Ejercicio 1 · Matemáticas II UAB 2012

Tema: Derivadas parciales, gradiente y derivada direccional · Del examen Examen Segunda Prueba - Mayo 2012 (2012)

Enunciado

Ejercicio 1 (5 puntos). Derivadas direccionales y matriz hessiana

Se considera la función en dos variables definida por g(x,y)=ex2−y2−7x+8yg(x, y) = e^{x^2 - y^2 - 7x + 8y}.

a)

(1,5 puntos) Obtén la derivada direccional de g(x,y)g(x, y) en el punto (0,0)(0, 0) según la dirección dada por el vector v⃗=(−4,3)\vec{v} = (-4, 3). Interpreta geométricamente o analíticamente el resultado hallado.

b)

(2 puntos) Determina la matriz hessiana de g(x,y)g(x, y) calculada en el origen (0,0)(0, 0).

h11=h_{11} =

h12=h_{12} =

h21=h_{21} =

h22=h_{22} =

c)

(1,5 puntos) Evalúa de forma exacta el valor de la siguiente expresión:

∂2g∂x2(0,1)−∂2g∂y∂x(0,1)\frac{\partial^2 g}{\partial x^2}(0, 1) - \frac{\partial^2 g}{\partial y \partial x}(0, 1)

Enunciado: Ejercicio 1 · Matemáticas II UAB 2012

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Obtén la derivada direccional de g(x, y) en el punto (0, 0) según la dirección dada por el vector v = (-4, 3)

Solución: 52/5 / 10,4

a) Interpreta geométricamente o analíticamente el resultado hallado

Solución: Representa la tasa de variación instantánea de la función al desplazarse desde el origen en la dirección de v; al ser positiva, la función es creciente en esa dirección.

b) Elemento h_11 de la matriz hessiana H_g(0,0)

Solución: 51

b) Elemento h_12 de la matriz hessiana H_g(0,0)

Solución: -56

b) Elemento h_21 de la matriz hessiana H_g(0,0)

Solución: -56

b) Elemento h_22 de la matriz hessiana H_g(0,0)

Solución: 62

c) Evalúa de forma exacta el valor de d^2g/dx^2(0,1) - d^2g/(dydx)(0,1)

Solución: 93e^7 / 93*e^7

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