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Regra da Cadeia - Parte Grifada

Regra da Cadeia - Parte Grifada

Mensagempor Cleyson007 » Ter Nov 04, 2014 16:47

Se z = f(x,y), onde x = r² + s² e y = 2rs, encontre \frac{\partial^2 z}{\partial r\partial s}.

Alguém me esclarece da passagem grifada em vermelho?

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Re: Regra da Cadeia - Parte Grifada

Mensagempor Russman » Ter Nov 04, 2014 22:54

Primeiramente, a resolução separa as derivadas de modo que

\frac{\partial^2 z }{\partial r \partial s}= \frac{\partial }{\partial r}\left ( \frac{\partial z}{\partial s} \right ).

Mas, como
\frac{\partial z}{\partial s} = \frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial s}+\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial s},

então

\frac{\partial }{\partial r}\left ( \frac{\partial z}{\partial s} \right ) = \frac{\partial }{\partial r}  \left (\frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial s}+\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial s}   \right )

que, pela regra da soma e do produto, fica

\frac{\partial^2 z }{\partial r \partial s} = \left (\frac{\partial x }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial x} \right )\right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial x}  \right )\left (   \frac{\partial^2 x }{\partial  s \partial r} \rig\right ) +\left (\frac{\partial y }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial y} \right )\right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial y}  \right )\left ( \frac{\partial^2 y }{\partial  s \partial r}\right )

Agora, como

\frac{\partial z}{\partial r} = \frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial r}+\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial r}

então

\frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial x} \right ) = \frac{\partial^2 z }{\partial x^2}\frac{\partial x }{\partial r}+\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y }\frac{\partial y}{\partial r}

e

\frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial y} \right ) = \frac{\partial^2 z }{\partial y^2}\frac{\partial y }{\partial r}+\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y }\frac{\partial x}{\partial r}.

Portanto,

\frac{\partial^2 z }{\partial r \partial s} = \left (\frac{\partial x }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial^2 z }{\partial x^2}\frac{\partial x }{\partial r}+\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y }\frac{\partial y}{\partial r} \right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial x}  \right )\left (   \frac{\partial^2 x }{\partial  s \partial r} \rig\right ) +\left (\frac{\partial y }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial^2 z }{\partial y^2}\frac{\partial y }{\partial r}+\frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y }\frac{\partial x}{\partial r}\right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial y}  \right )\left ( \frac{\partial^2 y }{\partial  s \partial r}\right )

e, enfim,

\frac{\partial^2 z }{\partial r \partial s} = \frac{\partial^2 z }{\partial x^2} \left (\frac{\partial x }{\partial s} \frac{\partial x }{\partial r} \right ) +\frac{\partial z }{\partial x}  \left (   \frac{\partial^2 x }{\partial  s \partial r} \rig\right ) + \left \frac{\partial^2 z}{\partial x \partial y } \left ( \frac{\partial x}{\partial s}\frac{\partial y}{\partial r}+\frac{\partial y}{\partial s}\frac{\partial x}{\partial r} \right )  +\frac{\partial z }{\partial y}  \left ( \frac{\partial^2 y }{\partial  s \partial r}\right ) + \frac{\partial^2 z }{\partial y^2} \left (\frac{\partial y }{\partial s} \frac{\partial y }{\partial r} \right )

Os termos entre parenteses são calculáveis pois é dada a forma explícita das funções.
Editado pela última vez por Russman em Qua Nov 05, 2014 01:08, em um total de 1 vez.
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Re: Regra da Cadeia - Parte Grifada

Mensagempor Cleyson007 » Ter Nov 04, 2014 23:30

Pode me esclarecer essa parte por favor Russman?

Russman escreveu:
que, pela regra da soma e do produto, fica

\frac{\partial^2 z }{\partial r \partial s} = \left (\frac{\partial x }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial x} \right )\right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial x}  \right )\left (   \frac{\partial^2 x }{\partial  s \partial r} \rig\right ) +\left (\frac{\partial y }{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial }{\partial r} \left ( \frac{\partial z }{\partial y} \right )\right ] +\left (\frac{\partial z }{\partial y}  \right )\left ( \frac{\partial^2 y }{\partial  s \partial r}\right )

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Re: Regra da Cadeia - Parte Grifada

Mensagempor Russman » Qua Nov 05, 2014 01:23

Primeiro, pela regra da soma

\frac{\partial }{\partial r}  \left (\frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial s}+\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial s}   \right ) = \frac{\partial }{\partial r}  \left (\frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial s}\right)+\frac{\partial }{\partial r} \left(\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial s}   \right )

e, depois, pela regra do produto em casa parcela:

