Funciones de Varias Variables
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Questions and Answers

¿Qué representa la curva de nivel k de una función 𝑓 de dos variables?

  • La gráfica tridimensional de la función 𝑓 en el espacio.
  • Conjunto de todos los puntos donde 𝑓 asume un valor constante k. (correct)
  • Los valores negativos de la función 𝑓 en el dominio.
  • La línea que une todos los puntos donde 𝑓 es máxima.
  • Si la función constante es 𝑓(𝑥, 𝑦) = 2, ¿qué ocurre con las curvas de nivel para valores de k diferentes a 2?

  • Las curvas de nivel son vacías en el plano xy. (correct)
  • Las curvas son líneas rectas que se extienden hacia el infinito.
  • Las curvas son circunferencias centradas en el origen.
  • Las curvas de nivel son superficies paralelas al plano z=2.
  • ¿Cuál de las siguientes ecuaciones corresponde a la curva de nivel 𝑓(𝑥, 𝑦) = 0 para la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = 100 − 𝑥 − 𝑦?

  • $x + y = 100$ (correct)
  • $x + y = 0$
  • $x + y = 51$
  • $x + y = -100$
  • Para la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = 100 − 𝑥 − 𝑦, ¿qué forma tendrán las curvas de nivel para 𝑓(𝑥, 𝑦) = 75?

    <p>El conjunto de puntos que forma una circunferencia. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición para que los valores de 𝑓(𝑥, 𝑦) sean negativos en relación a las curvas de nivel?

    <p>𝑥 + 𝑦 &gt; 100. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma tiene la curva de nivel 𝑓(𝑥, 𝑦) = 100?

    <p>Es solo un punto en el origen. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa gráficamente hacer una gráfica de las curvas de nivel de una función 𝑓(𝑥, 𝑦)?

    <p>Representa los puntos donde la función toma un valor específico. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de estas afirmaciones sobre la gráfica de 𝑓(𝑥, 𝑦) = 100 − 𝑥 − 𝑦 es correcta?

    <p>Es una superficie que se puede ver como un techo inclinado. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el límite de $f(x, y)$ cuando $(x, y)$ se aproxima a $(c, d)$ si se cumple que $g(x, y) ightarrow L$ y $h(x, y) ightarrow L$?

    <p>L (B)</p> Signup and view all the answers

    Si $g(x, y) ightarrow L$ y $h(x, y) ightarrow L$, ¿qué propiedad de los límites se está utilizando?

    <p>Criterio del sándwich (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué valor tendrá el límite de $y ext{sen}(x)$ cuando $(x, y)$ se aproxima a $(0, 0)$?

    <p>0 (C)</p> Signup and view all the answers

    Si $f(x, y)$ y $g(x, y)$ son dos funciones tales que sus límites son $L$ y $M$ respectivamente, ¿cuál será el límite de la suma $(f + g)(x, y)$?

    <p>L + M (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define el criterio del sándwich?

    <p>Si $g(x, y) ightarrow L$ y $h(x, y) ightarrow L$ (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se cumple para cualquier número k en relación a límites?

    <p>lim$(x, y)$ → (a, b) = k (C)</p> Signup and view all the answers

    Si $f(x, y)$ es una función tal que sus límites son $L$ y $M$ respectivamente, ¿cómo se determina el límite del producto $(fg)(x, y)$?

    <p>LM (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la expresión $d^2 f$ según el desarrollo mencionado?

    <p>El cuadrado simbólico que incluye incrementos y derivadas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre límites de funciones de varias variables es incorrecta?

    <p>Los límites de funciones de varias variables siempre son constantes. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición que se establece para que las derivadas parciales cruzadas sean iguales?

    <p>La continuidad de las derivadas parciales segundas (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se simboliza la ecuación $d f$ en relación al desarrollo del cuadrado de un binomio?

    <p>$d f = (dx + dy)^2$ (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes expresiones coincide con el desarrollo de $d^2 f$ propuesto?

    <p>$d^2 f = rac{ ext{d}^2f}{ ext{d}x^2} + 2 rac{ ext{d}^2f}{ ext{d}x ext{d}y} + rac{ ext{d}^2f}{ ext{d}y^2}$ (B)</p> Signup and view all the answers

    Para qué se utiliza el término 'cuadrado simbólico' en el contexto presentado?

    <p>Para indicar una relación entre incrementos y derivadas (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica que el teorema es local?

