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[Derivadas Direcionais]

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Mensagempor leoflnhs » Seg Set 08, 2014 03:22

Olá, sou novo aqui no fórum e minha dúvida é sobre como encontrar as direções em que a derivada direcional da função \[f(x,y)= e^{-xy}\] no ponto (0,2) tem valor 1.

Eu tentei resolver para cair num sistema de equações para encontrar as direções a e b, fazendo o produto escalar do vetor gradiente pelo vetor unitário de direções <a,b> e igualando isso a 1:

\[D_{u}f(x,y)=1 \rightarrow grad f(x,y)\cdot <a,b> = 1\]

\[grad f(x,y) = \frac{\partial f}{\partial x}i + \frac{\partial f}{\partial x}j\]

\[gradf(x,y)=-y^{2}e^{-xy}i+e^{-xy}(1-x)j\]

\[gradf(0,2)=-2^{2}e^{-0*2}i+e^{-0*2}(1-0)j = -4i+j = <-4,1>\]

\[<-4,1>\cdot <a,b>=1\]

\[-4a+b=1\]

Eu cheguei nessa equação que relaciona as direções do vetor, mas falta alguma outra equação para resolver o sistema e encontrar as direções. Alguém poderia me dar uma ajuda por favor?
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Re: [Derivadas Direcionais]

Mensagempor young_jedi » Qua Set 10, 2014 16:12

Oque acontece e que todas as direções que satisfazem essa equação são soluções do problema
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Re: [Derivadas Direcionais]

Mensagempor leoflnhs » Qua Set 10, 2014 23:23

Mas teria alguma fórmula que pudesse explicitar todas essas direções?

Encontrei esse problema no livro de Calculo do Stewart vol. 2 (6ª ed.), na página 875, exercicio 28.
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Re: [Derivadas Direcionais]

Mensagempor young_jedi » Qui Set 11, 2014 00:10

Você poderia fazer

-4a+b=1

b=1+4a

portanto todos os vetores do tipo

(a,1+4a)

satisfazem o problema

e da uma conferida na derivada parcial pois

\frac{\partial f}{\partial x}=-y.e^{-xy}

e

\frac{\partial f}{\partial y}=-x.e^{-xy}

portanto

\nabla f(0,2)=-2e^0.i-0.e^0.j
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Re: [Derivadas Direcionais]

Mensagempor leoflnhs » Qui Set 11, 2014 01:06

Beleza, eu conferi aqui pelo symbolab e realmente eu tinha errado na derivada parcial do y.

Derivada parcial de y: http://www.symbolab.com/solver/step_by_step/%5Cfrac%7B%5Cpartial%7D%7B%5Cpartial%20y%7D(ye%5E%7B-xy%7D)/?origin=button
Derivada parcial de x: http://www.symbolab.com/solver/step_by_step/%5Cfrac%7B%5Cpartial%7D%7B%5Cpartial%20x%7D(ye%5E%7B-xy%7D)/?origin=button

Muito obrigado pela ajuda!
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Assunto: [calculo] derivada
Autor: beel - Seg Out 24, 2011 16:59

Para derivar a função

(16-2x)(21-x).x

como é melhor fazer?
derivar primeiro sei la, ((16-2x)(21-x))' achar o resultado (y)
e depois achar (y.x)' ?


Assunto: [calculo] derivada
Autor: MarceloFantini - Seg Out 24, 2011 17:15

Você poderia fazer a distributiva e derivar como um polinômio comum.


Assunto: [calculo] derivada
Autor: wellersonobelix - Dom Mai 31, 2015 17:26

Funciona da mesma forma que derivada de x.y.z, ou seja, x'.y.z+x.y'.z+x.y.z' substitui cada expressão pelas variáveis e x',y' e z' é derivada de cada um


Assunto: [calculo] derivada
Autor: wellersonobelix - Dom Mai 31, 2015 17:31

derivada de (16-2x)=-2
derivada de (21-x)=-1
derivada de x=1
derivada de (16-2x)(21-x)x=-2.(21-x)x+(-1).(16-2x)x +1.(16-2x)(21-x)