Calcolo di una derivata parziale

Calcolo di una derivata parziale Calcolo di una derivata parziale
Calcolo di una derivata parziale

Versione italiana

Calcolo di una Derivata Parziale

La derivata parziale è un concetto fondamentale nel calcolo multivariato. Viene utilizzata per calcolare la derivata di una funzione che dipende da più variabili, mantenendo costanti tutte le altre variabili tranne quella di interesse.

Notazione

Se abbiamo una funzione f(x, y)f(x,y)f(x, y) che dipende da due variabili xxx e yyy, la derivata parziale di fff rispetto a xxx è indicata come:

\frac{\partial f}{\partial x}
fx\frac{\partial f}{\partial x}

Allo stesso modo, la derivata parziale di fff rispetto a yyy è indicata come:

\frac{\partial f}{\partial y}
fy\frac{\partial f}{\partial y}

Calcolo della Derivata Parziale

Passaggi per Calcolare una Derivata Parziale

  1. Identificare la funzione: Determina la funzione da cui vuoi calcolare la derivata parziale.

  2. Scegliere la variabile: Decidi quale variabile vuoi derivare, mantenendo tutte le altre variabili costanti.

  3. Applicare le regole di derivazione: Utilizza le regole di derivazione standard (come la regola della potenza, la regola del prodotto, la regola del quoziente, ecc.) per calcolare la derivata rispetto alla variabile scelta.

Esempio

Consideriamo la funzione:

f(x, y) = x^2y + 3xy^2
f(x,y)=x2y+3xy2f(x, y) = x^2y + 3xy^2

Calcolo della Derivata Parziale rispetto a xxx

  1. Scegliere la variabile: Vogliamo calcolare \frac{\partial f}{\partial x}fx\frac{\partial f}{\partial x}.
  2. Mantenere yyy costante: Trattiamo yyy come una costante.
  3. Applicare le regole di derivazione:
    • Derivata di x^2yx2yx^2y rispetto a xxx è 2xy2xy2xy (considerando yyy costante).
    • Derivata di 3xy^23xy23xy^2 rispetto a xxx è 3y^23y23y^2.

Quindi, la derivata parziale rispetto a xxx è:

\frac{\partial f}{\partial x} = 2xy + 3y^2
fx=2xy+3y2\frac{\partial f}{\partial x} = 2xy + 3y^2

Calcolo della Derivata Parziale rispetto a yyy

  1. Scegliere la variabile: Vogliamo calcolare \frac{\partial f}{\partial y}fy\frac{\partial f}{\partial y}.
  2. Mantenere xxx costante: Trattiamo xxx come una costante.
  3. Applicare le regole di derivazione:
    • Derivata di x^2yx2yx^2y rispetto a yyy è x^2x2x^2.
    • Derivata di 3xy^23xy23xy^2 rispetto a yyy è 6xy6xy6xy.

Quindi, la derivata parziale rispetto a yyy è:

\frac{\partial f}{\partial y} = x^2 + 6xy
fy=x2+6xy\frac{\partial f}{\partial y} = x^2 + 6xy

English version

Calculating a Partial Derivative

The partial derivative is a fundamental concept in multivariate calculus. It is used to calculate the derivative of a function that depends on multiple variables, holding constant all other variables except the one of interest.

Notation

If we have a function f(x, y)f(x,y)f(x, y) that depends on two variables xxx and yyy, the partial derivative of fff with respect to xxx is written as:

\frac{\partial f}{\partial x}
fx\frac{\partial f}{\partial x}

Similarly, the partial derivative of fff with respect to yyy is written as:

\frac{\partial f}{\partial y}
fy\frac{\partial f}{\partial y}

Calculating a Partial Derivative

Steps to Calculate a Partial Derivative

  1. Identify the function: Determine the function from which you want to calculate the partial derivative.

  2. Choose the variable: Decide which variable you want to differentiate, keeping all other variables constant.

  3. Apply the differentiation rules: Use standard differentiation rules (such as the power rule, the product rule, the quotient rule, etc.) to calculate the derivative with respect to the chosen variable.

Example

Consider the function:

f(x, y) = x^2y + 3xy^2
f(x,y)=x2y+3xy2f(x, y) = x^2y + 3xy^2

Calculating the Partial Derivative with respect to xxx

  1. Choose the variable: We want to calculate \frac{\partial f}{\partial x}fx\frac{\partial f}{\partial x}.
  2. Keep yyy constant: We treat yyy as a constant.
  3. Apply the differentiation rules:
  • Derivative of x^2yx2yx^2y with respect to xxx is 2xy2xy2xy (considering yyy constant).
  • Derivative of 3xy^23xy23xy^2 with respect to xxx is 3y^23y23y^2.

So, the partial derivative with respect to xxx is:

\frac{\partial f}{\partial x} = 2xy + 3y^2
fx=2xy+3y2\frac{\partial f}{\partial x} = 2xy + 3y^2

Calculating the Partial Derivative with respect to yyy

  1. Choose the variable: We want to calculate \frac{\partial f}{\partial y}fy\frac{\partial f}{\partial y}.
  2. Keep xxx constant: We treat xxx as a constant.
  3. Apply the differentiation rules:
  • Derivative of x^2yx2yx^2y with respect to yyy is x^2x2x^2.
  • Derivative of 3xy^23xy23xy^2 with respect to yyy is 6xy6xy6xy.

So, the partial derivative with respect to yyy is:

\frac{\partial f}{\partial y} = x^2 + 6xy
fy=x2+6xy\frac{\partial f}{\partial y} = x^2 + 6xy

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