    <p>Solo es aplicable en un entorno del punto dado. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Por qué es necesario que las vecindades U y V sean suficientemente pequeñas?

    <p>Para permitir la aplicación del teorema de la función implícita. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la ecuación que define un círculo en el plano xz?

    <p>Una condición bajo la cual se aplica el teorema. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se puede decir sobre la función que se define implícitamente?

    <p>Es única solo cerca del punto considerado. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el resultado de aplicar la regla de la cadena en el contexto dado?

    <p>Se obtienen las derivadas parciales de la función implícita. (A)</p> Signup and view all the answers

    En el teorema de la función implícita para funciones de tres variables, ¿qué se asegura?

    <p>La ecuación define implícitamente a una variable como función de las demás. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se puede expresar la ecuación del plano tangente a la superficie?

    <p>Como una combinación de las derivadas parciales. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cerca de qué puntos es posible representar la superficie como gráfica de una función diferenciable?

    <p>Donde se cumplen ciertas condiciones de continuidad. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el término ∆𝑧 en la definición de diferenciabilidad de la función f?

    <p>El cambio en el valor de f cuando (x, y) cambia a (a + ∆x, b + ∆y). (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se expresa la aproximación lineal de f cerca del punto (a, b)?

    <p>f(a, b) + Df(a, b)(x - a) + Df(a, b)(y - b) (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición para que f sea diferenciable en (a, b)?

    <p>∆𝑧 debe poder expresarse en términos de ∆𝑥 y ∆𝑦 con ∈ tendiendo a cero. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes ecuaciones define la mejor aproximación lineal de f en un vecindario de (a, b)?

    <p>f(x, y) = f(a, b) + Df(a, b)(x - a) + Df(a, b)(y - b) (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la interpretación de la propiedad lim( (x,y)→(a,b) ∈ (x-a) = 0?

    <p>El incremento de f se vuelven irrelevantes al aproximarse a (a, b). (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que la expresión (4) difiere de f(x, y) en una cantidad pequeña?

    <p>Implica que la aproximación lineal tiene un margen de error pequeño. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica la matriz renglón Df(a, b)?

    <p>Las derivadas parciales de f en el punto (a, b). (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condición se requiere para que la función f(x, y) = x + 3y sea diferenciable en el plano?

    <p>Que la función sea continua y sus derivadas existan. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué sucede con las partes ∈ (x - a) y ∈ (y - b) cuando (∆𝑥, ∆𝑦) tienden a (0, 0)?

    <p>Tienden a cero. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se puede concluir si la función f es diferenciable en (𝑎, 𝑏)?

    <p>Existen derivadas parciales continuas en (𝑎, 𝑏) (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el término ∆𝑧 en la ecuación proporcionada?

    <p>Cambio total de la función f en (𝑎, 𝑏) (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué condición es necesaria para la existencia del plano tangente a la gráfica de f en (𝑎, 𝑏)?

    <p>La función debe ser diferenciable en (𝑎, 𝑏) (C)</p> Signup and view all the answers

    Si ∈ = 𝑓 (𝑢, 𝑏 + ∆𝑦) − 𝑓 (𝑎, 𝑏), ¿qué indica el límite de ∈ cuando (∆𝑥, ∆𝑦) → (0,0)?

    <p>La función f es continua en (𝑎, 𝑏) (C)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de funciones de varias variables, ¿cuál es la definición correcta de la diferencial total 𝑑𝑧?

    <p>𝑑𝑧 = 𝑓 (x,y)𝑑x + 𝑓 (x,y)𝑑y (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones es incorrecta sobre la función f y su diferenciabilidad en (1,0)?

    <p>El límite de 𝑓(𝑥, 𝑦) al acercarse a (1,0) es 0 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que existen derivadas parciales continuas para la función f en (𝑎, 𝑏)?

    <p>La función es diferenciable en (𝑎, 𝑏) (B)</p> Signup and view all the answers

    Si llamamos a ∆𝑦 como el cambio en la altura de la función 𝑦 = 𝑓(𝑥), ¿qué representa 𝑑𝑦?

    <p>El cambio en la altura de la recta tangente cuando x varía (C)</p> Signup and view all the answers

    Al sumar y restar 𝑓 (𝑎, 𝑏)∆𝑥 y 𝑓 (𝑎, 𝑏)∆𝑦, ¿cuál es el objetivo de la manipulación algebraica mostrada en el contenido?