\frac{\partial }{\partial r}  \left (\frac{\partial z}{\partial x}\frac{\partial x}{\partial s}\right)  = \left (\frac{\partial x}{\partial s}  \right )\left [ \frac{\partial }{\partial r}\left (\frac{\partial z}{\partial x}  \right ) \right ]  + \left (\frac{\partial z}{\partial x}  \right ) \left (\frac{\partial^2 x}{\partial r \partial s}
  \right )

\frac{\partial }{\partial r}  \left (\frac{\partial z}{\partial y}\frac{\partial y}{\partial s}\right)  = \left (\frac{\partial y}{\partial s}  \right ) \left[ \frac{\partial }{\partial r}\left (\frac{\partial z}{\partial y}  \right )  \right] + \left (\frac{\partial z}{\partial y}  \right ) \left (\frac{\partial^2 y}{\partial r \partial s}
  \right )

Agora basta somar. Mais claro?
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Re: Regra da Cadeia - Parte Grifada

Mensagempor Cleyson007 » Qua Nov 05, 2014 12:39

Obrigado Russman!

Agora ficou mais claro :)
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Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 09:10

Veja este exercício:

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} e B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z}, então o número de elementos A \cap B é:

Eu tentei resolver este exercício e achei a resposta "três", mas surgiram muitas dúvidas aqui durante a resolução.

Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?

No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero?
existe inverso de zero?
zero é par, certo?
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x?
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z?
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z?

A resposta é 3?

Obrigado.


Assunto: método de contagem
Autor: Molina - Seg Mai 25, 2009 20:42

Boa noite, sinuca.

Se A = {x \in Z \hspace{1mm} | \hspace{1mm} \frac{20}{x} = n, n \in N} você concorda que n só pode ser de 1 a 20? Já que pertence aos naturais?
Ou seja, quais são os divisores de 20? Eles são seis: 1, 2, 4, 5, 10 e 20.
Logo, o conjunto A é A = {1, 2, 4, 5, 10, 20}

Se B = {x \in R \hspace{1mm} | \hspace{1mm} x = 5m, m \in z} você concorda que x será os múltiplos de 5 (positivos e negativos)? Já que m pertence ao conjunto Z?
Logo, o conjunto B é B = {... , -25, -20, -15, -10, -5, 0, 5, 10, 15, 20, 25, ...

Feito isso precisamos ver os números que está em ambos os conjuntos, que são: 5, 10 e 20 (3 valores, como você achou).

Vou responder rapidamente suas dúvidas porque meu tempo está estourando. Qualquer dúvida, coloque aqui, ok?

sinuca147 escreveu:No processo de determinação dos elementos do conjunto B o que achei foi basicamente os múltiplos de cinco e seus opostos, daí me surgiram estas dúvidas:

existe oposto de zero? sim, é o próprio zero
existe inverso de zero? não, pois não há nenhum número que multiplicado por zero resulte em 1
zero é par, certo? sim, pois pode ser escrito da forma de 2n, onde n pertence aos inteiros
sendo x um número natural, -x é múltiplo de x? Sim, pois basta pegar x e multiplicar por -1 que encontramos -x
sendo z um número inteiro negativo, z é múltiplo de z? Sim, tais perguntando se todo número é multiplo de si mesmo
sendo z um número inteiro negativo, -z é múltiplo de z? Sim, pois basta pegar -z e multiplicar por -1 que encontramos x

A resposta é 3? Sim, pelo menos foi o que vimos a cima


Bom estudo, :y:


Assunto: método de contagem
Autor: sinuca147 - Seg Mai 25, 2009 23:35

Obrigado, mas olha só este link
http://www.colegioweb.com.br/matematica ... ro-natural
neste link encontra-se a a frase:
Múltiplo de um número natural é qualquer número que possa ser obtido multiplicando o número natural por 0, 1, 2, 3, 4, 5, etc.

Para determinarmos os múltiplos de 15, por exemplo, devemos multiplicá-lo pela sucessão dos números naturais:

Ou seja, de acordo com este link -5 não poderia ser múltiplo de 5, assim como 5 não poderia ser múltiplo de -5, eu sempre achei que não interessava o sinal na questão dos múltiplos, assim como você me confirmou, mas e essa informação contrária deste site, tem alguma credibilidade?

Há e claro, a coisa mais bacana você esqueceu, quero saber se existe algum método de contagem diferente do manual neste caso:
Para determinar os elementos do conjunto A, eu tive de basicamente fazer um lista de vinte dividido por todos os números naturais maiores que zero e menores que vinte e um, finalmente identificando como elementos do conjunto A os números 1, 2, 4, 5, 10 e 20. Acho que procedi de maneira correta, mas fiquei pensando aqui se não existiria um método mais "sofisticado" e prático para que eu pudesse identificar ou ao menos contar o número de elementos do conjunto A, existe?