Dérivée d'une fonction à deux variables
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Dérivée d'une fonction à deux variables



  1. #1
    kizakoo

    Dérivée d'une fonction à deux variables


    ------

    Bonjour, dans un exo sur la propagation des ondes, on manipule une fonction à deux variables (t et x) : f(t-x/c) mais lorsqu'on dérive on ne fait pas la différence entre la dérivée par rapport à x et la dérivée par rapport à t et donc on note pour les deux cas f'(t-x/c) , est-ce une faute ou je me trompe ?

    Voici la fonction et les dérivées:
    derivee1.png fonction.png derivee2.png

    -----

  2. #2
    invite936c567e

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    Bonsoir

    Ici f n'est une fonction qu'à une seule variable. On a :



    appliquée à la valeur particulière :




    Si f était une fonction à deux variables, on utiliserait un notation du type f(u,v), avec une virgule entre les deux variables u et v :


  3. #3
    stefjm

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    Bonjour,
    C'est bien une fonction de deux variables, x et t.
    df/dt n'est pas égale à df/dx. Il faut donc préciser par rapport à quelle variable, on dérive.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  4. #4
    invite936c567e

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    Citation Envoyé par stefjm Voir le message
    C'est bien une fonction de deux variables, x et t.
    df/dt n'est pas égale à df/dx. Il faut donc préciser par rapport à quelle variable, on dérive.
    Non, pas d'accord. Il s'agit d'une fonction f à une variable et de sa fonction dérivée f' par rapport à cette variable, et dans le calcul on considère l'image des valeurs t–x/c par ces fonctions.

    Pour trouver f', il n'est pas question de dériver f séparément par rapport à t et à x, mais par rapport à la variable unique τ qui prendra la valeur τ = t–x/c.


    Un exemple classique est la fonction sinusoïdale f(τ) = A·sin(ω·τ), avec sa dérivée f'(τ) = A·ω·cos(ω·τ). On a alors :

    f(t-x/c) = A·sin(ω·(t–x/c)) = A·sin(ω·t – (ω/c)·x)

    f'(t-x/c) = A·ω·cos(ω·(t–x/c)) = A·ω·cos(ω·t – (ω/c)·x)




    En revanche, i(x,t) est bien une fonction des deux variables x et t, pour laquelle il convient de bien distinguer ∂i/dx et ∂i/dt (ce que fait d'ailleurs l'énoncé).


    NB : je ne vois plus mes formules du post précédent. Il semble que le service TEX du forum soit hors service.

  5. A voir en vidéo sur Futura
  6. #5
    invite936c567e

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    ___________________________ (erreur)

  7. #6
    stefjm

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    Ben non.
    g(x,t)=f(t-x/c) n'est qu'un cas particulier (ici une onde) de fonction de deux variables.
    t et x indépendant.

    Plus de TEX chez moi non plus.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

  8. #7
    invite936c567e

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    NB : dans la formulation, on retrouve :
    ω = 2·π·F où F est fréquence temporelle de l'onde
    (ω/c) = 2·π·/λ où λ est la période spatiale de l'onde (ou longueur d'onde)

  9. #8
    invite936c567e

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    En écrivant :

    g(x,t)=f(t-x/c)
    g apparaît bien comme une fonction de deux variables, définie à l'aide d'une fonction à une seule variable f.

    Si l'on doit dériver g, alors il faut bien considérer séparément (∂g/∂x)t et (∂g/∂t)x :

    (∂g/∂x)t(x,t) = (–1/c)·f'(t-x/c)

    (∂g/∂t)x(x,t) = f'(t-x/c)

    f' représente la fonction dérivée unique de f, telle que f'(τ) = df(τ)/dτ.


    Si tu en doutes, alors remplace par exemple la fonction f() par la fonction particulière sin(), et cherche des arguments pour me convaincre que la fonction sinus serait une fonction de deux variables.

  10. #9
    stefjm

    Re : dérivée d'une fonction à deux variables

    Ok, on dit à peu près la même chose.
    Tu privilégies le fait que la composition d'une fonction de deux variables (x,t) -> t-x/c avec une fonction à une variable f donne une fonction f à une seule variable t-x/c, alors que je privilégie le fait que la même composition donne une fonction g à deux variables (x,t).

    Je ne m'étais jamais vraiment posé la question! En plus, très souvent dans ces cas là, on utilise implicitement la même lettre pour f et g, ce qui est mauvais pour la compréhension : du genre sin(x,t):=sin(t-x/c)

    Cordialement.
    Moi ignare et moi pas comprendre langage avec «hasard», «réalité» et «existe».

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