物的矩阵。

计算Jacobian矩阵[x*y*z,y^2,x + z]关于[X,Y,Z]

符号Xyzjacobian([x*y*z,y^2,x + z],[x,y,z])
ans =

(( y z X z X y 0 2 y 0 1 0 1

现在,计算[x*y*z,y^2,x + z]关于[x; y; z]

jacobian([x*y*z,y^2,x + z],[x; y; z])
ans =

(( y z X z X y 0 2 y 0 1 0 1

Jacobian矩阵是在第二输入位置中向量的方向不变的。

标量函数的雅各布是其梯度的转置。

计算2*x + 3*y + 4*z关于[X,Y,Z]

符号XyzJacobian(2*x + 3*y + 4*z,[x,y,z])
ans =
                      
                       
                        
                         
                          ((
                         
                          
                           
                            
                             
                              2
                            
                           
                           
                            
                             
                              3
                            
                           
                           
                            
                             
                              4
                            
                           
                          
                         
                         
                        
                       
                      

现在,计算相同表达式的梯度。

渐变(2*x + 3*y + 4*z,[x,y,z])
ans =

(( 2 3 4

相对于标量的函数的雅各比式是该函数的第一个衍生物。对于向量函数,雅各比式相对于标量是第一衍生物的向量。

计算[x^2*y,x*sin(y)]关于X

符号XyJacobian([x^2*y,x*sin(y)],x)
ans =

(( 2 X y (( y

现在,计算衍生物。

diff([x^2*y,x*sin(y)],x)
ans =
                      
                       
                        
                         
                          ((
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               
                                2
                               
                               
                               
                                X
                               
                               
                               
                                y
                              
                             
                            
                           
                           
                            
                             
                              
                               
                              
                              
                               
                                ((
                               
                                
                                 
                                  y
                                
                               
                               
                              
                             
                            
                           
                          
                         
                         
                        
                       
                      

指定极性坐标 r (( t ,,,, ϕ (( t , 和 θ (( t 那是时间的功能。

符号r(t)phi(t)theta(t)

定义坐标转换形式的球形坐标为笛卡尔坐标。

r = [r*sin(phi)*cos(theta),r*sin(phi)*sin(theta),r*cos(phi)]
r(t)=
                      
                       
                        
                         
                          ((
                         
                          
                           
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                  cos
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     
                                      θ
                                    
                                    
                                     
                                      ((
                                     
                                      
                                       
                                        t
                                      
                                     
                                     
                                    
                                   
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                               
                               
                               
                                
                                 
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     
                                      ϕ
                                    
                                    
                                     
                                      ((
                                     
                                      
                                       
                                        t
                                      
                                     
                                     
                                    
                                   
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                               
                               
                               
                                
                                 
                                  r
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    t
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                              
                             
                            
                           
                           
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     
                                      ϕ
                                    
                                    
                                     
                                      ((
                                     
                                      
                                       
                                        t
                                      
                                     
                                     
                                    
                                   
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                               
                               
                               
                                
                                 
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     
                                      θ
                                    
                                    
                                     
                                      ((
                                     
                                      
                                       
                                        t
                                      
                                     
                                     
                                    
                                   
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                               
                               
                               
                                
                                 
                                  r
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    t
                                  
                                 
                                 
                                
                               
                              
                             
                            
                           
                           
                            
                             
                              
                               
                                
                                 
                                  cos
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
                                    
                                     
                                      ϕ
                                    
                                    
                                     
                                      ((
                                     
                                      
                                       
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                                  r
                                
                                
                                 
                                  ((
                                 
                                  
                                   
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找到从球形坐标到笛卡尔坐标的坐标变化的雅各布。

Jacobian(R,[R,Phi,Theta])
ans(t)=

(( cos (( θ (( t (( ϕ (( t cos (( ϕ (( t cos (( θ (( t r (( t - (( ϕ (( t (( θ (( t r (( t (( ϕ (( t (( θ (( t cos (( ϕ (( t (( θ (( t r (( t cos (( θ (( t (( ϕ (( t r (( t cos (( ϕ (( t - (( ϕ (( t r (( t 0

输入参数

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标量或向量函数,指定为符号表达式,函数或向量。如果F是标量,然后是雅各布的矩阵F是转置的梯度F

变量或函数的向量相对于您计算的雅各布式(指定为符号变量,符号函数或符号变量的向量)。如果v是标量,然后结果等于diff(f,v)。如果v是一个空的符号对象,例如sym([]), 然后雅各布返回一个空的符号对象。

更多关于

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雅各布矩阵

向量函数的雅各布矩阵F=(((F1((X1,...,,Xn),...,,Fn((X1,...,,Xn))是的矩阵F

j (( X 1 ,,,, X n = [[ F 1 X 1 F 1 X n F n X 1 F n X n 这是给予的

在R2006a之前引入