1. 拉格朗日方法是根據(jù)固定坐標(biāo)系
拉格朗日點(diǎn)是在天體力學(xué)中三體問(wèn)題計(jì)算的5個(gè)解,也就是一個(gè)小天體在兩個(gè)大天體的引力作用下,在空間中的某個(gè)點(diǎn),小天體可以相對(duì)兩個(gè)大天體達(dá)到相對(duì)靜止。
這個(gè)點(diǎn)最初由瑞士數(shù)學(xué)家歐拉計(jì)算證明了3個(gè)解,也就是有三個(gè)點(diǎn)可以達(dá)到平衡。
后來(lái)法國(guó)數(shù)學(xué)家拉格朗日又推導(dǎo)證明了剩余的兩個(gè)解,最終一共證明了5個(gè)解都是可以達(dá)到平衡的。這就是拉格朗日點(diǎn)的原理。
2. 給定拉格朗日位移表達(dá)式
拉格朗日余項(xiàng)的泰勒公式:f'(x)=n+1。泰勒公式是一個(gè)用函數(shù)在某點(diǎn)的信息描述其附近取值的公式。如果函數(shù)滿足一定的條件,泰勒公式可以用函數(shù)在某一點(diǎn)的各階導(dǎo)數(shù)值做系數(shù)構(gòu)建一個(gè)多項(xiàng)式來(lái)近似表達(dá)這個(gè)函數(shù)。
函數(shù)(function)的定義通常分為傳統(tǒng)定義和近代定義,函數(shù)的兩個(gè)定義本質(zhì)是相同的,只是敘述概念的出發(fā)點(diǎn)不同,傳統(tǒng)定義是從運(yùn)動(dòng)變化的觀點(diǎn)出發(fā),而近代定義是從集合、映射的觀點(diǎn)出發(fā)。函數(shù)的近代定義是給定一個(gè)數(shù)集A,假設(shè)其中的元素為x,對(duì)A中的元素x施加對(duì)應(yīng)法則f,記作f(x),得到另一數(shù)集B,假設(shè)B中的元素為y,則y與x之間的等量關(guān)系可以用y=f(x)表示,函數(shù)概念含有三個(gè)要素:定義域A、值域B和對(duì)應(yīng)法則f。其中核心是對(duì)應(yīng)法則f,它是函數(shù)關(guān)系的本質(zhì)特征。
3. 歐拉坐標(biāo)系與拉格朗日坐標(biāo)系轉(zhuǎn)換
約瑟夫·拉格朗日
外文名
Joseph-Louis Lagrange
別名
拉格朗日
性別
男
出生日期
1736年
去世日期
1813年4月10日
國(guó)籍
法國(guó)
出生地
意大利都靈
職業(yè)
數(shù)學(xué)家
物理學(xué)家
代表作品
《關(guān)于解數(shù)值方程》和《關(guān)于方程的代數(shù)解法的研究》
主要成就
拉格朗日中值定理等
數(shù)學(xué)分析的開(kāi)拓者
4. 拉格朗日量對(duì)廣義坐標(biāo)偏導(dǎo)
當(dāng)函數(shù) z=f(x,y) 在 (x0,y0)的兩個(gè)偏導(dǎo)數(shù) f'x(x0,y0) 與 f'y(x0,y0)都存在時(shí),我們稱(chēng) f(x,y) 在 (x0,y0)處可導(dǎo)。如果函數(shù) f(x,y) 在域 D 的每一點(diǎn)均可導(dǎo),那么稱(chēng)函數(shù) f(x,y) 在域 D 可導(dǎo)。
此時(shí),對(duì)應(yīng)于域 D 的每一點(diǎn) (x,y) ,必有一個(gè)對(duì) x (對(duì) y )的偏導(dǎo)數(shù),因而在域 D 確定了一個(gè)新的二元函數(shù),稱(chēng)為 f(x,y) 對(duì) x (對(duì) y )的偏導(dǎo)函數(shù)。簡(jiǎn)稱(chēng)偏導(dǎo)數(shù)。
按偏導(dǎo)數(shù)的定義,將多元函數(shù)關(guān)于一個(gè)自變量求偏導(dǎo)數(shù)時(shí),就將其余的自變量看成常數(shù),此時(shí)他的求導(dǎo)方法與一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法是一樣的。
求對(duì) x 的偏導(dǎo)數(shù),視 y 為常量,對(duì) x 求導(dǎo);
求對(duì) y 的偏導(dǎo)數(shù),視 x 為常量, 對(duì) y 求導(dǎo)。
