Ejercicio 2 · Matemáticas II UAB 2012

Tema: Función implícita, plano tangente y aproximación lineal · Del examen Examen Segunda Prueba - Mayo 2012 (2012)

Enunciado

Ejercicio 2 (5 puntos). Plano tangente y teorema de la función implícita

Considérese la superficie definida mediante la ecuación implícita:

3x2z+4z2y−y2x=63x^2 z + 4z^2 y - y^2 x = 6

a)

(1,5 puntos) Halla la ecuación general del plano tangente a dicha superficie en el punto (1,1,1)(1, 1, 1).

b)

(3,5 puntos) Justifica si la ecuación define a zz como función implícita diferenciable de xx e yy, z=ϕ(x,y)z = \phi(x, y), en las proximidades del punto P=(1,1,1)P = (1, 1, 1). En caso afirmativo, calcula el gradiente ∇⃗ϕ(1,1)\vec{\nabla}\phi(1, 1).

∂ϕ∂x(1,1)=\frac{\partial \phi}{\partial x}(1,1) =

∂ϕ∂y(1,1)=\frac{\partial \phi}{\partial y}(1,1) =

Enunciado: Ejercicio 2 · Matemáticas II UAB 2012

Solución

Según los criterios oficiales de corrección

a) Halla la ecuación general del plano tangente a dicha superficie en el punto (1, 1, 1)

Solución: 5x + 2y + 11z - 18 = 0 / 5x + 2y + 11z = 18

b) Justifica si la ecuación define a z como función implícita diferenciable de x e y, z = phi(x, y), en las proximidades del punto P = (1, 1, 1)

Solución: F es de clase C^1 en todo R^3 por ser polinómica, F(1,1,1) = 0 y F_z(1,1,1) = 11 ≠ 0. Por el Teorema de la Función Implícita, queda garantizada la existencia y diferenciabilidad de phi en un entorno.

b) Derivada parcial ∂ϕ/∂x(1,1)

Solución: -5/11

b) Derivada parcial ∂ϕ/∂y(1,1)

Solución: -2/11

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