Lição 4 — Diferenciabilidade e Plano Tangente
Diferenciabilidade de funções de várias variáveis: diferencial total, plano tangente, aproximação linear, propagação de erros e o teorema: C¹ implica diferenciável.
Used in: Cálculo 3 — Unidade 1 · USP MAT0216 · ITA MA-013
A diferenciabilidade é mais forte do que a existência das derivadas parciais: exige que o erro da aproximação linear seja . O plano tangente é o gráfico da aproximação linear.
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definição de diferenciabilidade
Diferenciabilidade
é diferenciável em se existem , e:
Equivalentemente: .
Plano tangente
Se é diferenciável em , o plano tangente ao gráfico de em é:
Diferencial total
A diferencial é uma função linear que aproxima .
Teorema C¹ ⟹ diferenciável
Se e existem e são contínuas em vizinhança de , então é diferenciável em .
(A recíproca é falsa: pode-se ser diferenciável sem ser C¹.)
Propagação de erros
Se e têm incertezas :
Exemplos resolvidos
Exercícios
Bloco A — Plano tangente e linearização
Bloco B — Diferencial e propagação de erros
Bloco C — Nível ITA/USP
To continue
- Stewart, J. — Cálculo, vol. 2, §14.4 — Cengage, 8ª ed.
- Guidorizzi, H.L. — Um Curso de Cálculo, vol. 2, §2.5–2.8 — LTC, 5ª ed.
- Apostol, T.M. — Calculus, vol. 2, §6.5–6.8 — Wiley, 2ª ed.
- Thomas, G.B. — Cálculo, vol. 2, §14.4 — Pearson, 14ª ed.
- Lima, E.L. — Análise no Espaço Rⁿ, §3 — IMPA, 3ª ed.