偏導(dǎo)數(shù) fx(x0,y0) 表示固定面上一點(diǎn)對(duì) x 軸的切線斜率;偏導(dǎo)數(shù) fy(x0,y0) 表示固定面上一點(diǎn)對(duì) y 軸的切線斜率。 擴(kuò)展資料
將多元函數(shù)關(guān)于一個(gè)自變量求偏導(dǎo)數(shù)時(shí),就將其余的自變量看成常數(shù),此時(shí)求導(dǎo)方法與一元函數(shù)導(dǎo)數(shù)的求法是一樣的.。
把 x 固定在 x0,讓 y 有增量 △y ,如果極限存在那么此極限稱(chēng)為函數(shù) z=(x,y) 在 (x0,y0)處對(duì) y 的偏導(dǎo)數(shù)。
5. 廣義坐標(biāo)下的拉格朗日方程
設(shè)給定二元函數(shù)z=?(x,y)和附加條件φ(x,y)=0,為尋找z=?(x,y)在附加條件下的極值點(diǎn),先做拉格朗日函數(shù),其中λ為參數(shù)。求L(x,y)對(duì)x和y的一階偏導(dǎo)數(shù),令它們等于零,并與附加條件聯(lián)立,即
L'x(x,y)=?'x(x,y)+λφ'x(x,y)=0,
L'y(x,y)=?'y(x,y)+λφ'y(x,y)=0,
φ(x,y)=0
由上述方程組解出x,y及λ,如此求得的(x,y),就是函數(shù)z=?(x,y)在附加條件φ(x,y)=0下的可能極值點(diǎn)。
6. 拉格朗日坐標(biāo)變換
羅爾中值定理能推出拉格朗日中值定理和柯西中值定理,反過(guò)來(lái)拉格朗日中值定理和柯西中值定理也可以推出羅爾中值定理。
泰勒中值定理是由柯西中值定理推出來(lái)的。泰勒中值定理在一階導(dǎo)數(shù)情形就是拉格朗日中值定理。
羅比達(dá)法則是柯西中值定理在求極限時(shí)應(yīng)用。
7. 拉格朗日坐標(biāo)與歐拉坐標(biāo)變換
[拉格朗日(Lagrange)中值定理]若函數(shù)f(x)滿足條件:
(1)在閉區(qū)間[a,b]上連續(xù);
(2)在開(kāi)區(qū)間(a,b)內(nèi)可導(dǎo),則在(a,b)內(nèi)至少存在一點(diǎn)ξ,使得
顯然,羅爾定理是拉格朗日中值定理當(dāng)f(a)=f(b)時(shí)的特殊情形,拉格朗日中值定理是羅爾定理的推廣。
8. 拉格朗日方法是根據(jù)固定坐標(biāo)系描述大氣污染物的擴(kuò)散
拉格朗日插值公式
線性插值也叫兩點(diǎn)插值,已知函數(shù)y=f(x)在給定互異點(diǎn)x0,x1上的值為y0=f(x0),y1=f(x1)線性插值就是構(gòu)造一個(gè)一次多項(xiàng)式p1(x)=ax+b使它滿足條件p1(x0)=y0p1(x1)=y1其幾何解釋就是一條直線,通過(guò)已知點(diǎn)a(x0,y0),b(x1,y1)。線性插值計(jì)算方便、應(yīng)用很廣,但由于它是用直線去代替曲線,因而一般要求[x0,x1]比較小,且f(x)在[x0,x1]上變化比較平穩(wěn),否則線性插值的誤差可能很大。為了克服這一缺點(diǎn),有時(shí)用簡(jiǎn)單的曲線去近似地代替復(fù)雜的曲線,最簡(jiǎn)單的曲線是二次曲線,用二次曲線去逼近復(fù)雜曲線的情形。
9. 直接用廣義坐標(biāo)表示的動(dòng)力學(xué)方程可以稱(chēng)為拉格朗日方程
1拉格朗日公式
拉格朗日方程
對(duì)于完整系統(tǒng)用廣義坐標(biāo)表示的動(dòng)力方程,通常系指第二類(lèi)拉格朗日方程,是法國(guó)數(shù)學(xué)家J.-L.拉格朗日首先導(dǎo)出的。通??蓪?xiě)成:
式中T為系統(tǒng)用各廣義坐標(biāo)qj和各廣義速度q'j所表示的動(dòng)能;Qj為對(duì)應(yīng)于qj的廣義力;N(=3n-k)為這完整系統(tǒng)的自由度;n為系統(tǒng)的質(zhì)點(diǎn)數(shù);k為完整約束方程個(gè)數(shù)。
插值公式
線性插值也叫兩點(diǎn)插值,已知函數(shù)y = f(x)在給定互異點(diǎn)x0, x1上的值為y0= f(x0),y1= f(x1)線性插值就是構(gòu)造一個(gè)一次多項(xiàng)式
P1(x) = ax + b