    <p>Obtener una expresión sencilla de ∆𝑧 (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por dominio de una función de dos variables?

    <p>El conjunto de todos los puntos donde la función está bien definida. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la variable dependiente en una función de múltiples variables?

    <p>Es la variable que depende de las otras variables independientes. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se indica cuando se habla de la imagen de una función?

    <p>Es el conjunto de valores que toma la función al evaluar el dominio. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el significado de la notación $f(x, y)$ en el contexto de funciones?

    <p>Indica la relación entre dos variables independientes y su resultado. (D)</p> Signup and view all the answers

    Si una función está definida como $f(x, y) = y - x$, ¿cuál es el valor de $f(2, 3)$?

    <p>1 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica que el dominio natural de una función de dos variables esté bien definido?

    <p>Que solo un resultado real está asociado a cada entrada. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significan las variables independientes en una función de múltiples variables?

    <p>Son las variables cuyas modificaciones afectan directamente el resultado. (C)</p> Signup and view all the answers

    Al evaluar $f(x, y)$ en un punto fuera del dominio, ¿qué ocurre?

    <p>La función no tiene un valor real definido. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se entiende por la imagen de la función 𝑓?

    <p>El conjunto de todos los valores que puede tomar la función. (B)</p> Signup and view all the answers

    Al evaluar la función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 en el punto (3, 0, 4), ¿cuál es el resultado?

    <p>5 (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa la superficie de nivel k de una función de tres variables?

    <p>El conjunto de todos los puntos cuya función es igual a k. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el dominio de la función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧?

    <p>Todos los números reales. (A)</p> Signup and view all the answers

    Si k = 0 para la función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧, ¿qué representa la superficie de nivel?

    <p>Un único punto en el origen. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de las siguientes afirmaciones sobre las superficies de nivel es correcta?

    <p>Las superficies de nivel pueden ser curvas cerradas. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué forma tendrán las superficies de nivel para la función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 cuando k > 0?

    <p>Esferas con centro en el origen. (B)</p> Signup and view all the answers

    En la definición del disco abierto de centro en (𝑎, 𝑏) y radio 𝛿, ¿qué describe el conjunto?

    <p>Puntos que están a una distancia menor que 𝛿 de (𝑎, 𝑏). (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre cuando ambos variables tienden a (0,0) en la función f(x,y)?

    <p>El límite es indeterminado. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es un método utilizado para encontrar candidatos al límite de f(x,y) cerca de (0,0)?

    <p>Usar una curva que pase por el origen. (A)</p> Signup and view all the answers

    Cuando se evalúa el límite de f(x,y) utilizando y=0, ¿qué conclusión se puede sacar?

    <p>Los valores de la función f(x,y) se acercan a cero. (D)</p> Signup and view all the answers

    Si el límite de f(x, φ(x)) existe y corresponde a L, ¿qué conclusión se puede hacer sobre el límite de f(x,y)?

    <p>El límite de f(x,y) también debe ser L. (C)</p> Signup and view all the answers

    Cuando se aproxima al origen por el eje Y, ¿qué implica esto sobre el límite de f(x,y)?

    <p>El límite puede ser diferente de 0. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se puede concluir si el límite f(x,y) es indeterminado al acercarse al origen por diferentes caminos?

    <p>El límite puede tener diferentes valores. (B)</p> Signup and view all the answers

    Al calcular el límite de f(x,y) al aproximarse por caminos específicos, ¿qué facilita este proceso?

    <p>Reducir la función a una de una sola variable. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la implicancia de que el límite al acercarse por el eje X sea 0?

    <p>El límite por el eje Y puede no ser 0. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que una función f sea continua en un punto (x, y)?

    <p>Que el límite de f en (x, y) es igual a f(x, y). (A)</p> Signup and view all the answers

    Si una función f toma valores diferentes al aproximarse a (x, y) por caminos distintos, ¿qué se puede concluir?

    <p>Que f no tiene límite en (x, y). (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es una forma de justificar el valor límite L de una función f si se sospecha que el límite es L?

    <p>Utilizar la definición de límite. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se puede concluir sobre las funciones continuas respecto a las operaciones matemáticas?

    <p>La suma de dos funciones continuas es continua. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica la existencia de un límite en una función f en puntos cercanos a (x, y)?

