En los ejercicios 1 a 12, hallar la derivada direccional de la funciónen en dirección de v.En los ejercicios 13 a 16, hallar la derivada direccional de la funciónen dirección deEn los ejercicios 17 a 20, hallar la derivada direccional de la funciónenen dirección deEn los ejercicios 21 a 26, hallar el gradiente de la función en elpunto dado.En los ejercicios 27 a 30, utilizar el gradiente para hallar laderivada direccional de la función enen la dirección deEn los ejercicios 31 a 40, hallar el gradiente de la función y elvalor máximo de la derivada direccional en el punto dado.En los ejercicios 41 a 46, utilizar la función41. Dibujar la gráfica de en el primer octante y marcar el punto(3, 2, 1) sobre la superficie.42. Hallar donde usando cadavalor dado de q.a) b)c) d)43. Hallar donde usando cada vector v dado.a)b)c) es el vector que va de ad) es el vector que va de a44. Hallar45. Hallar el valor máximo de la derivada direccional en (3, 2).46. Hallar un vector unitario de u ortogonal a y calcularAnalizar el significado geométrico del resultado.D u f3, 2.f3, 2fx, y.4, 5.3, 2v2, 6.1, 2vv 3i 4jv i jIn Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.D u f3, 2, 6 43 23 4In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.D u f 3, 2,ffx, y 3 x 3 y 2 .Q.PQ.Pu cos i sin j.P13.6 Ejercicios942 CAPÍTULO 13 Funciones de varias variablesIn Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1 , v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2 , v1f x, y xy, P 4, 3 , v 2 i 3j22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23g x, y xe y ,3f x, y sen 2x y ,6f x, yyx y , 4f x, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jfx, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe y x ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3hx, y y cos x y2, 4hx, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jfx, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.In Exercises 1–12, find the directional derivative of the functionat in the direction of v.1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.In Exercises 13–16, find the directional derivative of thefunction in the direction of the unit vector13.14.15.16.In Exercises 17–20, find the directional derivative of thefunction atin the direction of17.18.19.20.In Exercises 21–26, find the gradient of the function at the givenpoint.21.22.23.24.25.26.In Exercises 27–30, use the gradient to find the directionalderivative of the function atin the direction of27.28.29.30.In Exercises 31–40, find the gradient of the function and themaximum value of the directional derivative at the given point.31.32.33.34.35.36.37.38.39.40.In Exercises 41– 46, consider the function41. Sketch the graph of in the first octant and plot the pointon the surface.42. Find where each givenvalue of(a)(b)(c)(d)43. Find where using each given vector(a)(b)(c) is the vector from to(d) is the vector from to44. Find45. Find the maximum value of the directional derivative at46. Find a unit vector orthogonal to and calculateDiscuss the geometric meaning of the result.D u f 3, 2 .f 3, 2u3, 2 .fx, y .4, 5 .3, 2v2, 6 .1, 2vv 3i 4jv i jv.uvv ,D u f 3, 2 ,643234.u cos i sen j,D u f 3, 2 ,3, 2, 1ffx, y 3x3y2 .2, 0, 4f x, y, z xe yz 2, 1, 1w xy 2 z 2 0, 0, 0w11 x 2 y 2 z 2 1, 4, 2f x, y, z x 2 y 2 z 2 1, 2g x, y ln 3 x 2 y 2 0, 5g x, y ye x 0, 3h x, y y cos x y2, 4h x, yx tan y0, 1f x, yxyy 11, 0f x, y x 2 2xyPuntoFunciónP , 0 , Q 2 ,f x, y sen 2x cos y,P 0, 0 , Q 2, 1f x, y e y sen x,P 1, 4 , Q 3, 6f x, y 3x 2 y 2 4,P 1, 2 , Q 2, 3g x, y x 2 y 2 1,Q.P4, 3, 1w x tan y z ,1, 1, 2w 3x 2 5y 2 2z 2 ,3, 4z cos x 2 