Ejercicio T4.3 resuelto: Diferencial de w=f(u,v) con variables intermedias

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Enunciado

w=f(u,v), u=x²+2yz, v=y²+2zx. Hallar w_x,w_y,w_z; du,dv; y dw en función de dx,dy,dz.
Ver solución paso a pasoDesarrollo, resultado e interpretación

Desarrollo paso a paso

Cadena

w_x=f_u u_x+f_v v_x=2x f_u+2z f_v.
w_y=2z f_u+2y f_v.
w_z=2y f_u+2x f_v.

Diferenciales

du=2x dx+2z dy+2y dz.
dv=2z dx+2y dy+2x dz.
dw=f_u du+f_v dv.

Ampliación · cadena escrita como árbol de dependencias

w=f(u,v)
u=x²+2yz
v=y²+2zx

w_x=f_u·2x+f_v·2z
w_y=f_u·2z+f_v·2y
w_z=f_u·2y+f_v·2x.

La misma información se resume con diferenciales: dw=f_u du+f_v dv. Sustituir du y dv reproduce exactamente los tres coeficientes anteriores de dx,dy,dz.

Método utilizado

Cadena y diferencial total

Resultado final

w_x=2x f_u+2z f_v; w_y=2z f_u+2y f_v; w_z=2y f_u+2x f_v. du=2x dx+2z dy+2y dz; dv=2z dx+2y dy+2x dz; dw=f_u du+f_v dv.

Interpretación del resultado

La forma diferencial y las parciales obtenidas por cadena son dos expresiones equivalentes del mismo cambio local.

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