Mediaspace scheduled maintenance: Aug 25, 2026 07:00 - 12:00 AM. During this time, videos will be temporarily unavailable. Check status updates.

Lecture

Change of Variables Formula

In course

MATH-431: Theory of stochastic calculus

Introduction to the mathematical theory of stochastic calculus: construction of the Ito stochastic integral, proof of the Ito formula, introduction to stochastic differential equations, Girsanov's theorem and the Feynman-Kac formula, the martingale represe ...

Description

This lecture covers the change of variables formula, starting with standard formulas and then delving into various integration questions using Cartesian, polar, cylinder, and spherical coordinates. The instructor explains the distortion of volume areas, determinants, and the importance of choosing the right coordinate system for simplifying calculations.

Instructors (2)

Thomas Mountford

D'origine britannique, né en 1961. Il a reçu la bourse présidentielle des jeunes investisseurs (Presidential Young Investigator Grant) en 1990 et le prix de la Fraternité Sloan (Sloan Fellowship) en 1991. Son travail montre que les valeurs critiques d'une classe large de de systèmes de particules proches sont égales à 1, et que, suite à plusieurs travaux sur la trajectoire du mouvement brownien, incluant une simulation numérique, le nombre d'îlots browniens en 2 dimensions tend vers l'infini quand leurs tailles tendent vers 0. Il reçoit le prix Rosenbaum en 1993 lui ouvrant ainsi les portes du Isaac Newton Institute à Cambridge. Il est également décoré par le prix Rollo Davidson en 1995 et nommé membre honoraire de l'Institute of Mathematical Statistics en 2001. Assistant Profeseur de Mathematique a UCLA 1987- 1991 Associate Professeur de Mathematique a UCLA 1991-1993 Professeur de Mathematique a UCLA 1993-2001 Professeur Departement de mathématiques, EPFL dès 2001

Robert Dalang

Robert Dalang, né en 1961, a reçu le diplôme de Mathématicien-EPFL en 1983 et est lauréat du Prix Dommer. Il passe l'année 1985-86 à Cornell University (USA) comme chercheur invité. Il obtient le doctorat au Département de mathématiques de l'EPFL en 1987. Son domaine de spécialisation est la théorie des processeurs stochastiques. En 1987, Robert Dalang est nommé professeur assistant au Département de statistiques de l'Université de Californie à Berkeley (USA). En 1988, il reçoit une bourse post-doctorale du Fonds national scientifique américain et effectue des recherches sur les propriétés markoviennes de processus stochastiques à plusieurs paramètres. En 1990, il est nommé à Tufts University (Boston, USA). Il est promu professeur associé en mai 1993. Une partie importante de ses recherches se font dans le cadre de contrats avec le Fonds national scientifique américain et l'Office de la recherche de l'armée américaine. En collaboration avec le Prof. R. Cairoli du Département de mathématiques de l'EPFL, il a écrit un livre sur l'optimisation stochastique séquentielle publié en 1996 aux éditions John Wiley. M. Dalang est nommé professeur extraordinaire de probabilités au Département de mathématiques en 1995. Il y poursuit des travaux de recherche en processus stochastiques et probabilité appliquée et participe à l'enseignement des processus stochastiques, de la théorie des probabilités et des cours de mathématiques aux sections d'ingénieurs. Il dirige régulièrement des thèses de doctorats, est éditeur de plusieurs journaux de recherche mathématique et travail en collaboration avec des chercheurs de plusieurs universités européennes et américaines.

Official source

Related concepts (15)

Coordinate system

In geometry, a coordinate system is a system that uses one or more numbers, or coordinates, to uniquely determine the position of the points or other geometric elements on a manifold such as Euclidean space. The order of the coordinates is significant, and they are sometimes identified by their position in an ordered tuple and sometimes by a letter, as in "the x-coordinate". The coordinates are taken to be real numbers in elementary mathematics, but may be complex numbers or elements of a more abstract system such as a commutative ring.

Polar coordinate system

In mathematics, the polar coordinate system is a two-dimensional coordinate system in which each point on a plane is determined by a distance from a reference point and an angle from a reference direction. The reference point (analogous to the origin of a Cartesian coordinate system) is called the pole, and the ray from the pole in the reference direction is the polar axis. The distance from the pole is called the radial coordinate, radial distance or simply radius, and the angle is called the angular coordinate, polar angle, or azimuth.

Spherical coordinate system

In mathematics, a spherical coordinate system is a coordinate system for three-dimensional space where the position of a point is specified by three numbers: the radial distance of that point from a fixed origin; its polar angle measured from a fixed polar axis or zenith direction; and the azimuthal angle of its orthogonal projection on a reference plane that passes through the origin and is orthogonal to the fixed axis, measured from another fixed reference direction on that plane.

Change of variables

In mathematics, a change of variables is a basic technique used to simplify problems in which the original variables are replaced with functions of other variables. The intent is that when expressed in new variables, the problem may become simpler, or equivalent to a better understood problem. Change of variables is an operation that is related to substitution. However these are different operations, as can be seen when considering differentiation (chain rule) or integration (integration by substitution).

Determinant

In mathematics, the determinant is a scalar value that is a function of the entries of a square matrix. It characterizes some properties of the matrix and the linear map represented by the matrix. In particular, the determinant is nonzero if and only if the matrix is invertible and the linear map represented by the matrix is an isomorphism. The determinant of a product of matrices is the product of their determinants (the preceding property is a corollary of this one). The determinant of a matrix A is denoted det(A), det A, or .

Related lectures (36)

Vectors and Kinematics

Introduces vectors in a solid reference frame and explains the importance of determinants in interpreting vector products and coordinate changes.

Coordinate Change: Polar and Spherical Coordinates

Covers coordinate changes, focusing on polar and spherical coordinates and their transformations, determinants, and invertibility.

Coordinate Change: Chapter 4

Explores coordinate changes between polar and Cartesian coordinates, and introduces the spherical coordinate system.

Equations in Space: Cartesian Equations of Planes

Introduces Cartesian equations of planes in space and their parametric representations.

Coordinate Changes: Polar and Spherical