    <p>Que la función puede ser discontinua en (x, y). (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál de los siguientes métodos NO se utiliza para evaluar el límite de una función de varias variables?

    <p>Analizar la continuidad de la función en el punto. (B)</p> Signup and view all the answers

    En el contexto de funciones de dos variables, ¿qué caracteriza a una función discontinua en (x, y)?

    <p>El límite no se aproxima al valor de la función en ese punto. (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué se requiere para redefinir una función discontinua de modo que sea continua en un punto?

    <p>Que exista un límite en ese punto. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué representa el incremento de 𝑧 en un punto arbitrario (𝑥, 𝑦) del plano?

    <p>La variación de 𝑓 en función de cambios en 𝑥 y 𝑦. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición suficiente para que una función de dos variables sea diferenciable en un punto?

    <p>Las derivadas parciales existen y son continuas en el punto. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué ocurre con la función $f$ si tanto $ abla f$ como $ abla f$ son continuas cerca de (𝑎, 𝑏)?

    <p>La función $f$ es diferenciable en (𝑎, 𝑏). (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se representa el incremento de 𝑧 en términos de las variaciones en 𝑥 y 𝑦?

    <p>∆𝑧 = 𝑓(𝑎 + ∆𝑥, 𝑏 + ∆𝑦) − 𝑓(𝑎, 𝑏). (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué significa que la función sea diferenciable en (𝑎, 𝑏)?

    <p>Se puede aproximar mediante una función lineal cerca de (𝑎, 𝑏). (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué indica el símbolo ∈ en el contexto de la diferenciabilidad de la función?

    <p>Un término de error que va a cero. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuáles son las partes de la ecuación para demostrar que f es diferenciable en (𝑎, 𝑏)?

    <p>∆𝑧, derivados parciales y sus límites. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué implica aplicar el Teorema del Valor Medio a una función de variable única dentro de este contexto?

    <p>Que la función se puede aproximar a una lineal en el intervalo. (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué resultará si se manipula algebraicamente la expresión ∆𝑧 en el contexto de ecuaciones de diferenciabilidad?

    <p>Se aísla el término de error. (C)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué información se obtiene al resolver la ecuación $ abla f (u, b + abla y)∆y$?

    <p>La relación entre cambios en las variables y la función. (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es el dominio de la función 𝑓(𝑥, 𝑦) definida como 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑦 - 𝑥?

    <p>{(𝑥, 𝑦) ∈ 𝑅 : 𝑦 ≥ 𝑥} (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la imagen de la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑦 - 𝑥?

    <p>[0, +∞) (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cómo se define la imagen de la función constante 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑐?

    <p>{𝑐} (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Cuál es la condición para que la función racional esté bien definida si se presenta como 𝑓(𝑥, 𝑦) = rac{1}{𝑥 + 𝑦}?

    <p>𝑥 + 𝑦 ≠ 0 (A)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué tipo de función es 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑎 + 𝑏𝑥 + 𝑐𝑦?

    <p>Función lineal (C)</p> Signup and view all the answers

    Para la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = rac{1}{𝑥 + 𝑦}, ¿cuál de las siguientes afirmaciones es correcta respecto a su comportamiento en (0,0)?

    <p>La función es indeterminada en (0,0). (D)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué conjunto representa el dominio natural de la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = rac{1}{𝑥 + 𝑦}?

    <p>{(𝑥, 𝑦) ∈ 𝑅 : 𝑥 + 𝑦 ≠ 0} (B)</p> Signup and view all the answers

    ¿Qué valor puede tomar la imagen de la función 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑦 - 𝑥?

    <p>Cualquier número real (C)</p> Signup and view all the answers

    Flashcards

    Curva de Nivel

    Conjunto de puntos (x, y) en el dominio de una función f(x, y) donde f(x, y) es igual a una constante k.

    Función de dos variables

    Una función que relaciona dos variables independientes (x, y) con una variable dependiente (z).

    Dominio de f

    El conjunto de todos los pares ordenados (x, y) para los cuales la función f(x, y) está definida.

    Imagen de f

    El conjunto de todos los posibles valores de f(x, y) cuando (x, y) está en el dominio.

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    Curva de nivel k

    El conjunto de todos los puntos (x, y) en el dominio de f para los que f(x, y) = k, donde k es una constante.

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    Superficie z = f(x, y)

    Una representación tridimensional de la función f(x, y) en el espacio xyz.

