Enunciado

Encontre a primeira derivadas parciais da função.

f x , t = t 2 e - x

Passo 1

Para determinar derivadas parciais é necessário fixar as variáveis que não estão envolvidas na derivação e trata-las como valores constantes.

Consideremos g x = f ( x , a )

∂ f ( x , t ) ∂ x = d g ( x ) d x = f x

O método é análogo para uma derivação em relação a t .

É importante destacar que quando um termo só está em função de uma variável e estamos derivando em relação à outra, ou seja, consideramos esta constante, a sua derivada é igual a zero, de modo que

∂ t ∂ x = ∂ x ∂ t = 0

O que a questão nos pede é para fazermos as derivadas parciais da função, ou seja, manter uma derivada constante enquanto deriva em relação a outra, da mesma forma que foi apresentado.

Passo 2

Seja a função

f x , t = t 2 e - x

Derivando em relação a x , nós fixamos então a variável t , note que para derivar e - x vamos precisar de uma ajudinha da regrinha da cadeia, então:

∂ f x , t ∂ x = ∂ ( t 2 e - x ) ∂ x

Porém, temos que

∂ t ∂ x = ∂ x ∂ t = 0

Dessa forma, podemos tirar a variável t da derivação

∂ f x , t ∂ x = t 2 ∂ ( e - x ) ∂ x

Agora basta derivar a função da maneira usual

∂ f x , t ∂ x = - t 2   e - x = f x

Passo 3

De modo análogo, podemos derivar em relação à variável t considerando x uma constante

∂ f x , t ∂ t = e - x ∂ ( t 2 ) ∂ t

∂ f x , t ∂ t = 2 t   e - x = f t

Resposta

f x = - t 2 e - x

f t = 2 t e - x

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