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CÁLCULO DE FUNÇÕES DE VÁRIAS VARIÁVEIS DERIVADAS PARCIAIS Profa. Ms. Márcia Vieira Prof. Dr. Bruno Honda Orientações Mantenham os microfones e câmeras desligados; Dúvidas podem ser postadas via chat e serão respondidas durante ou ao final da aula; O material estará disponível em: https://online.unip.br/. Ao final das aulas semanais, serão propostos 3 exercícios (por disciplina) os quais o aluno deverá escolher 1 (entre os 3) e compor uma lista de exercícios que será entregue ao seu professor no retorno das aulas. https://online.unip.br/ Tópicos Introdução (revisão); Derivadas parciais de funções de três variáveis; Derivadas parciais de segunda ordem; Exemplos e exercícios. Derivadas simples (tabela) Derivadas diretas: Propriedades: onde ‘f’ e ‘g’ são funções de x, e ‘c’ é um número real 𝑑 𝑑𝑥 𝑐 = (𝑐)′= 0 𝑑 𝑑𝑥 𝑥𝑛 = (𝑥𝑛)′ = 𝑛𝑥𝑛−1 𝑑 𝑑𝑥 𝑥 = (𝑥)′ = 1 𝑑 𝑑𝑥 𝑒𝑥 = (𝑒𝑥)′ = 𝑒𝑥 𝑑 𝑑𝑥 ln(𝑥) = ln(𝑥) ′ = 1 𝑥 𝑑 𝑑𝑥 𝑠𝑒𝑛(𝑥) = 𝑠𝑒𝑛 𝑥 ′ = cos 𝑥 𝑑 𝑑𝑥 𝑐𝑜𝑠(𝑥) = 𝑐𝑜𝑠 𝑥 ′ = −𝑠𝑒𝑛(x) 𝑑 𝑑𝑥 𝑓 ± 𝑔 ′ = 𝑓 ± 𝑔 ′ = 𝑓′ ± 𝑔′ 𝑑 𝑑𝑥 𝑐𝑓 ′ = 𝑐 𝑓 ′ = 𝑐𝑓′ Derivadas Parciais de Funções de Três Variáveis Suponha que a temperatura T em um ponto (x, y, z) do espaço seja dada por T(x, y, z)= 4x³+2y²+6z, sendo T medida em graus Celsius e as variáveis x, y, e z medidas em metros. A variação da temperatura em relação ao eixo x é: A variação da temperatura em relação ao eixo y é: A variação da temperatura em relação ao eixo z é: )/(²12 mCx x T = )/(4 mCy y T = )/(6 mC z T = Derivadas Parciais – Três Variáveis - Exercício 1) Encontrar as derivadas parciais da função: Resposta: 4223 234),,( zzyxzyxf −+= 212x x f = 26yz y f = 32 86 zzy z f −= Derivadas parciais de segunda ordem Se f(x,y) é uma função de duas variáveis, suas derivadas parciais são: x f f x = y f f y = x f f x = y f f y = 2 2 x f f xx = xy f f xy = 2 yx f f yx = 2 2 2 y f f yy = ),( yxf Derivando novamente as funções fx e fy, encontramos as derivadas parciais de segunda ordem. Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem I) Determine as derivadas parciais de segunda ordem da função Resolução: Inicialmente, obteremos as derivadas parciais de primeira ordem em relação a x e em relação a y. fx: y é constante. fy: x é constante. Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem Para calcular as derivadas de segunda ordem em relação a fx: fxx: y é constante. fxy: x agora é constante. Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem Para calcular as derivadas de segunda ordem em relação a fy: fyx: y é agora é constante. fyy: x é constante. Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem Resumo: yxyxf yx .6.3.2 22 == INTERATIVIDADE 1) Dada a função sua derivada parcial de segunda ordem fxx é igual a: a) b) c) d) e) INTERATIVIDADE 1) Dada a função sua derivada parcial de segunda ordem fxx é igual a: a) b) c) d) e) Resolução: Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem I) Determine as derivadas parciais de segunda ordem da função f(x,y)=x².seny Resolução: Inicialmente, obteremos as derivadas parciais de primeira ordem em relação a x e em relação a y. senyxf x .2= yxf y cos. 2= senyxyxf ².),( = Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem Agora, iremos obter as derivadas parciais de segunda ordem de : senyxf x .2= senyf xx .2= yxf xy cos.2= xf Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem Finalmente, obteremos as derivadas parciais de segunda ordem de : Obs.: Note que fxy=fyx yxf y cos².= yxf yx cos.2= senyxf yy ².−= yf Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem II) Determine as derivadas parciais de segunda ordem da função y x exf 22.3= y xx exf 2.6= yy xy exexf 22 ².62².3 == yexyxf 23.),( = Exemplos – Derivadas Parciais de Segunda Ordem yy y exexf 2323 .22. == y yx exf 22.6= yy yy exexf 232 .42³..2 == yexyxf 23.),( = INTERATIVIDADE 1) Dada a função sua derivada parcial de segunda ordem fxy é igual a: a) b) c) d) e) 543 644),( yxyxyxf −+= 4212 yxf xy = 4.24 yxf xy = ³48 2 yxf xy = 3212 yxf xy = 3316 yxf xy = INTERATIVIDADE 1) Dada a função sua derivada parcial de segunda ordem fxy é igual a: Resolução: a) b) c) d) e) 543 644),( yxyxyxf −+= 4212 yxf xy = 4.24 yxf xy = ³48 2 yxf xy = 3212 yxf xy = 3316 yxf xy = 543 644),( yxyxyxf −+= 𝑓𝑥 = 12𝑥 2. 𝑦4 + 4 3232 .484.12 yxyxf xy == Não se esqueça de repetir os exemplos sozinho; Os slides da aula estarão disponíveis em online.unip.br; Aproveite o tempo ocioso para ler e se atualizar; Seja responsável e siga os protocolos de saúde! Até a próxima!!
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