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    Plano horizontal z = c

    Un plano paralelo al plano xy que está a una altura constante z = c.

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    Gráfica de una función de dos variables

    La representación visual de una función de dos variables en el espacio tridimensional.

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    Límite de una función de dos variables

    El valor al que se aproxima una función cuando las variables independientes se aproximan a un punto específico.

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    Criterio del sándwich para límites

    Si hay dos funciones que encierran a una tercera y sus límites a un punto son iguales, entonces el límite de la función encerrada también es igual.

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    Límite de una constante

    El límite de una constante (cualquier número) es la propia constante.

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    Límite de una función con una variable

    El valor al que se aproxima una función de una sola variable cuando la variable se aproxima a un punto específico.

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    Suma de límites

    El límite de la suma de dos funciones es igual a la suma de sus límites.

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    Producto de límites

    El límite del producto de dos funciones es igual al producto de sus límites.

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    Límite de funciones de dos variables

    La función se acerca a un valor específico cuando x e y se acercan a valores específicos.

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    Diferenciabilidad de una función de dos variables

    Una función de dos variables, f(x, y), es diferenciable en un punto (a, b) si su incremento ∆z puede expresarse en la forma ∆z = ∂f(a,b)/∂x * ∆x + ∂f(a,b)/∂y * ∆y + ε₁∆x + ε₂∆y, donde ε₁ y ε₂ tienden a 0 cuando (∆x, ∆y) tiende a (0, 0).

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    Incremento de una función

    El cambio en el valor de una función f(x, y) cuando (x, y) cambia de (a, b) a (a + ∆x, b + ∆y). Representado por ∆z = f(a + ∆x, b + ∆y) - f(a, b).

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    Aproximación lineal

    La mejor aproximación lineal de una función f(x, y) cerca de un punto (a, b) se expresa como f(a, b) + ∂f(a,b)/∂x * (x - a) + ∂f(a,b)/∂y * (y - b) , dónde ∂f(a,b)/∂x y ∂f(a,b)/∂y son las derivadas parciales en (a,b).

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    Derivadas parciales

    Son las derivadas de una función de varias variables con respecto a una variable, manteniendo las otras constantes.

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    Matriz renglón Df(a,b)

    Representa las derivadas parciales de la función en el punto (a,b), y es crucial para la representación de una aproximación lineal de la función.

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    ε (epsilon)

    Representa la parte residual del error en la aproximación lineal de una función. Tiende a 0 cuando los cambios en las variables (∆x, ∆y) se acercan a cero.

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    Función diferenciable

    Una función es diferenciable en un punto si se ajusta perfectamente mediante un ajuste lineal, y el error (ε) en el ajuste disminuye a medida que se aproximan los puntos.

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    Punto (a, b)

    Un punto específico en el dominio de la función alrededor del cual se evalúa la diferenciabilidad y la aproximación lineal.

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    Diferencial de segundo orden

    Es la derivada segunda de una función de dos variables, representada por d²f, y se calcula aplicando la derivada segunda a la función.

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    Derivadas parciales cruzadas

    Son las derivadas de una función de dos variables con respecto a las diferentes variables, por ejemplo, ∂²f/∂x∂y y ∂²f/∂y∂x.

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    Aproximación lineal de f

    Es la mejor aproximación local de una función diferenciable en un punto específico (a, b).

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    Igualdad de derivadas cruzadas

    En funciones que cumplen ciertas condiciones de continuidad, las derivadas parciales cruzadas de segundo orden son iguales; ∂²f/∂x∂y = ∂²f/∂y∂x.

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    ∆x, ∆y

    Representa el cambio en las variables x e y respectivamente. Necesarios para analizar el cambio en la función f.

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    Desarrollo de d²f

    Se puede expresar d²f como la suma de las derivadas segundas parciales multiplicadas por los diferenciales al cuadrado (dx² y dy²) y el doble producto cruzado de las derivadas cruzadas (2(∂²f/∂x∂y)dxdy).

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    Representación simbólica de d²f

    Se utiliza una expresión simbólica para representar d²f como un cuadrado simbólico, donde las derivadas indican el orden y los diferenciales indican las potencias efectivas: (∂/∂x + ∂/∂y)²f.

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    Plano tangente

    Es la mejor aproximación lineal a una función de dos variables en un punto.

