6 El Teorema <strong>de</strong> la función compuesta (la Regla <strong>de</strong> la ca<strong>de</strong>na)
∂(g ◦ f)(x, y) = ∂g (f(x, y)) · ∂f 1 ∂g(x, y)+ (f(x, y)) · ∂f 2 ∂g(x, y)+ (f(x, y)) · ∂f 3(x, y)∂y∂u 1 ∂y ∂u 2 ∂y ∂u 3 ∂yEjemplo 6.3 Consi<strong>de</strong>remos <strong>funciones</strong> R 3 f → R 2 g → R <strong>de</strong>finidas porf(x, y, z) =(x 2 z − 3cosy, 3 − zy)g(u, v) =ue −5vHallemos las <strong>de</strong>rivadas parciales <strong>de</strong> la función compuesta g ◦ f.Como las <strong>funciones</strong> coor<strong>de</strong>nadas <strong>de</strong> f sonf 1 (x, y, z) =x 2 z − 3cosy f 2 (x, y, z) =3− zy es <strong>de</strong>ciru = x 2 z − 3cosy v =3− zy obtenemos que∂(g ◦ f)(x, y, z) = ∂g∂x∂u (f(x, y, z)) · ∂f 1 ∂g(x, y, z)+∂x ∂v (f(x, y, z)) · ∂f 2(x, y, z)∂x ycomo∂g∂u(u, v) =e−5v∂gTambién tenemos que∂v (u, v) =−5ue−5v ∂f 1∂x (x, y, z) =2xz ∂f 2∂x(x, y, z) =0∂g∂u(f(x, y, z)) = e−5(3−zy)∂gycomoFinalmente obtenemos que∂v (f(x, y, z)) = −5(x2 z − 3cosy)e −5(3−zy)∂(g ◦ f)con lo que(x, y, z) =∂x= e −5(3−zy) · 2xz − 5(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy) · 0=2xze −5(3−zy)se tiene que∂(g ◦ f)(x, y, z) = ∂g∂y∂u (f(x, y, z)) · ∂f 1(x, y, z)+∂g∂y ∂v (f(x, y, z)) · ∂f 2(x, y, z)∂y∂f 1∂y (x, y, z) =3siny ∂f 2∂y(x, y, z) =−zse tiene que∂(g ◦ f)(x, y, z) =e −5(3−zy) · 3siny − 5(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy) · (−z) =∂y=3sinye −5(3−zy) +5z(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy)∂(g ◦ f)(x, y, z) = ∂g∂z∂u (f(x, y, z)) · ∂f 1 ∂g(x, y, z)+∂z ∂v (f(x, y, z)) · ∂f 2(x, y, z)∂zycomo∂f 1∂z(x, y, z) =x2∂f2∂z(x, y, z) =−yse tiene que∂(g ◦ f)(x, y, z) =e −5(3−zy) · x 2 − 5(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy) · (−y) =∂z= x 2 e −5(3−zy) +5y(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy)Si preferimos utilizar las matrices jacobianas (ES MUY RECOMENDABLE) tengamos en cuenta que³ ´Jg(f(x, y, z)) = ∂g∂g∂u(f(x, y, z))∂v (f(x, y, z)) =³´= e −5(3−zy) −5(x 2 z − 3cosy)e −5(3−zy)yque Jf(x, y, z) =à ∂f1∂x (x, y, z) ∂f 1∂y (x, y, z) ! Ã∂f 1∂z(x, y, z)∂f 2∂x (x, y, z) ∂f 2∂y (x, y, z) ∂f 2∂z (x, y, z) =172xz 3siny x 20 −z −y!