y 2 ,2, 3z ln x 2 y ,2, 0g x, y 2xe yx ,2, 1f x, y 3x 5y 2 1,P 1, 0, 0 , Q 4, 3, 1h x, y, z ln x y z ,P 2, 4, 0 , Q 0, 0, 0g x, y, z xye z ,P 0, , Q 2 , 0f x, y cos x y ,P 1, 1 , Q 4, 5f x, y x 2 3y 2 ,Q.P23gx, y xe y ,3fx, y sen 2x y ,6fx, yyx y , 4fx, y x 2 y 2 ,u cos i + sen j.P 4, 1, 1 , v 1, 2, 1h x, y, zx arctan yz,P 2, 1, 1 , v 2, 1, 2h(x, y, zxyz,P 1, 2, 1, v 2i j kf x, y, z xy yz xz,P 1, 1, 1 , v33i j kf x, y, z x 2 y 2 z 2 ,P 0, 0 , v i jh x, y e x2 y 2 ,P 3, 4 , v 3i 4jg x, y x 2 y 2 ,P 1, 0 , vjg x, yarccos xy,P 1, 2 , vih x, y e x sen y,P 1, 1 , vjf x, yxy , P 0, 2, v12 i 3jf x, yxy,P 4, 3 , v22ijf x, y x 3 y 3 ,P 1, 2 , v35 i 45 jf x, y 3x 4xy 9y,P942 Chapter 13 Functions of Several Variables13.6 Exercises See www.CalcChat.com for worked-out solutions to odd-numbered exercises.sen
SECCIÓN 13.6 13.6 13.6 Directional Derivadas Derivatives direccionales and and y Gradients gradientes 94394313.6 Directional Derivatives and Gradients 943InvestigaciónInvestigation In En In Exercises los ejercicios 47 47 and and 47 y 48, 48, (a) (a) use utilizar use the the la graph gráfica totopara estimate Investigation estimar the the las components In componentes Exercises of of the the 47 del and vector 48, in in en the (a) the la use direction dirección the graph of of de thethe la totasa maximum estimate máxima rate the rate de components of of incremento increase of the en the la function vector función at in at the the en el direction given punto point. dado. of (b)(b) theFind b) Find maximum Hallar the the el gradiente rate of increase at at en the the el punto point the y and function and compararlo compare at the con it given it with el with estimado point. youryour (b)del estimate Find inciso the in in a). part gradient part c) (a). ¿En (a). (c) (c) qué at In In the what dirección what point direction decrece and compare would más the the rápido it function with la función?decreasing estimate Explicar. in at at part the the (a). greatest (c) In rate? what Explain. direction would the function beyour bebe147.decreasing fx, y 10x 1f yat 110 xthe 2 greatest3xy yrate? 2 , , 48.Explain.fx, fx, yy 2y 47. 2 yx,1f x, yx 2 3xy y 2 , 48. fx, y 2y x,1147. 1, f1, 22x, 2y10 x 2 3xy y 2 , 48. 1, 1, fx, 222 y 2y x,1, 2 z1, z 23zzz111331 21133 y33yxx 31223x233Generado Generated Generado Generated con by Maple Maplecon by MaplexGenerated by Maplex3Generated by MapleGenerated by MapleGenerated by MaplexCASCAS49. 49. Investigación Investigation Considerar the the la function funciónCAS 49. fx, Investigationfx, yy x 2 y 2 Consider the functionfx, y x 2 y 2atfx,en theyel punto pointx4, 2 y3, 2 1053714_1306.qxp at the point 10/27/08 4, 3, 77.712:08 .. PM Page 943(a) (a) at Utilizar Use the Use point a a un computer sistema 4, 3, 7 algebraico .por system computadora to to graph para the the dibujar surface la(a) superficie represented Use a dada computer by by por the the esa function. algebra función. system to graph the surface(b) (b) Determinar Determine represented la the the by derivada the directional function. direccional derivative D u f4, D u f34, como 3 as funciónfunction Determine de , of of donde ,, the where udirectional u ucos cos cos i derivativei isensin sen sen j. Utilizar j.j. DUse a uau f 4, 3as a(b) Use f 4, a un computer 3sistemaas aalgebraico function system por of computadora , to where to graph uthe the para cos function representar i on on the the j.interval gráficamente Use a computer 0, 0, 2 2 . la.