(d) Encontre as direç̧ões nas quais :
(i) Cresce mais rapidamente no ponto ;
Passo 1
Beleza, vamos resolver essa questão juntos! O enunciado pede para encontrar as direções nas quais a função cresce mais rapidamente no ponto . Vamos precisar usar conceitos de cálculo multivariável, especificamente o gradiente da função, que nos indica a direção de maior crescimento.
Passo 2
Primeiro, vamos calcular o gradiente da função . O gradiente é um vetor que contém as derivadas parciais da função em relação a cada variável. Ou seja:
Vamos encontrar as derivadas parciais:
Derivada parcial em relação a :
Derivada parcial em relação a :
Então, o gradiente é:
Passo 3
Agora, vamos avaliar o gradiente no ponto :
Esse vetor indica a direção na qual a função cresce mais rapidamente no ponto .
Passo 4
Para garantir que entendemos, a direção do gradiente é sempre a direção de maior aumento da função. Nesse caso, o vetor mostra que, se você se mover na direção onde e aumentam igualmente, a função aumentará mais rapidamente.
Resposta
A função cresce mais rapidamente na direção do vetor no ponto .