Enunciado

Seja

f x , y = x 3 y - x y 3 x 2 + y 2 s e   x , y ≠ 0,0 0 s e   x , y = 0,0

(e) O resultado da parte (d) contradiz o Teorema de Clairaut? Use os gráficos de f x y e f y x para ilustrar sua resposta.

Passo 1

E aí, galera. Tudo bem? Nessa questão nós queremos saber se a função f ( x , y ) contradiz o Teorema de Clairaut.

Para responder isso, nós precisamos lembrar o que é esse teorema e aplicar isso ao caso da função dada.

Depois, vamos plotar os gráficos de f x y   e f y x para analisar se o que fizemos está coerente.

Tranquilo? Então vamos lá...

Passo 2

O teorema de Clairaut nos diz o seguinte: Suponha que f seja definida em uma bola aberta D que contenha o ponto ( a , b ) . Se as funções f x y e f y x são continua em D, então:

f x y a , b = f y x ( a , b )

No item anterior, vimos que f x y 0,0 = - 1 e f y x 0,0 = 1 . Como as derivadas não são iguais em ( 0,0 ) , ficamos tentados em dizer que a função não atende ao Teorema de Clairaut.

Entretanto, as funções f x y e f y x não são contínuas em 0,0 . Assim, a função f x , y não contradiz o teorema de Clairaut.

Passo 3

Vamos usar os gráficos de f x y   e f y x para entender a nossa resposta:

– Gráfico de f x y

– Gráfico de f y x

Como podemos perceber nos gráficos, há uma descontinuidade em x , y → 0,0 , de modo que não podemos aplicar o Teorema de Clairaut.

Resposta

Não contradiz, uma vez que as funções f x y e f y x não são contínuas em 0,0 .

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