(c) (c)función Approximate algebra en system el intervalo the the to zeros graph zeros0, of the 2.of the function the function the in in interval part part (b) (b) 0, and2 and.c) (c) Aproximar interpret Approximate each each los in ceros in the the de zeros context la función of of of the the the del function problem. inciso in b) e part interpretar (b) and(d) (d)cada Approximate interpret uno en each el the contexto the in critical the context del numbersproblema. of the of of the problem.the function in in part part (b)(b)d) Aproximar and los each números in the críticos de of la the función Investigation (d) and Approximate interpret In each Exercises the critical in the 47 context numbers and of 48, of the the (a) problem. function use del the inciso graph part b) (b) e toestimate (e) (e)interpretar FindFind and the interpret f fcomponents 4, cada 4, 3each uno 3 and in and the el of contextoexplain the vector its its of del the in relationshipproblema. problem. the direction to to youryour of themaximum e) (e) Hallar answers Find f4, rate in in fpart of 4, part 3 increase (d).(d). 3 y explicar and in explain the su function relación its relationship con the las given respuestas to point. your (b)Find (f) (f)del Use Use answers the inciso a a gradient computerd). in part at (d).algebrathe point systemand to to graphcompare the the level levelit with curveyourestimate f )(f) Utilizar of of Use the thein a part function computer sistema (a). f(c)fat algebraico at the In thewhat level level system por direction c ccomputadora 7. to 7. On graph Onwould this this the para the curve, level representarthe the of gráficamente the vectorfunction graph curvebedecreasing atfunctionthe in ingreatest the la the fcurva at direction therate? de level nivel Explain. ofof c de f f 4, 7.4, función On 3,3, this and and fcurve, en state state el nivel graph itsitsc 7. En esta 1 to curva, the level representar 47. 48.gráficamente 1f relationship x, the y vector fx, yel vector en la10 x 2 to in the 3xy level direction y curve. 2 , of f 4, 3, and50. dirección def 4, 3, the y establecer su relación2y x, state its50. Investigation relationship con la curvade1,nivel.2Consider to the level the curve.function 1, 250. Investigation8yConsider the function50. fx, Investigación yz8yConsiderar la función1 x 2 y 2. zfx, y1 x 8y 2 yfx, y2. 1 8y(a) fx, y 1 x 21 x 2 2 y y 2 that 2. (a) Analytically verify that the the level level curve ofof fx, fx, yyat at the the levellevel(a) c cAnalytically 22is is a a circle. verify that the level curve 1 of fx, y at the level(b) a) (b)Verificar At At c the the 2pointis pointanalíticamente a circle. 3, 3, 22 on onque the thela level curva de nivel for de f(x, cy) para 2,el nivel the c = 2 es un círculo. 3 ylevel curve for whichc 2,the 1 of the ratey3(b) sketch At the the point vector 3, showing 2 on the level direction curve of for the which greatest c rate 2,3b) En of of sketch el increase punto the 3, of vector of the the 2showing sobre function. la curva (To the (To direction print print de nivel an an of para enlarged the greatest cual copy copy c = of rateof 2,xdibujar the el vector go the que apunta en dirección2the of increase graph, go of to the function. website www.mathgraphs.com.)(To print an de enlarged mayor copy tasa ofo(c) (c)ritmo At At the the thede graph, pointincrementopoint go 3, 3, the 2de2website on la on the función.the level www.mathgraphs.com.)level 3curve, sketch a a vectorc) (c) En such such At el that punto the that the pointthe 3, directional Generated 23, sobre 2by Mapleon derivative la the curva level de is 0. nivel, dibujar Generated el by Maplexis curve, 0. sketch a vectorCAS(d) (d)cuya Use Usederivada a a computerdireccional algebrasea system0.CAS such that the directional derivative to to is graph 0. the the surface totoCAS CAS49. d) (d) Utilizar Investigation verify Use your a your un computer sistema answers Consider algebraico in in parts parts the system function(a)–(c). por computadora to graph the para surface representargráficamente la superficie y verificar las respuestas atofx,verifyyyourxlos incisos a) 2 answersya c).2 in parts (a)–(c).at the point 4, 3, 7 .