Enunciado

Nos exercícios 18 a 24, representar geometricamente o campo gradiente definido pela função dada:

19. u x ,   y = 2 x + 4 y .

Passo 1

Então pessoal, calcular o gradiente de um campo escalar quando temos uma função bem definidinha, assim como é o nosso caso, é bem tranquilo, tá? Basta derivarmos parcialmente em relação a cada eixo e botar tudo numa soma, desse jeito aqui ó:

g r a d   f = ∂ f ∂ x i → + ∂ f ∂ y j →

Sendo assim, só precisamos encontrar essas derivadas e substituir em seus devidos lugares, ok? Então let’s go!

Passo 2

Para x a derivada parcial será:

∂ u ∂ x = 2

Para y a derivada parcial será:

∂ u ∂ y = 4

Dessa forma, nosso gradiente será:

g r a d   u = 2 i → + 4 j →

Passo 3

O gradiente de uma função é um vetor que aponta o sentido e a direção de maior incremento possível em um campo escalar. Se esboçarmos esse gradiente graficamente, teremos algo parecido com o seguinte:

E está aí nosso resultado, galera!

Resposta

g r a d   u = 2 i → + 4 j →

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