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[A RESOLVER] Algo de Implicita

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Buen, estreno el subforo, y como no podia ser de otra forma, con un llamado a la solidaridad. Resulta q no caso una de funcion implicita, q loco no? 😳 Y buen, el pedido consiste en q alguien(o algunos alguienes), que tenga la posta, explique conceptualmente el ejercicio de parcial que posteo a continuacion:

\(\text{Sean g,h : } \mathbb{R} \rightarrow{} \mathbb{R}^2\) de clase C¹ donde h(1,0) = 1, g(1,1) = 1 y

$$\frac{{\partial h}}{{\partial x}}(1,0) = -2 \frac{{\partial h}}{{\partial y}}(1,0) = 2 \frac{{\partial g}}{{\partial x}}(1,1) = 1 \frac{{\partial g}}{{\partial y}}(1,1) = -3$$

Sea f(u,v,w) = 3u²h(u,w) + g( u²v³, ue^(v-1) ) . (si, esa "e" es el numero e)

Probar que existe U entorno abierto de (1,1) y \(\sigma\): U -> R de clase C¹ tal que

\(\sigma\)(1,1) = 0 y f(u,v,\(\sigma\)(u,v) ) = 4 para todo (u,v) en U

Calcular el plano tangente al grafico de \(\sigma\) en (1,1)

Desde ya gracias ! =D

no se si esta bien, lo subo asi me corrigen.

tenes que cumplir dos condiciones para usar la funcion implicita:

$$\bullet f\textrm{debe ser} {C}^{1}$$
$$\bullet f(1,1,\sigma(1,1)) \textrm{pertenezca a la curva de nivel} f(u,v,w)=4,\textrm{y esta por que }$$
$$f(1,1,0)=4$$
$$\bullet {f}_{w}(1,1,0)=3u^2\frac{{\partial h}}{{\partial y}}(u,w)=6\neq0$$
$$\textrm{entonces ya puedo usar la funcion implicita y escribir} \sigma(u,v)$$
$$\textrm{me pide el plano tangente a} \sigma \textrm{en el punto (1,1), busco las derivadas:}$$
$${{\sigma}_{u}(1,1)=\frac{-{f}_{u}(1,1,0)}{{f}_{w}(1,1,0)}$$
$${f}_{u}(u,v,w)=6uh(u,w)+3u^2\frac{{\partial h}}{{\partial x}}+{g}_{u}(u^2v^3,u{e}^{v-1})$$
$${g}_{u}(x(u,v),y(u,v))=$$
$$\textrm{necesito calcular Dg por regla de la cadena:}$$
$$Dg=(\frac{{\partial g}}{{\partial x}},\frac{{\partial g}}{{\partial y}}) \ast \left(\begin{matrix} a & b \\ c & d\end{matrix}\right)$$
$$a=\frac{{\partial x}}{{\partial u}}=2uv^3$$
$$b=\frac{{\partial x}}{{\partial v}}=u^23v$$
$$c=\frac{{\partial y}}{{\partial u}}={e}^{v-1}$$
$$d=\frac{{\partial y}}{{\partial v}}=u{e}^{v-1}$$
$$\textrm{todo esto evaluado en el (1,1,0):}$$

\(Dg=(-1, 0)\) \({g}_{u}(x(1,1),y(1,1))=-1\)

$$\rightarrow {f}_{u}(1,1,1)=-1$$
$$\rightarrow {{\sigma}_{u}(1,1)=\frac{-{f}_{u}(1,1,0)}{{f}_{w}(1,1,0)}=1/6$$
$$\textrm{luego,}{{\sigma}_{v}(1,1)=\frac{-{f}_{v}(1,1,0)}{{f}_{w}(1,1,0)}=0$$
$$\textrm{pruebenlo ustedes}$$
$$\textrm{con eso ya tenemos las derivadas para armar el plano tangente:}$$
$$\textrm{plano tg:} w=1/6(u-1)$$

pd: me volví loca escribiendo esto, fijense qué errores tengo!

Editado 7 veces.

Yo difiero en algunas cosas numéricas; cuando calculás \({f}_{w}(1,1,0)\eq= 3{u}^{2}{h}_{y}(1,0)\), yo obtengo \(\frac{9}^{2}\). Sigue siendo distinto de 0, con lo que vale esta hipótesis. Otra cosa, el teorema de la función implícita no vale en general si f no es de clase\({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\), o un abierto contenido en tal espacio vectorial. Esto es evidente, sin embargo, pues f es suma de funciones de clase \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\), dado que \(h(u,v,w)\eq=({u}^{2}{v}^{3},u{e}^{v-1})\) es de clase \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\) y g lo es por hipótesis. Luego la composición \({g}_{0}h(u,v,w)\) es de clase \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\).
Como \(3{u}^{2}h(u,w)\) es producto de funciones de \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\), la misma es\({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\). Luego f es suma de funciones \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\), es f \({C}^{1}\) en \(\mathbb{R}^{3}\)
Perdón que remarque lo de clase \({C}^{1}\), pero es que si no fuera así, el teorema no vale necesariamente. Después, la derivada\({({u}^{2}{v}^{3})}_{v}\) es \(3{u}^{2}{v}^{2}\). No afecta numéricamente, pero... bueno. Eso quería aclarar. Saludos.