(a) Use a computer algebra system to graph the surfacerepresented by the function.(b) Determine the directional derivative D f 4, 3 as ayy11zzz22yyIn En In Exercises los ejercicios 51–54, a find find 54, a hallar a normal un vector normal to to the the a level level la curva curve def nivel fx, In x, yExercises yfx, ccaty at P. P. 51–54, c en P. find a normal vector to the level curve51.f x,fx,yyc at6P.51. f x, y 6 2x 2x 3y3y 52.52. fx, f x, y y x 2 x 2 y y 2251. c cfx, 6,6, y P P0, 6 0, 002x 3y 52. c cfx, 25,25, y P Px3, 2 3, 44y 2c 6, P 0, 0c 25, Px53. f x, y xy54. f x, yx3, 453. f x, yxy54.f x, y x 2 x 2 xy y 253. c c fx, y3, 3, P xyP 1, 1, 3354. fx, 1c 2 , y21c P 1, 12 ,Px 1, 2 1 y 2In En In Exercises los c ejercicios 3, 55–58, P (a) 1, a (a) 58, 31c 2find find a) the encontrar the gradient el gradiente of of the the , P 1, 1function de la función atat P,P,(b) en (b) In find P, find Exercises b) a a encontrar unit unit 55–58, normal un (a) vector find to to the normal the the gradient level level unitario curve of the fpara fx, x, function yyla curva ccatat P,de P,(c) nivel (c) (b) find find f(x, the a the y) unit = tangent c normal P, line c) line encontrar vector the the to level the la level recta level tangente curve f fx, f x, yx, ya yla ccurva catcat at P,de P,and nivel and (c)(d) find (d) f(x, sketch y) the = tangent cthe the level P, level y line d) curve, trazar to the la unit level curva unit normal curve de nivel, f vector, x, el yvector and and c at the uni-the P,tario tangent and (d) normal line line sketch in in y thela the xy- recta xy- level plane. tangente curve, the en el unit plano normal xy. vector, and the55.tangentfx, yline4xin 2 theyxy-plane.55. fx, f y 4x 2 y56.56. fx, fx, f y y x x y 2y 255. c cfx, 6, 6, yP P2, 2, 4x 10102 y56. c cfx, 3, 3, yP P4, 4, x 11y 257. 57. fx, fx, fc y y6, P3x 3x 2, 2 2 102y 2y 2 2 58.58. fx, fx, fc y y3, P9x 9x 4, 2 2 14y 4y 2257. c cfx, 1, 1, yP P1, 1, 3x 112 2y 2 58. c cfx, 40, 40, y P P2, 9x 2, 2 11 4y 2c 1, P 1, 1c 40, P 2, 1WRITING ABOUT CONCEPTSDesarrollo de conceptos59. 59. WRITING Define the the ABOUT derivative CONCEPTS of of the the function zz f fx, x, yy in in thethe59. 59. Definir direction Define la uthe uderivada derivative cos cos i i la sen of sen función the j.j. function z f x, zyen f la x, ydirecciónin the60. de60. Write direction u a cos a paragraph ui cos sen sin ij.describing sen j. the the directional derivative60. 60. of Redactar of Write the the function a paragraph párrafo ffin in the the que describing direction describa u uthe la derivada cos cos directional i i direccional sen sen derivative jjwhen(a) la (a) of función the 0function 0and fand en (b)(b) la f in dirección the 90 90 direction .. de u u cos cos i i sen sin sen j cuando j when61. a)61. Define (a) the the 0y gradient and b) (b) of of a a function 90 . of of two two variables. State State thethe61. 61. Definir properties Define el the of gradiente of the the gradient. de of una a function función of de two dos variables. variables. State Dar the las62. propiedades62. Sketch properties the the of del graph the gradiente. of gradient.of a a surface and and select a a point point PPon on thethe62. 