Matemática, perguntado por cleison712, 8 meses atrás

calcule o vetor gradiente da funçao

Anexos:

Soluções para a tarefa

Respondido por Poisson
1

Olá,

Temos a seguinte função:

 \tt \: f (x, y)  = y \cdot \: ln \: x \\

Vamos calcular as derivadas parciais de f:

 \tt \:  \dfrac{ \partial  f}{ \partial  x}  = y. \:  \dfrac{1}{x}

 \tt \:  \dfrac{ \partial  f}{ \partial  y}  = 1 \cdot \: ln \: x

Vamos calcular as derivadas parciais em (1, -3):

 \tt \:  \dfrac{ \partial f}{ \partial x} (1, -3) =  - 3 \cdot \frac{1}{1}  \\ \\   \tt \:  \dfrac{ \partial f}{ \partial x} (1, -3) =  - 3

 \tt \:  \dfrac{ \partial f}{ \partial y} (1, -3) =  1 \cdot ln \: 1  \\ \\  \tt \:  \dfrac{ \partial f}{ \partial y} (1, -3) =  1 \cdot 0  \\ \\ \tt \:  \dfrac{ \partial f}{ \partial y} (1, -3) = 0 \\

Vetor gradiente:

 \tt \nabla f (x, y)   =  \dfrac{ \partial f}{ \partial x}  (x, y) \vec{i} + \dfrac{ \partial f}{ \partial y}  (x, y) \vec{j}  \\

Substituindo os valores:

 \tt \nabla f (1,  - 3)   = \:  - 3 \cdot\vec{i} + 0 \cdot\vec{j}  \\  \\ \tt \nabla f (1,  - 3)   = \:  - 3\vec{i}  \\  \\

Resposta: d)

Respondido por solkarped
3

✅ Após resolver os cálculos, concluímos que o vetor gradiente da superfície aplicado ao ponto "P" é:

         \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\boxed{\boxed{\:\:\:\ \vec{\nabla} f(1, -3) = (-3, 0)\:\:\:}}\end{gathered}$}

Portanto, a opção correta é:

              \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered}\boxed{\boxed{\:\:\:\bf Alternativa\:D\:\:\:}}\end{gathered}$}

Seja os dados:

               \Large\begin{cases}s:  f(x, y) = y\,\ln\,x\\P = (1, -3)\end{cases}

Para resolver esta questão, devemos:

  • Calcular o vetor gradiente da superfície:

          \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \vec{\nabla} f(x, y) = \langle f_{x}(x, y),\,f_{y}(x, y)\rangle\end{gathered}$}

                               \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} = \frac{\partial f}{\partial x}\,\vec{i} + \frac{\partial f}{\partial y}\,\vec{j}\end{gathered}$}

                               \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} = y\cdot\frac{1}{x}\,\vec{i} + \ln\,x\,\vec{j}\end{gathered}$}

                               \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} = \frac{y}{x}\,\vec{i} + \ln\,x\,\vec{j}\end{gathered}$}

          \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \therefore\:\:\:\vec{\nabla} f(x, y) = \frac{y}{x}\,\vec{i} + \ln\,x\,\vec{j}\end{gathered}$}

  • Determinar o vetor gradiente aplicado ao ponto P:

           \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \vec{\nabla} f(1, -3) = -\frac{3}{1}\,\vec{i} + \ln\,1\,\vec{j}\end{gathered}$}

                                   \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} = -3\,\vec{i} + 0\,\vec{j}\end{gathered}$}

                                   \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} = (-3, 0)\end{gathered}$}

            \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \therefore\:\:\:\vec{\nabla} f(1, -3) = (-3, 0)\end{gathered}$}

✅ Portanto, o vetor gradiente aplicado ao ponto "P" é:

                     \Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \vec{\nabla} f(1, -3) = (-3, 0)\end{gathered}$}

\LARGE\displaystyle\text{$\begin{gathered} \underline{\boxed{\boldsymbol{\:\:\:Bons \:estudos!!\:\:\:Boa\: sorte!!\:\:\:}}}\end{gathered}$}

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\Large\displaystyle\text{$\begin{gathered} \underline{\boxed{\boldsymbol{\:\:\:Observe \:o\:Gr\acute{a}fico!!\:\:\:}}}\end{gathered}$}

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