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différentielle totale et dérivées partielles

Posté par
loloteaide
06-09-08 à 11:22

Bonjour ,

Actuellement en prépa , je commence mon premier DM qui me pose certains problèmes. Notamment , cet exercice :

Soient les fonctions de plusieurs variables suivantes :
   f(x,y) = cos( x²y) et g(x,y) = exp ( x² + 2y)
1 . Calculer la différentielle totale de chaque fonction
2. Calculer les dérivées partielles ²f/x² , ²f/y² ,²f /xy ; ²f/yx.

Ayant reçu un bref cours photocopié sur les dérivées partielles et la différentielle totale , je n'ai pas très bien assimiler la façon dont on l'utilisait , les méthodes pour les calculer.. bref sans autres explication que celle d'un cours photocopié , je n'arrive pas à aller au bout de mes exercices.
J'ai tout de même essayé de les faire , et j'aimerais que vous me corrigiez ou me guidiez sur certains points obscures :

1. Je n'arrive pas à faire la différentielle totale de f(x,y)
En revanche j'ai essayé celle g(x,y) :
g(x,y) = exp (x² + 2y) = e.e2y
( e )' = 2x e et (e2y)' = 2e2y

dg = (2xee2y + e2ye ) dx + (ee2y + 2e2ye) dy
dg = ( 2xex²+2y + e2y+x² ) dx + (3 ex²+2y) dy

Je ne suis pas sure que c'est cela que je dois trouver , donc pouvez vous me corriger , me donner des conseils ou pistes ? Pour la dérivée totale def , je n'y arrrive pas ou du moins je ne sais pas comment faire. De même , les dérivées partielles , je ne comprend et je ne sais par où commencer !

Je vous remercie par avance .

Posté par
veleda
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 11:59

bonjour,
je ne trouve pas cela pour dg
g/x: 2xg(x,y) pourquoi as-tu +g(x,y)?
g/y: 2g(x,y)   idem?

Posté par
loloteaide
e 06-09-08 à 12:07

je trouve + g(x,y) parce que je considerais que e=u et e2y=v  et que donc la dérivée de uv = u'v+ v'u.

Mais là ce que vous me montrez ce sont les dérivées partielles? et donc la différentielle totale c'est la somme des 2 dérivées partielles? pourquoi est _ ce que ce n'est pas bon la façon dont j'ai procédé. Pouvez vous m'expliquer?

et aussi qu'en est il pour trouver les dérivées partielles de f(x,y) , je n'y arrive pas !

merci de vous être penché sur mon problème , j'espere que vous allez pouvoir me conseiller jusqu'au bout de l'exercice

Posté par
veleda
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 12:43

la dérivée par rapport à x  de v= e2y c'est 0 donc ton v'u c'est 0u soit 0
la dérivée par rapport à y  de u c'est aussi 0

Posté par
veleda
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 12:51

pour les dérivées de f
dérivée partielle par rapport à x: -(2x)sin(x²y)
dérivée partielle par rapport à y: -(x²)sin(x²y)

tu dérives cosu avec  u(x,y)=x²y     u'x(x,y)=2xy      u'y(x,y)=x²

Posté par
loloteaide
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 14:25

d'accord , j'espere avoir compris :
donc la différentielle totale de f , c'est la somme des dérivées partielles : soit
df = (-2x) sin ( x²y) dx + -(x²) sin (x²y) dy ?
est - ce cela une différentielle totale , là est ma question ! ?
je ne comprend pas pourquoi si u 'x(x,y)=2xy pourquoi ne le fait on pas apparaitre le y dans la dérivée partielle par rapport à x ? parce que y est alors considérée comme une constante ?

merci encore pour l'aide , cela me semble plus clair !
Ce qui reste encore obscure pour moi , ce sont les dérivées partielle qui suivent !

j'arrive à comprendre la forme ,par exemple de la dérivée partielle de f par rapport à x qui est (f/x)y

mais ce qui se complique c'est ce type de forme : ²f/x² ou encore ²f/xy

c'est une premiere pour moi les derivée partielle , et ce type d'écriture  je ne le comprend pas ? comment les calculer ? me demande t'on le carré de la dérivée partielle ?

Merci encore par avance veleda une simple indication de méthode pourrait me suffir , afin que vous corrigiez ensuite mes erreurs sur ce que je comprend ou non

Posté par
veleda
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 15:01

oui il y a une erreur de frappe ,la dérivée partielle de f par rapport à x c'est -(2xy)sin²(x²y)
j'ai fait un apperçu mais je n'ai pas vu l'oubli

Posté par
veleda
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 15:12

pour le calcul des dérivées partielles secondes on opère de la même façon à partir des dérivées partielles premières
²f/x² est obtenue en dérivant par rapport à x la dérivée partielle première par rapport à x
tu dérives par rapport à x (-2xy)sin(x²y)
²f/xy est obtenue en dérivant par rapport à y  (-2xy)sin²(x²y)

Posté par
reinemel
re : différentielle totale et dérivées partielles 06-09-08 à 17:10

c'est marrant j'ai le même dm^^
tu es dans quelle prépa ??

pour cet exercice j'ai trouvé:
1) df= -2xysin(x²y)dx - x²sin(x²y) dy
dg=2x exp(x²+2y)dx + 2exp(x²+2y) dy pas sur de moi

2) ²f/x²= -2ysin(x²y)-(2xy)²cos(x²y)
²f/y²= -x^4cos(x²y)
²f/xy= -2xsin(x²y)-2x^3ycos(x²y) je trouve pareil pour l'autre!

je ne sais pas si c'est bon, me connaissant j'ai du faire des erreurs de signes ou comprendre l'exercice à l'envers




Posté par
reinemel
re : différentielle totale et dérivées partielles 07-09-08 à 13:45

tu en penses quoi? c'est ça ou j'ai tout faux ?

Posté par
loloteaide
re : différentielle totale et dérivées partielles 07-09-08 à 19:03

Moi je suis d'accord pour le 1 , je trouve pareil mias après explique moi comment tu fais pour calculer les dérivées du 2 ? je comprend pas :s

=)

Posté par
loloteaide
re : différentielle totale et dérivées partielles 07-09-08 à 19:14

ah non ok , j'ai compris et oui je trouve dans tous les cas la même chose que toi , donc c'est que on a bonn =) =) haha !
(sauf comme tu dis , si on a pris l'exo à l'envers, mais bon quand même..c'est pas possible ^^ )



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