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    Diferencial total (dz)

    Es la expresión que representa el cambio infinitesimal en la función z=f(x,y) en función de los cambios infinitesimales en x e y. Representa el cambio en el plano tangente.

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    Derivadas parciales continuas

    Condiciones necesarias para que una función sea diferenciable. Si las derivadas parciales son continuas en un punto, la función es diferenciable en ese punto.

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    Diferencial de x (dx)

    Variable independiente, puede recibir cualquier valor real.

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    Diferencial de y (dy)

    Variable independiente, puede recibir cualquier valor real.

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    Cambio infinitesimal (∆x, ∆y)

    Cambios pequeños en x e y. Aproximaciones a los cambios infinitesimales.

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    Teorema de la Función Implícita: Local

    El teorema solo funciona en una vecindad pequeña del punto específico. Puede no aplicarse a otros puntos.

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    Vecindades U y V: ¿Qué tan pequeñas?

    En el teorema particular de la función implícita, U y V representan las vecindades del punto. Deben elegirse lo suficientemente pequeñas para que el teorema funcione.

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    Ejemplo 6.2: ¿Qué nos muestra?

    La necesidad de vecindades pequeñas (U y V) para aplicar el teorema de la función implícita. Una función puede ser única cerca de un punto, pero no globalmente.

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    Función implícita: ¿Cómo se hallan las derivadas?

    Si una ecuación define implícitamente una función z = f(x, y), puedes usar la regla de la cadena para hallar las derivadas parciales de z.

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    Derivadas parciales: ¿Cómo se calculan?

    Derivando w (la función) respecto a x (manteniendo y constante) y luego derivando w respecto a y (manteniendo x constante)

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    Teorema de la Función Implícita: ¿Para funciones de tres variables?

    Si las derivadas parciales de la función son continuas en un entorno del punto, la ecuación define implícitamente a z como función de x e y en un entorno del punto. Es similar al caso de dos variables.

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    Plano tangente: ¿Cómo se define?

    El plano tangente a la superficie dada por la ecuación z=f(x, y) en (a, b) es la mejor aproximación lineal a la función en ese punto.

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    Ejemplo 6.3: ¿Cuándo es posible representar una superficie como gráfica?

    Se puede representar una superficie como gráfica de una función diferenciable cerca de los puntos donde la ecuación define implícitamente a z como función de x e y.

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    Dominio natural

    El conjunto de todos los puntos (x, y) para los cuales la función f(x, y) está definida.

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    Variable dependiente

    La variable cuyo valor depende de los valores de otras variables.

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    Variables independientes

    Las variables que pueden tomar cualquier valor dentro del dominio de la función.

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    Imagen de una función 𝑓

    El conjunto de todos los valores que la función 𝑓 puede tomar.

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    Función nula de tres variables

    Una función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 0 para todo (𝑥, 𝑦, 𝑧) en su dominio.

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    Función constante de tres variables

    Una función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑘, donde 𝑘 es una constante.

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    Función lineal de tres variables

    Una función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑎𝑥 + 𝑏𝑦 + 𝑐𝑧 + 𝑑, donde 𝑎, 𝑏, 𝑐 y 𝑑 son constantes.

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    ¿Qué es una superficie de nivel?

    El conjunto de todos los puntos en el dominio de una función 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) donde 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) = 𝑘 (constante).

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    Disco abierto

    Un conjunto de puntos en el plano que están a menos de una cierta distancia de un punto central dado.

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    ¿Cómo se acerca 𝑥 al número 𝑥 ?

    Cuando la distancia entre 𝑥 y 𝑥 es menor que una cantidad pequeña 𝛿.

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    Límite de una función

    El valor al que se acerca la función cuando la variable o las variables independientes se acercan a un valor específico.

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    Función nula

    Una función que siempre devuelve el valor 0, independientemente de los valores de entrada.

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    Función constante

    Una función que siempre devuelve el mismo valor, una constante, para cualquier entrada.

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    Dominio de una función de dos variables

    El conjunto de todos los pares ordenados (x, y) para los cuales la función está definida.

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    Imagen de una función de dos variables

    El conjunto de todos los valores posibles que la función puede tomar cuando se evalúa en su dominio.

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    Función racional

    Una función que es el cociente de dos polinomios en x e y.

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    Función exponencial de dos variables

    Una función que se expresa como una constante elevada a una expresión que involucra las variables x e y.

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    Función logarítmica de dos variables

    Una función que se expresa como el logaritmo de una expresión que involucra las variables x e y.

