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[Derivada Parcial de 2ª Ordem] - Resolução de Questão

[Derivada Parcial de 2ª Ordem] - Resolução de Questão

Mensagempor Vitor2+ » Sáb Jun 30, 2012 23:04

Estou com dúvida a respeito da questão indicada abaixo. Resolvi a mesma, porém, como o professosr não deu o gabarito da questão não sei se a resoluçaõ está certa. Alguém poderia indicar se existe algo errado ou se a questão está correta? Agradeço

CALCULE AS DERIVADAS PARCIAIS DE 2ª ORDEM DA FUNÇÃO f(x,y)=cos(x³+xy):

Resolução:
\frac{\partial f}{\partial x}(x,y)=cos({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*(3x+y)
\frac{\partial f}{\partial y}(x,y)=cos({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*(0+y)=-sen({x}^{3}+xy)*(y)\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {x}^{2}}(x,y)(-sen({x}^{3}+xy)*(3x+y)=-cos({x}^{3}+xy)*(3x+y)*(3x+y)+(-sen({x}^{3}+xy)*3)=-cos({x}^{3}+xy)*{(3x+y)}^{2}-3(sen({x}^{3}+xy)
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {y}^{2}}(x,y)(-sen({x}^{3}+xy)*(x)=-cos({x}^{3}+xy)*(x)+(-sen({x}^{3}+xy)*0=-cos({x}^{3}+xy)*(x)
[/tex]
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Re: [Derivada Parcial de 2ª Ordem] - Resolução de Questão

Mensagempor brunoiria » Dom Jul 01, 2012 00:57

sim, tem erros em
\frac{\partial f}{\partial x} ao derivar x^3 + xy isso da 3x^2+y;

\frac{\partial f}{\partial y} ao derivar x^3 + xy isso da x;

consequentemente vc errou \frac{\partial ^2  f}{\partial y^2 } e \frac{\partial ^2 f}{\partial x^2 }, reveja ai;

e esta faltando as parciais mistas, boa sorte ai
brunoiria
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Re: [Derivada Parcial de 2ª Ordem] - Resolução de Questão

Mensagempor LuizAquino » Dom Jul 01, 2012 10:29

Vitor2+ escreveu:Estou com dúvida a respeito da questão indicada abaixo. Resolvi a mesma, porém, como o professosr não deu o gabarito da questão não sei se a resoluçaõ está certa. Alguém poderia indicar se existe algo errado ou se a questão está correta? Agradeço

CALCULE AS DERIVADAS PARCIAIS DE 2ª ORDEM DA FUNÇÃO f(x,y)=cos(x³+xy):

Resolução:
\frac{\partial f}{\partial x}(x,y)=cos({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*(3x+y)
\frac{\partial f}{\partial y}(x,y)=cos({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*({x}^{3}+xy){}^{,} =-sen({x}^{3}+xy)*(0+y)=-sen({x}^{3}+xy)*(y)\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {x}^{2}}(x,y)(-sen({x}^{3}+xy)*(3x+y)=-cos({x}^{3}+xy)*(3x+y)*(3x+y)+(-sen({x}^{3}+xy)*3)=-cos({x}^{3}+xy)*{(3x+y)}^{2}-3(sen({x}^{3}+xy)
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {y}^{2}}(x,y)(-sen({x}^{3}+xy)*(x)=-cos({x}^{3}+xy)*(x)+(-sen({x}^{3}+xy)*0=-cos({x}^{3}+xy)*(x)
[/tex]


Eu gostaria de lhe dar uma dica para estudar a resolução de uma derivada. Você pode usar um programa para isso! Por exemplo, o SAGE, o Mathematica, o Maple, etc.

Alguns desses programas são disponibilizados também na forma de uma página na internet. É o caso do SAGE Notebook e do Mathematica. Por exemplo, siga os passos abaixo para conferir a resolução de \frac{\partial^2 f}{\partial x^2}.

  1. Acesse a página: http://www.wolframalpha.com/
  2. No campo de entrada, digite:
    Código: Selecionar todos
    d^2/dx^2 cos(x^3 + xy)
  3. Clique no botão de igual ao lado do campo de entrada.
  4. Após a derivada ser calculada, clique no botão "Show steps" ao lado do resultado.
  5. Pronto! Agora basta estudar a resolução.
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Re: [Derivada Parcial de 2ª Ordem] - Resolução de Questão

Mensagempor Vitor2+ » Dom Jul 01, 2012 11:47

Bom Dia! Primeiramente, obrigado a todos. Muito obrigado mesmo, principalmente, pela dica do site onde podemos calcular as derivadas

Abaixo listo as questões somente com suas respostas. Gostaria apenas de uma indicação de que as mesmas estão corretas ou continua errada. A gente nunca sabe. Agradeço.

CALCULE AS DERIVADAS PARCIAIS DE 2ª ORDEM DA FUNÇÃO f(x,y)=cos({x}^{3}+xy):

RESPOSTA:

\frac{\partial f}{\partial x}(x,y)=-sen({x}^{3}+xy)*(3{x}^{2}+y)
\frac{\partial f}{\partial y}(x,y)=-sen({x}^{3}+xy)*(x)
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {x}^{2}}(x,y)=-cos({x}^{3}+xy)*{(3{x}^{2}+y)}^{2}-6x(sen({x}^{3}+xy)
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial {y}^{2}}(x,y)=-cos({x}^{3}+xy)*({x}^{2})
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial x \partial y}(x,y)=-cos({x}^{3}+xy)*({3x}^{3}+xy)-sen({x}^{3}+xy)
\frac{{\partial}^{2} f}{\partial y \partial x}(x,y)=-cos({x}^{3}+xy)*({3x}^{3}+xy)-sen({x}^{3}+xy)
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}