Enunciado

Determine as derivadas parciais de primeira ordem da função.

ϕ x , y , z , t =   α x + β y 2 γ z + δ t 2  

Passo 1

E aí, galera. Beleza?

Nessa questão nós temos que determinar as derivadas parciais dessa função de quatro variáveis x , y , z , t .  

Agora são 4 variáveis!! Calma, não muda muita coisa. A gente continua derivando uma letra por vez e considerando as outras constantes. As variáveis são x , y ,   z   e   t ...

Precisamos determinar:

ϕ x = ∂ ϕ ∂ x

ϕ y = ∂ ϕ ∂ y

ϕ z = ∂ ϕ ∂ z

ϕ t = ∂ ϕ ∂ t

Vem comigo que eu te explico!

Passo 2

Vamos começar pela derivada parcial relativa a x :

ϕ x = ∂ ∂ x α x + β y 2 γ z + δ t 2

ϕ x = ∂ ∂ x α x γ z + δ t 2 + ∂ ∂ x β y 2 γ z + δ t 2

Aqui nós derivamos com relação a x mantendo todas as outras variáveis como constantes. Obteremos:

ϕ x = α γ z + δ t 2  

Aqui é só!

Passo 3

Beleza, agora a gente faz com y :

ϕ y = ∂ ∂ y α x + β y 2 γ z + δ t 2

Somente o segundo termo do numerador contém y , logo,

ϕ y = ∂ ∂ y β y 2 γ z + δ t 2

ϕ y = 2 β γ z + δ t 2

Aqui acabou também!

Passo 4

E agora com z :

ϕ z = ∂ ∂ z α x + β y 2 γ z + δ t 2

Agora, só o denominador contém z. Vamos ter:

ϕ z = ( α x + β y 2 )   ∂ ∂ z   1 γ z + δ t 2

Usando a regra da cadeia, teremos

ϕ z =   - α x + β y 2 1 γ z + δ t 2 2 γ

ϕ z =   - γ α x + β y 2 γ z + δ t 2 2

Show! Só falta em t agora...

Passo 5

Por último, temos a derivada em t :

ϕ t = ∂ ∂ t α x + β y 2 γ z + δ t 2

Agora, só o denominador contém t. Vamos ter:

ϕ t = ( α x + β y 2 )   ∂ ∂ t   1 γ z + δ t 2

Novamente, aplicando a regra da cadeia, vamos obter:

ϕ t = - α x + β y 2 1 γ z + δ t 2 2 2 δ

ϕ t = -   2 δ α x + β y 2 γ z + δ t 2 2

E... fim!

Resposta

ϕ x = α γ z + δ t 2

ϕ y = 2 β γ z + δ t 2

ϕ z =   - γ α x + β y 2 γ z + δ t 2 2

ϕ t = - �� 2 δ α x + β y 2 γ z + δ t 2 2

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