Considere a função F x , y , z = x 3 y z . Calcular a gradiente da função F ( x , y , z ) .

  1. ∇ F = 3 x 2 y z i + x 3 y 2 z j + x 3 y z 2 k
  2. ∇ F = x 2 y z i + x 3 y 2 z j + x 3 y z 2 k
  3. ∇ F = 3 x 2 y z i + x 3 y z 2 j - x 3 y z 2 k
  4. ∇ F = 3 x 2 y z i + x 3 2 z y j - x 3 y z 2 k
  5. ∇ F = x 2 y 2 z i + x 3 y z 2 j + x 3 y 2 z 2 k

Passo 1

Para calcular o gradiente da função precisamos aplicar a seguinte fórmula:

∇ F = ∂ f ∂ x i + ∂ f ∂ y j + ∂ f ∂ z k

Então a questão basicamente se reduz ao cálculo de três derivadas.

Passo 2

Vamos começar derivando F ( x , y , z ) em relação a x . Nesse caso, vamos pensar em y e z como constantes:

∂ ∂ x x 3 y z = y z ∂ ∂ x x 3 = y z 3 x 2 = 3 x 2 y z

E agora em relação a y :

∂ ∂ y x 3 y z = x 3 z ∂ ∂ y y = x 3 z 1 2 y = x 3 2 z y

E agora em relação a z :

∂ ∂ z x 3 y z = x 3 y ∂ ∂ z 1 z = x 3 y - 1 z 2 = - x 3 y z 2

Passo 3

Substituindo isso na fórmula, chegamos na seguinte resposta:

∇ F = ∂ f ∂ x i + ∂ f ∂ y j + ∂ f ∂ z k

∇ F = 3 x 2 y z i + x 3 2 z y j + - x 3 y z 2 k

Resposta

Letra (d).

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a ) Determine o gradiente de f b ) Calcule o gradiente no ponto P c ) Determine a taxa de variação de f em P na direção do vetor u . f x , y , z = x + y z P 1,3 , 1 u = 2 7 , 3 7, 6 7
Determinar o vetor gradiente das funções dadas nos pontos indicados:c) z = s e n( 3 x + y ) ; P 0 , π 2
Determinar o vetor gradiente das funções dadas nos pontos indicados:g) f u ,v ,w = u 2 + v 2 - w 2 + u v w ; P 0,1 ,0
Determine a equação da reta tangente à curva de nível dada, no ponto dado. x 2 + x y + y 2 - 3 y = 1 ,e m 1,2
Determine a função f : R 2 → R cujo gráfico passa pelo ponto ( 1,2 , 1 ) e tal que ∇ f x , y = ( 2 x y 3 - 2 x , 3 x 2 y 2 + 2 y - 1 )