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    Límite indeterminado

    Cuando al evaluar un límite, se obtiene una expresión como 0/0 o ∞/∞, no se puede determinar el valor del límite directamente.

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    Caminos concretos

    Para hallar el límite de f(x, y) cuando (x, y) tiende a (a, b), podemos aproximar a (a, b) a través de diferentes caminos dados por curvas que pasan por el punto límite.

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    ¿Por qué analizar el límite a través de caminos?

    Si existe el límite lim(x, y)→(a, b) f(x, y) = L, el límite a lo largo de cualquier camino también debe ser L. Si los límites a lo largo de diferentes caminos son distintos, el límite no existe.

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    Límite a lo largo del eje x

    Encontrar el límite de una función cuando (x, y) se aproxima a (0, 0) a lo largo del eje x, es decir, cuando y = 0.

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    Límite a lo largo del eje y

    Encontrar el límite de una función cuando (x, y) se aproxima a (0, 0) a lo largo del eje y, es decir, cuando x = 0.

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    El límite no existe

    Si el límite de una función es distinto al aproximarse a un punto a lo largo de caminos distintos, entonces el límite no existe.

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    Análisis Matemático I

    Las ideas que se utilizaron para calcular límites de funciones de una variable en Análisis Matemático I se pueden aplicar a límites de dos variables.

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    Función definida para (x, y) en R - {(0, 0)}

    La función está definida para todos los pares ordenados (x, y) en el plano real, excepto para el punto (0, 0).

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    Continuidad de una función de dos variables

    Una función de dos variables es continua en un punto si su límite en ese punto es igual al valor de la función en ese punto.

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    ¿Cómo determinar si una función tiene límite en un punto?

    Puedes intentar determinar el límite en un punto usando diferentes caminos hacia este punto, si el límite es el mismo para todos los caminos, entonces existe el límite, de lo contrario la función no tiene límite.

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    Coordenadas polares para calcular límites

    Puedes convertir el límite en términos de coordenadas polares (r, θ) para facilitar el cálculo, especialmente cuando el dominio de la función es radial.

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    ¿Cómo se simplifica una expresión de una función?

    Simplificar una expresión significa manipularla algebraicamente para obtener una forma más simple que se pueda evaluar directamente en un punto (x, y).

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    Descontinuidad: ¿Qué significa?

    Una función es discontinua en un punto si no es continua en ese punto, es decir, si no se cumplen las condiciones de continuidad.

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    Redefinir una función: ¿Para qué?

    Puedes redefinir una función para hacerla continua en un punto donde originalmente era discontinua. Esto se hace dando a la función un nuevo valor en ese punto.

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    ¿Qué es la diferenciabilidad?

    Una función de dos variables, f(x, y), es diferenciable en un punto (a, b) si su incremento ∆z puede expresarse en la forma ∆z = ∂f(a,b)/∂x * ∆x + ∂f(a,b)/∂y * ∆y + ε₁∆x + ε₂∆y, donde ε₁ y ε₂ tienden a 0 cuando (∆x, ∆y) tiende a (0, 0).

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    ¿Qué es el incremento de una función?

    El cambio en el valor de una función f(x, y) cuando (x, y) cambia de (a, b) a (a + ∆x, b + ∆y). Representado por ∆z = f(a + ∆x, b + ∆y) - f(a, b).

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    Condición Suficiente para Diferenciabilidad

    Si las derivadas parciales 𝑓 𝑦 𝑓 existen cerca de (𝑎, 𝑏) y son continuas en (𝑎, 𝑏) entonces f es diferenciable en (𝑎, 𝑏).

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    Teorema del Valor Medio

    Se utiliza para demostrar la diferenciabilidad de una función de dos variables, aplicándolo a funciones de una variable definidas en intervalos relacionados con las derivadas parciales.

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    ¿Qué son ε₁ y ε₂ en la fórmula de diferenciabilidad?

    Representan la parte residual del error en la aproximación lineal de la función. Tiende a 0 cuando los cambios en las variables (∆x, ∆y) se acercan a cero.

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    ¿Qué es la aproximación lineal de una función?

    La mejor aproximación lineal de una función f(x, y) cerca de un punto (a, b) se expresa como f(a, b) + ∂f(a,b)/∂x * (x - a) + ∂f(a,b)/∂y * (y - b) , dónde ∂f(a,b)/∂x y ∂f(a,b)/∂y son las derivadas parciales en (a,b).