Firma

I offer her that kernel of myself that I have saved, somehow; the central heart that deals not in words, traffics not with dreams and is untouched by time, by joy, by adversities

Si, es verdad, me olvide de aclarar que era una de las condiciones del teorema, pasa que hago las cosas a las apuradas y justifico muy poco =/, ya lo arreglé.
Lo de la derivada lo revisé y lo tenia mal, me da 6, pero cómo te dió 9/2?

A mi me dio 6 la \(F_w\) 😄 😄
Buen, entendi bastante =) pero no entendi lo del plano tg =(

la formula del plano tg es

$${\sigma}_{u}(1,1)(u-1)+{\sigma}_{v}(1,1)(v-1)+\sigma(1,1)$$
$$\textrm{reemplazas los valores y te queda}:$$
$$1/6(u-1)$$

a que tiene que estar igualado el plano? a 0 o a w?

Te queda igualada a w. Otra expresión del plano tangente, que puede usarse, es:
\(\nabla f(P)\cdot (X-P)\eq=0\), donde f es la función de la que definís la implícita.
A mi me da 9/2, porque:
\(-2{h}_{y}(1,0)\eq= -3\).Entonces \({h}_{y}(1,0)\eq=\frac{3}{2}\)

aaahh.. no, lo que pasa es que esta sin espacios!
lo leiste todo pegado como una igualación a -3 y es

$$\frac{{\partial h}}{{\partial x}}(1,0) = -2$$
$$\frac{{\partial h}}{{\partial y}}(1,0) = 2$$
$$\frac{{\partial g}}{{\partial x}}(1,1) = 1$$
$$\frac{{\partial g}}{{\partial y}}(1,1) = -3$$

Si, eso fue mi culpa, no me di cuenta q quedo todo pegado !

ahh... entonces me da 6. Perdón; uno lee lo que quiere leer en los problemas. Gracias.

exequiel131719 escribió:

Te queda igualada a w. Otra expresión del plano tangente, que puede usarse, es:
\(\nabla f(P)\cdot (X-P)\eq=0\), donde f es la función de la que definís la implícita.
A mi me da 9/2, porque:
\(-2{h}_{y}(1,0)\eq= -3\).Entonces \({h}_{y}(1,0)\eq=\frac{3}{2}\)

!? por qué el plano tg te queda igualado a w ???

Firma
$$\displaystyle\lim_{dom \to lun} = paja$$

http://hookdump.com

porque es \(f(u,v,w)\), si querés pensalo como si fuera \(f(x,y,z)\) y en vez de \(z\) vas a tener que poner \(w\) 😄

Buenas.
En la parte donde intentan obtener la derivada de F respecto de U y la Derivaca de F respecto de V en (1,1,0), no comprendo como aplicaron la regla de la cadena en G.
En todos los problemas la veo diferente aplicada y la verdad es que me siento bastante perdido ya con esto.
¿Podrian explicarmela un poco?

Saludos!!

\(g( {u}^{2}{v}^{3}, ue^{v-1} )\) lo podés pensar como \({g}_{0}f(u,v)\), donde \(f(u,v)\eq=({u}^{2}{v}^{3},u{e}^{v-1})\). Luego, aplicás la regla de la cadena, que te dice, en términos matriciales:

$$[D{g}_{0}f(u,v)]\eq=[Dg(f(u,v)]\cdot [Df(u,v)]$$
Pero \([Dg]\eq=\nabla g\), con lo que \([Dg(f(u,v))]\eq=\nabla g(f(u,v))\). Por otro lado,
$$[Df(u,v)]\eq=\begin{pmatrix} 2u{v}^{3} & 3{u}^{2}{v}^{2}\\ {e}^{v-1} & u{e}^{v-1}\end{pmatrix}$$
Ahora, hacés el producto matricial \(\nabla (g(f(u,v)))\cdot [Df(u,v)]\), y eso será \([D{g}_{0}f(u,v)]\). Pero \(g:\mathbb{R}^{2}\righarrow \mathbb{R}\), con lo que esa matriz diferencial es en realidad \(\nabla {g}_{0}f(u,v)\), con lo que de ahi sacás las derivadas parciales, viendo columna por columna Espero haberte aclarado, cualquier cosa avisá de nuevo. Saludos.