Enunciado

Explique por que a função é diferenciável no ponto dado. A seguir, encontre a linearização L ( x , y ) da função naquele ponto.

f x , y = x + e 4 y             ( 3,0 )

Passo 1

Show de bola, galera. Pra resolver esse tipo de questão não tem mistério.

Dada a função:

f x , y = x + e 4 y            

E o ponto:

3,0

Basicamente precisamos avaliar se as derivadas parciais ∂ f ∂ x e ∂ f ∂ y existem e são contínuas num dado ponto.

Para a linearização devemos utilizar a seguinte formula:

L x , y = f a , b + f x a , b x - a + f y a , b y - b

Em que a , b é o ponto dado.

Passo 2

Então vamos lá....Para o nosso caso, temos:

∂ f ∂ x = ∂ ∂ x x + e 4 y = 1 2 x + e 4 y →       N o   p o n t o   3,0       ∂ f ∂ x 3,0 = 1 4

∂ f ∂ y = ∂ ∂ y x + e 4 y = 2 e 4 y x + e 4 y →       N o   p o n t o   3,0       ∂ f ∂ y 3,0 = 1

Percebemos que as nossas derivadas existem para o nosso ponto de interesse 3,0 . Além disso, percebemos que as nossas derivadas parciais são contínuas para x > - e 4 y .

Desta forma, concluímos que a nossa função é diferenciável no ponto 3,0 .

Passo 3

Beleza...Agora só falta calcular a linearização da função ao redor do ponto de interesse.

Para calcularmos a linearização ao redor do ponto 3,0 , basta fazer:

L x , y = f 3,0 ⏟ 2 + ∂ f ∂ x 3,0 ⏟ 1 / 4 ⋅ x - 3 + ∂ f ∂ y 3,0 ⏟ 1 ⋅ y - 0

L x , y = 2 + x - 3 4 + y

L x , y = x 4 + y + 5 4

Resposta

L x , y = x 4 + y + 5 4

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