calcul des dérivées partielles en un point
Comment calculer les dérivées partielles de $$f(x,y)=\frac{sin(x^3)-sin(y^3)}{x^2+y^2}$$ au point $(0,0)$
Moi, je considère l'application $f_1 : t --> f(0,t)$
Puis je calcule $f_1^{'} (t)$ puis $f_1^{'} (0)$
Est-ce bien ça, car j'arrive à une division par 0
Bref, j'ai tout oublié au bout de seulement trois ans
Moi, je considère l'application $f_1 : t --> f(0,t)$
Puis je calcule $f_1^{'} (t)$ puis $f_1^{'} (0)$
Est-ce bien ça, car j'arrive à une division par 0
Bref, j'ai tout oublié au bout de seulement trois ans
Réponses
-
Bon départ, mais tu te vautres par manque de rigueur. Ton application partielle est définie par :
$f_{1}(t) = -\dfrac{\sin(t^{3})}{t^{2}}$ si $t \neq 0$
$f_{1}(0) = 0$
Pour calculer un éventuel $f'_1(0)$, tu dois calculer la limite en 0 de
$\dfrac{f_{1}(t}-f_{1}(0)}{t} = -\dfrac{\sin(t^{3})}{t^{3}}$
et alors ... -
Merci d'avoir répondu si vite !
Comment trouvez-vous que $f_1(0)=0$
Et pourquoi faut-il caluler cette limite ?
J'ai bien vu ce qu'elle valailt avec le code latex -
Bonjour, je ne vois pas comment prolonger $f$ en $(0,0)$.
-
En fait on prolonge $f_1$ par continuité en 0, n'est-ce pas .
-
Finalement, je trouve :
$$\frac{\partial f}{\partial x}(0,0)=1$$ et $$\frac{\partial f}{\partial y}(0,0)=-1$$ -
Une lecture trop rapide du sujet, m'avait fait penser que $f$ était prolongée par $f(0,0) = 0$, d'où la valeur de $f_{1}(0)$.
Commençons par ce prolongement ; pour $(x,y) \neq (0,0)$ :
$$|f(x,y)| \leq \dfrac{ | \sin(x^{3}) | + | \sin(y^{3}) | }{ x^{2} + y^{2} } \leq \dfrac{ | x^{3} | + |y^{3} | }{ x^{2} + y^{2} }$$
et
$$| x^{3} | + | y^{3} | \leq ( x^{2} + y^{2} )(|x| + |y|)$$
donc
$$|f(x,y)| \leq |x| + |y|$$
et le prolongement par continuité à l'origine.
Je corrige mon LaTeX. Il reste à calculer la limite, si elle existe, de
$$\dfrac{ f_{1}(t) - f_{1}(0) }{t} = -\dfrac{ \sin(t^{3}) }{t^{3}}$$
Puis tu recommences avec la seconde application partielle $f_{2} : t \mapsto f(t,0)$, qui ressemble beaucoup à la première -
En fait, sauf erreur, en calculant $$\frac{\partial f}{\partial x}(x,x)$$ et en calculant sa limite en $(0,0)$ on montre que f n'est pas $C^1$ sur $R^2$
Qu'en pensez-vous ? -
Bien évidemment, cela fonctionne si cette limite n'existe pas, ou existe en étant distincte de $\dfrac{\partial f}{\partial x}(0,0)$.
-
Oui et c'est exactement ce que je trouve
Merci
Une dernière question : on me demande de calculer f(x,-x) pour montrer que f n'est pas différentiable en (0,0)
Donc je trouve $$f(x,-x)=\frac{sin(x^3)}{x^2}$$
Or, f est déiffrentiable en (0,0) s'il existe L application linéaire telle que :
$$f(a+h,b+k)-f(a,b)-L(h,k)=||(h,k)||\epsilon(h,k)$$
Donc en $(0,0)$, la relation devient donc :
$$f(h,k)-f(0,0)-L(h,k)=f(h,k)-L(h,k)=||(h,k)||\epsilon(h,k)$$
Peut-on évaluer cette relation en $k=-h$ ?
Et dans ce cas là, que vaut $L(h,k)$
Suis-je sur la bonne voie ?
Merci encore -
Ah, la différentielle vaut $$L(h,k)=h-k$$
Donc on évalue la relation en $k=-h$, non ? -
C'est bon j'ai trouvé finalement !
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Bonjour!
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