$u = \theta + \log r$, $x = r^2 \cos \theta$, $y = \sin (r\theta)$ が与えられたとき、以下の問題を解く。 (1) $(r, \theta) = (1, \frac{\pi}{4})$ における $\frac{\partial r}{\partial x}$, $\frac{\partial \theta}{\partial x}$, $\frac{\partial r}{\partial y}$, $\frac{\partial \theta}{\partial y}$ を求める。 (2) $(r, \theta) = (1, \frac{\pi}{4})$ における $\frac{\partial u}{\partial x} + \frac{\partial u}{\partial y}$ を求める。
2025/7/12
以下に問題の解答を示します。
1. 問題の内容
, , が与えられたとき、以下の問題を解く。
(1) における , , , を求める。
(2) における を求める。
2. 解き方の手順
(1)
まず、 と を と で偏微分する。
次に、逆関数の微分を用いて , , , を求める。
まず、ヤコビアン を計算する。
のとき、、である。また、
(2)
3. 最終的な答え
(1)
(2)