二元向量值函数的雅可比矩阵定义
对于,其中
是自变量向量,其雅可比矩阵
是 分量函数的偏导数构成的矩阵,形式为:
二、 雅可比矩阵的核心意义(二元场景)
雅可比矩阵的意义可以从局部线性近似 、几何意义 、方程组求解的唯一性三个层面理解,这直接关联到线性方程组的求解过程。
1. 局部线性近似的系数矩阵
这是雅可比矩阵最核心的意义,也是牛顿迭代法求解非线性方程组的理论基础。
根据多变量一阶泰勒展开,向量值函数在点
附近的局部线性近似为:
其中是自变量的微小增量。
意义解读:
- 雅可比矩阵
是非线性函数
局部线性化的系数矩阵;
- 非线性方程组
的求解,可转化为在
附近求解线性方程组
;
- 这个线性方程组的解
就是牛顿迭代的增量,用于更新自变量以逼近非线性方程组的真实解。