Enunciado

Use a regra da cadeia para determinar d z d t ou d w d t .

z = sin ⁡ x ⋅ cos ⁡ y

x = π t   ,   y = t

Passo 1

Oie, vamos resolver juntos essa atividade.

Dada a função

z = sin ⁡ x ⋅ cos ⁡ y

com x = π t e y = t , devemos determinar d z d t .

Para isso, devemos usar a regra da cadeia com relação às duas variáveis x e y . Isto é, d z d t será obtido a partir da soma das derivadas parciais.

Veja:

d z d t =   ∂ z ∂ x ⋅ d x d t + ∂ z ∂ y ⋅ d y d t

Deveremos então começar as derivadas parciais de z e depois fazermos as derivadas das parametrizações.

Passo 2

Uma vez compreendida a maneira como a função z é composta, basta aplicarmos a regra da cadeia. Primeiro vamos começar encontrando z x :

z = sin ⁡ x ⋅ cos ⁡ y

Derivando em relação a apenas x :

z x = cos ⁡ x ⋅ cos ⁡ y

Agora vamos então encontrar z y e dessa vez iremos derivar apenas em relação a y :

z = sin ⁡ x ⋅ cos ⁡ y

z y = - sin ⁡ x ⋅ sin ⁡ y

Agora iremos encontrar as derivadas das parametrizações:

x = π t   ,   y = t

temos então:

x = π t

x ' = π

E para y :

y = t

y ' = 1 2 t

Vamos agora substituir na formula:

d z d t =   ∂ z ∂ x ⋅ d x d t + ∂ z ∂ y ⋅ d y d t

d z d t = cos ⁡ x ⋅ cos ⁡ y ⋅ π - sin ⁡ x ⋅ sin ⁡ y ⋅ 1 2 t

Resposta

d z d t = cos ⁡ x ⋅ cos ⁡ y ⋅ π - sin ⁡ x ⋅ sin ⁡ y ⋅ 1 2 t

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21-26. Utilize a Regra da Cadeia para determinar as derivadas parciais indicadas .21. z = x 4 + x 2 y ,x = s + 2 t - u ,y = s t u 2 ; ∂ z ∂ s ;∂ z ∂ t ;∂ z ∂ u ,q u a n d os = 4 ,t = 2 ,u = 1
7-12. Use a Regra da Cadeia para achar ∂ z ∂ s e ∂ z ∂ t .12. z = tan ⁡ u v ,u = 2 s + 3 t ,v = 3 s - 2 t
7-12. Use a Regra da Cadeia para achar ∂ z ∂ s e ∂ z ∂ t .8. z = a r c tan ⁡ x 2 + y 2 ,x = s ln ⁡ t ,y = t e s
7-12. Use a Regra da Cadeia para achar ∂ z ∂ s e ∂ z ∂ t .11. z = e r cos ⁡ θ ,r = s t ,θ = s 2 + t 2
7-12. Use a Regra da Cadeia para achar ∂ z ∂ s e ∂ z ∂ t .9. z = ln ⁡ 3 x + 2 y ,x = s ⋅ s e nt , y = t ⋅ cos ⁡ s