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    ¿Qué son las derivadas parciales?

    Son las derivadas de una función de varias variables con respecto a una variable, manteniendo las otras constantes.

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    ¿Qué es una función diferenciable?

    Una función es diferenciable en un punto si se ajusta perfectamente mediante un ajuste lineal, y el error (ε) en el ajuste disminuye a medida que se aproximan los puntos.

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    Study Notes

    Funciones de Varias Variables

    • Una función de varias variables asigna a cada elemento de un subconjunto de números reales (Rn) un único valor real.
    • El dominio de una función es el conjunto de valores permitidos para las variables independientes.
    • El rango o imagen de una función es el conjunto de valores de salida.
    • Las funciones pueden depender de múltiples variables.

    Representaciones Gráficas

    • La gráfica de una función de una variable es una curva en un plano (plano x-y).
    • La gráfica de una función de dos variables es una superficie en el espacio (espacio x-y-z).
    • Curvas de nivel de una función representan los puntos en una gráfica con valor constante.

    Límite y Continuidad

    • El concepto de límite es similar para funciones de varias variables, pero se considera el acercamiento desde todas las direcciones.
    • Una función f(x, y) es continua en (xo, yo) si el límite de f en (xo, yo) existe y es igual al valor de f en (xo, yo).
    • El límite de una función de dos variables puede o no existir.

    Derivadas Parciales

    • Las derivadas parciales se calculan manteniendo las otras variables constantes.
    • La derivada parcial de f(x, y) con respecto a x, denotada como ∂f/∂x, mide el ritmo de cambio de f con respecto a x en un punto dado, manteniendo y constante.
    • Análogamente, ∂f/∂y mide el ritmo de cambio con respecto a y, manteniendo x constante.

    Derivadas Parciales de Funciones de Más de Dos Variables.

    • El concepto de derivadas parciales puede extenderse a funciones con más de dos variables.
    • La notación se extiende para indicar la variable con respecto a la cual se está derivando (p.ej. ∂z/∂x).

    Regla de la Cadena

    • La regla de la cadena se usa para calcular la derivada de una función compuesta.
    • El teorema establece que la derivada de una función compuesta se calcula como la suma de los productos de las derivadas parciales.

    Funciones Implícitas

    • Una función implícita es una función representada por una ecuación, donde no es posible despejar una variable en función de las otras.
    • El teorema de la función implícita describe las condiciones bajo las cuales una ecuación puede expresarse como una función implícita.
    • El teorema especifica que si una ecuación F(x, y) = 0 define implícitamente a y en función de x en un entorno de un punto (x0, y0), necesariamente debe ocurrir que ∂F/∂y sea distinto de cero en ese punto.

    Funciones Vectoriales

    • Una función vectorial mapea cada valor de entrada a un vector (elemento de Rⁿ).
    • Las funciones vectoriales pueden ser diferenciables, en cuyo caso se define la derivada vectorial.
    • La derivada vectorial de una función vectorial es un vector que representa la velocidad en cada punto de una trayectoria.

    Derivada Direccional

    • La derivada direccional de una función en un punto dado y en una dirección dada mide la razón de cambio de la función en esa dirección.
    • El gradiente de una función en un punto dado indica la dirección del máximo ritmo de cambio en ese punto.

    Extremos de Funciones de Dos Variables

    • Un máximo o mínimo local de una función en un punto dado indica el valor más alto o más bajo dentro de una vecindad del punto.
    • Los puntos críticos de una función son los puntos donde las derivadas parciales son cero o no existen.
    • El criterio de las derivadas segundas clasifica los puntos críticos (mínimos, máximos o puntos silla) utilizando el hessiano.

    Multiplicadores de Lagrange

    • Se usan para optimizar una función sujeta a una o más restricciones.
    • Las restricciones definen superficies en las que las variables no pueden tomar cualquier valor.
    • Los criterios determinan que los vectores gradientes de la función y las restricciones son paralelos, dando lugar a un sistema de ecuaciones que incluye multiplicadores de Lagrange.

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    Description

    Este cuestionario explora las funciones de varias variables, su dominio y rango, así como sus representaciones gráficas. También abarca el concepto de límites y continuidad en el contexto de estas funciones. Aumenta tu comprensión sobre cómo se comportan y visualizan estas funciones complejas.

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