Teoremas Clave del Cálculo Diferencial: Derivadas Direccionales, Extremos Locales y Multiplicadores de Lagrange
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Teoremas Fundamentales del Cálculo Diferencial
Teorema 68: Aplicación de la Regla de la Cadena en Derivadas Direccionales
Sea f : D ⊆ ℝ2 → ℝ diferenciable en (x0, y0), un punto interior de D, y sea v = (v1, v2) ∈ ℝ2 un vector unitario. Entonces, la derivada direccional Dvf(x0, y0) puede calcularse como:
Dvf(x0, y0) = D1f(x0, y0)v1 + D2f(x0, y0)v2
Es decir, Dvf(x0, y0) = ∇f(x0, y0) · v.
Demostración:
Por definición, la derivada direccional es:
Dvf(x0, y0) = limh→0 [f(x0 + hv1, y0 + hv2) − f(x0, y0)] / h
Si llamamos g(t) = f(x0 + tv1, y0 + tv2), entonces:
Dvf(x0, y0) = limh→0 [g(h) − g(0)] / h = g'(0)
Observamos que g(t) es la composición de f(x, y) con la función γ(t) = (x(t), y(t)) = (x0 + tv1, y0 + tv2). Derivando g(t)