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ejercicios de cálculo diferencial en funciones de varias variables

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no es difer<strong>en</strong>ciable <strong>en</strong> el punto (0 0), <strong>de</strong>mostrando que no es continua <strong>en</strong><br />

(0 0).<br />

b) Prueba que la función : R 2 → R <strong>de</strong>finida mediante<br />

½ ( + ) 2 s<strong>en</strong> 1<br />

+<br />

para + 6= 0<br />

0 para + =0 ,<br />

es difer<strong>en</strong>ciable <strong>en</strong> el punto (0 0), aplicando la <strong>de</strong>finición <strong>de</strong> difer<strong>en</strong>ciabilidad.<br />

Prueba que admite <strong>de</strong>rivadas parciales <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n <strong>en</strong> (0 0), yque<br />

dichas <strong>de</strong>rivadas parciales no son continuas <strong>en</strong> (0 0). ¿Contradice este ejemplo<br />

la propiedad 6.3.3.5. vista <strong>en</strong> la parte teórica?<br />

c) Prueba que la función : R2 → R <strong>de</strong>finida mediante<br />

( 2<br />

√ <br />

2 +2 0<br />

para ( ) 6= (00) para ( ) =(00) ,<br />

es difer<strong>en</strong>ciable <strong>en</strong> el punto (0 0), <strong>de</strong>mostrando que admite <strong>de</strong>rivadas<br />

parciales <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n <strong>en</strong> una bola <strong>de</strong> c<strong>en</strong>tro el punto (0 0), yquedichas<br />

<strong>de</strong>rivadas parciales son continuas <strong>en</strong> (0 0).<br />

d) Prueba que la función : R 2 → R <strong>de</strong>finida mediante<br />

½ s<strong>en</strong> 1<br />

2 + 2<br />

para ( ) 6= (00) 0 para ( ) =(00) no es difer<strong>en</strong>ciable <strong>en</strong> el punto (0 0), <strong>de</strong>mostrando que no admite alguna<br />

<strong>de</strong>rivada parcial <strong>de</strong> primer or<strong>de</strong>n <strong>en</strong> (0 0).<br />

e) Prueba que la función : R2 → R <strong>de</strong>finida mediante<br />

(<br />

2<br />

<br />

4 +2 0<br />

para ( ) 6= (00) para ( ) =(00) ,<br />

admite <strong>de</strong>rivadas direccionales <strong>en</strong> el punto (0 0) según cualquier vector (unitario)<br />

=(12), pero no es difer<strong>en</strong>ciable <strong>en</strong> (0 0).<br />

Una solución.<br />

a) Para esta función se probó <strong>en</strong> el ejercicio 3.c) que admite <strong>de</strong>rivada direccional<br />

<strong>en</strong> el punto (0 0) según cualquier vector (unitario) , y que dicha <strong>de</strong>rivada<br />

direccional es siempre nula (<strong>en</strong> particular, admite <strong>de</strong>rivadas parciales <strong>de</strong> primer<br />

or<strong>de</strong>n <strong>en</strong> dicho punto, y son ambas nulas). Sin embargo, veamos que esta función<br />

no es continua <strong>en</strong> (0 0), <strong>de</strong>bidoaque lim ( ) no existe. En efecto,<br />

()→(00)<br />

utilizando aproximaciones al orig<strong>en</strong> según parábolas <strong>de</strong>l tipo 2 = , se llega<br />

10<br />

Matemáticas I. Prof. Ignacio López Torres<br />

,

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