f(x) جراف لاب 3D (GraphLab) مختبر الرسم البياني ثنائي وثلاثي الأبعاد وحل المصفوفات والتفاضل والتكامل خطوة بخطوة English

نمط الموجة الموقوفة للأغشية المهتزة z = A·sin(kₓx)·cos(kᵧy)

حل ذاتي لمعادلة الموجة الثنائية لغشاء مستطيل مهتز يوضح شبكة العقد الساكنة والبطون المتناوبة.

عرض مزدوج متزامن: المجسم ثلاثي الأبعاد + خريطة خطوط الكنتور (انقر لتغيير نقطة الفحص)
المجسم ثلاثي الأبعاد (اسحب للدوران 360°) z = f(x, y)
خطوط تساوي الارتفاع ومتجه الانحدار ∇f f(x, y) = c

المشتقات الجزئية وخصائص الهندسة التفاضلية للسطح

z = f(x, y)2.2*sin(1.2*x)*cos(1.2*y)
∂f / ∂xcos(1.2*y)*2.64*cos(1.2*x)
∂f / ∂y2.2*sin(1.2*x)*1.2*-sin(1.2*y)
مدى الارتفاع المحسوب Z[-2.197, 2.197]

أسطح ثلاثية الأبعاد أخرى للاستكشاف

الأسطح التربيعية
السطح المكافئ الزائدي (سطح السرج) z = a(x² − y²) ونقطة السرج الحرجة

سطح مسطّر مزدوج ذو انحناء غاوسي سالب يتقوس لأعلى باتجاه x ولأسفل باتجاه y مع نقطة سرج نموذجية عند الأصل.

z = 0.35*(x^2 - y^2)
الموجات الشعاعية والبصريات
سطح الموجة الشعاعية (القبعة المكسيكية) z = A·sinc(k√(x² + y²))

سطح متماثل شعاعياً يمثل تحويل فورييه الثنائي للفتحات الدائرية مع قمة مركزية وحلقات تموج متحدة المركز.

z = 3.2*sinc(1.8*sqrt(x^2 + y^2))
الأسطح التربيعية والتحسين المحدب
السطح المكافئ الإهليلجي المحدب z = ax² + by² وخطوط الكنتور الناقصية

سطح تربيعي محدب تماماً بمصفوفة هيسيان موجبة التحديد وخطوط تساوي ارتفاع إهليلجية متداخلة حول القاع العالمي.

z = 0.28*(x^2 + 1.5*y^2) - 2
الهندسة التفاضلية للأسطح
سطح سرج القرد الثلاثي z = x³ − 3xy² ونقطة الانحلال التفاضلي

الجزء الحقيقي للدالة العقدية z³ ويضم ثلاثة أودية متناوبة تنعدم عند مركزها المشتقات الجزئية الأولى والثانية معاً.

z = 0.16*(x^3 - 3*x*y^2)
خوارزميات التحسين اللاخطي
سطح هيميلبلو القياسي لاختبار خوارزميات التحسين ذات القيعان الأربعة

سطح اختبار قياسي في بحوث العمليات والتعلم العميق يحتوي على أربعة قيعان عالمية متكافئة وقمة محلية مركزية.

z = 0.025*((x^2 + y - 11)^2 + (x + y^2 - 7)^2) - 2.5
اختبارات الانحدار التدريجي
وادي روزنبروك المقوس f(x,y) = (1 − x)² + b(y − x²)² وتحدي الانحدار التدريجي

وادٍ ضيق على هيئة قطع مكافئ يختبر كفاءة خوارزميات التحسين في الوصول إلى القاع العالمي عند النقطة (1, 1).

z = 0.015*((1 - x)^2 + 30*(y - x^2)^2) - 1.5

الأسئلة العلمية الشائعة والتفسير الرياضي

كيف يُحسب المستوى المماس لهذا السطح ثلاثي الأبعاد؟

عند نقطة الفحص (1.3, 0)، يُبنى المستوى المماس خطياً وفق المعادلة z = f(x₀,y₀) + fₓ(x − x₀) + fᵧ(y − y₀).