62. Dibujar surface. Sketch la the Sketch gráfica graph a a de vector of una a in surface in superficie thethe xy-xy- and plane y select elegir giving un a point the punto the direction PP sobre theof la of surface. superficie. steepest 13.6 Sketch ascent DirectionalDibujar a on vector the un the Derivativesvector in surface the en xy- atP. el plane P. planoand giving Gradientsxy que the indique direction la94363. dirección63. Describe of steepest the de the ascent mayor relationship ascenso the of of surface the sobre the gradient at la P. superficie to the level en P.to the level curves63. 63. of Describir of Describe a a surface la the relación given relationship by by zdel z gradiente f fof x, x, the y y .. gradient con las to curvas the level de nivel curves deIn una Exercises of a superficie surface 51–54, given dada by find por zza fnormal fx, x, y y. . vector to the level curvef x, y c at P.CAPSTONE51. fx, y 6 2x 3y 52. fx, y x 2 y 264. Para 64. CAPSTONEdiscusiónConsider the fx, y 9 x 2 y 2 .c 6,theP 0, function0fx, y 9 x 2 c y 25,2 .P 3, 464. (a) Considerar (a) Sketch the la the función functiongraph ofof f fx, fin yin the the 9first first x 2 octant y 2 and .and plot plot thexthe53. a) (a) fx, Trazar pointpoint Sketch y 1, la xy 1, 2, gráfica the 2, 44graph on on the de the of f en surface. f in el the primer 54. first octante fx, y y andxgraficar 2 ploty 2 the el(b) (b) c punto Find Find point3, (1, D1, u 2, P f2, 1, 2 ,u cos i1sen j, foru f4) 1, 44.1, sobre 2 on 3, the la where superficie. surface.u cos ic 2 ,sen j,forP 1, 1b) (b) Encontrar Find DD u 4. f u f1, 22,, where donde u cos i sen sin j. j, para forIn (c) Exercises (c) q Repeat = –p/4. part 55–58, part 4. (b) (b) for (a) for find the 3.3. gradient of the function at P,(b) (d) c) (d) find (c) Repetir FindFind Repeat a unit fel f1, normal part inciso 1, 22and(b) and b) for vector para f f1, 1, q 2 to = 2 . the p/3.. level curve f x, y c at P,(c)(e) d)findFindthea unittangent lineuto the levelto fcurve1, 2 andf x, y c at P,(e) (d) Encontrar Find Finda unit f f1, vector 2 2 and yuf1, orthogonal f 22..tof 1, 2and calculateand (d) sketchu f 1, 2 .the levelthecurve, the unit normalofvector,the and theD tangente) (e) Encontrar Findline u f 1, a unit 2 . Discuss the geometric meaning of the result.in thevector uxy-plane.unitario orthogonal u ortogonal f 1, 2para and f1, calculate 2 ycalcular D u f 1, D2 u f1, . Discuss 2. Discutir the geometric el significado meaning geométrico of the result. del55. fx, resultado. y 4x 2 y56. fx, y x y 265. 65. Temperature The at the point x, yc 6, P 2, Distribution 10The temperature c 3, at Pthe 4, point 1x, y65. on on Temperature a a metal plate plate Distribution The temperature at the point x, y57. fx, y 3x 58. fx, y 9x65. Distribuciónxde 2 2ytemperatura 2 La temperatura en el punto 2 4yon a metal plate is(x, 2y)Tde cuna x 2 placa 1, xT Py 2. 1, metálica 1 esc 40, P 2, 1x 2 xyT2. xFind TWRITING the x 2x 2 yy 2. 2. ABOUT of CONCEPTSFind the direction of greatest increase in in heat heat from from the the pointpoint3, 59. Find 3, 4 4 . Define . the direction the derivative of greatest of the increase function in heat z from f x, ythe in point theHallardirectionla direcciónu cosde mayori senincrementoj.de calor en el punto3, 4 .(3, 4).60. Write a paragraph describing the directional derivativeof the function f in the direction u cos i sen j when(a) 0 and (b) 90 . 0 90.61. Define the gradient of a function of two variables. State the
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