Exercícios Resolvidos de Regra da Cadeia – Tópicos Adicionais

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Enunciado

Seja

f x , y = ∫ x ² y ² e - t 2 d t

Calcule ∂ f ∂ x ( x , y ) e ∂ f ∂ y ( x , y ) .

Passo 1

Vamos começar fazendo a derivada em relação a x , como temos uma integral vamos usar o teorema fundamental do cálculo, mas antes precisamos deixar essa integral um pouco diferente, porque a integral nós fazermos de um número até uma função, então vamos começar arrumando isso

f ( x , y ) = ∫ x ² y 2 e - t ² d t = ∫ x ² 0 e - t ² d t + ∫ 0 y 2 e - t ² d t = - ∫ 0 x ² e - t ² d t + ∫ 0 y 2 e - t ² d t

Passo 2

Vamos agora para a derivada, usando o teorema fundamental do cálculo e a regra da cadeia vamos ter

∂ f ∂ x = - e - ( x ² ) ² ∙ ∂ ∂ x x ² + e - ( y 2 ) ² ∙ ∂ ∂ x y 2

∂ f ∂ x = - e - ( x 2 ) ² . 2 x + 0 . e - ( y 2 ) = - 2 x e - x 4

Passo 3

Vamos agora para a derivada em relação a y , usando o teorema fundamental do cálculo e a regra da cadeia

∂ f ∂ y = = - e - ( x 2 ) ² ∙ ∂ ∂ y x ² + e - ( y 2 ) ² ∙ ∂ ∂ y y 2

∂ f ∂ y = - e - x 4 ∙ 0 + e - y 4 ∙ 2 y = 2 y e - y 4

Resposta

∂ f ∂ x = - 2 x e - x 4

∂ f ∂ y = 2 y e - y 4

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Se f é homogênea de grau n , mostre que x 2 ∂ 2 f ∂ x 2 + 2 x y ∂ 2 f ∂ x ∂ y + y 2 ∂ 2 f ∂ y 2 = n ( n - 1 ) f ( x , y )
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