Enunciado

2. Expresse g ' ' ( t ) em termos de derivadas parciais de f , sendo g t = f ( 5 t , 4 t )

Passo 1

Vamos primeiro calcular a primeira derivada usando a regra da cadeia

g ' t = ∂ f ∂ x d x d t + ∂ f ∂ y d y d t

Sabemos que x = 5 t e y = 4 t , então d x d t = 5   e d y d t = 4

Ficamos, então com

g ' t = ∂ f ∂ x ( 5 ) + ∂ f ∂ y ( 4 )

Passo 2

Agora calculamos a segunda derivada, também usando a regra da cadeia

g ' ' t = 5 ∂ ∂ x ∂ f ∂ x d x d t + ∂ ∂ y ∂ f ∂ x d y d t + 4 ( ∂ ∂ x ∂ f ∂ y d x d t + ∂ ∂ y ∂ f ∂ y d y d t

g ' ' t = 5 ∂ ∂ x ∂ f ∂ x d x d t + ∂ ∂ y ∂ f ∂ x d y d t + 4 ( ∂ ∂ x ∂ f ∂ y d x d t + ∂ ∂ y ∂ f ∂ y d y d t

Substituindo os valores

g ' ' t = 5 ∂ ∂ x ∂ f ∂ x ( 5 ) + ∂ ∂ y ∂ f ∂ x ( 4 ) + 4 ∂ ∂ x ∂ f ∂ y 5 + ∂ ∂ y ∂ f ∂ y 4

g ' ' t = 25 ∂ 2 f ∂ x 2 + 20 ∂ 2 f ∂ y   ∂ x + 20 ∂ 2 f ∂ x   ∂ y + 16 ∂ 2 f ∂ y 2

Resposta

g ' ' t = 25 ∂ 2 f ∂ x 2 + 20 ∂ 2 f ∂ y   ∂ x + 20 ∂ 2 f ∂ x   ∂ y + 16 ∂ 2 f ∂ y 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

8. Seja v (r , theta) = u ( x , y ) , onde x = r cos theta e y = r s e n theta . Verifique que(del^2 u)/(del x^2) + (del^2 u)/(del y^2) = (del^2 v)/(del r^2) + (1)/(r) (del v)/(del r) + (1)/(r^2) (del
3. Considere a função g t = f a + h t , b + k t , com a ,b ,h e k constantes.b) Supondo f ( x , y ) de classe C 3 num aberto deR 2 , verifique que g ' ' ' t = h 3 ∂ 3 f ∂ x 3 x , y + 3 h 2 k ∂ 3 f ∂ x
9. Sejam f x , y de Classe C 2 num aberto R 2 , g x derivável até a 2ª ordem num intervalo aberto I e tais que, para to x ∈ I ,f x , g x = 0 (isto é, y = g ( x ) é dada implicitamente pela equação f x
7. Seja g (u , v) = f (2 u + v , u - 2 v) , onde f ( x , y ) é suposta de classe C^2 . Verifique que (del^2 g)/(del u^2) + (del^2 g)/(del v^2) = 5 (del^2 f)/(del x^2) + 5 (del^2 f)/(del y^2)
11. Suponha que f ( x , y ) satisfaça a equação ∂ 2 f ∂ x 2 = c 2 ∂ 2 f ∂ t 2 ( c ≠ 0 constante). (i)a) Deteremine constante m , n , p e q para que g u , v = f x , t , onde x = m u + n v e t = p u - q