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Derivadas

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Mensagempor manuela » Qua Out 31, 2012 15:24

Seja F(u,v)= f(u+v, u-v) com f(2,0)= 1, \frac{\partial f}{\partial x} (2,0)= -1, \frac{\partial f}{\partial y} (2,0)= 2, \frac{\partial ^2 f}{\partial x^2} (2,0)= 1, \frac{\partial ^2 f}{\partial y^2} (2,0)= 2, \frac{\partial ^2 f}{\partial x \partial y} (2,0)= \frac{\partial ^2 f}{\partial y \partial x} (2,0) = 3.
Calcule \frac{\partial F}{\partial v} (1,1), \frac{\partial ^2 F}{\partial u \partial v} (1,1) e \frac{\partial ^2 F}{\partial v^2} (1,1).


Não estou conseguindo resolver, alguém pode me ajudar?
manuela
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Re: Derivadas

Mensagempor young_jedi » Qua Out 31, 2012 21:38

veja que

f(x,y)=f(u+v,u-v)

ou seja

x=u+v

e

y=u-v

dai tiramos as derivadas parciais

\frac{\partial x}{\partial u}=1,\frac{\partial x}{\partial v}=1,\frac{\partial u}{\partial u}=1,\frac{\partial y}{\partial v}=-1

portanto

\frac{\partial F(1,1)}{\partial v}=\frac{\partial f}{\partial x}(2,0).\frac{\partial x}{\partial v}}(1,1)+\frac{\partial f}{\partial y}(2,0).\frac{\partial y}{\partial v}}(1,1)

substituindo os valores

\frac{\partial F(1,1)}{\partial v}=(-1).1+2.(-1)=-3

para a segunda parte

\frac{\partial^2 F(1,1)}{\partial v\partial u}=\left(\frac{\partial^2 f}{\partial x^2}(2,0).\frac{\partial x}{\partial u}}(1,1)+
\frac{\partial^2f}{\partial x.\partial y}(2,0).\frac{\partial y}{\partial u}(1,1)\right).\frac{\partial x}{\partial v}(1,1)+\frac{\partial f}{\partial x}(2,0).\frac{\partial^2x}{\partial v\partial u}(1,1)+
\\
\left(\frac{\partial^2 f}{\partial y \partial x}(2,0).\frac{\partial x}{\partial u}}(1,1)+
\frac{\partial^2f}{\partial y^2}(2,0).\frac{\partial y}{\partial u}(1,1)\right).\frac{\partial y}{\partial v}(1,1)+\frac{\partial f}{\partial y}(2,0).\frac{\partial^2y}{\partial v\partial u}(1,1)

substituindo os valores voce encontra a resposta
e tente fazer o terceiro item
young_jedi
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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}