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Forum "Reelle Analysis mehrerer Veränderlichen" - partielle Ableitungen
partielle Ableitungen < mehrere Veränderl. < reell < Analysis < Hochschule < Mathe < Vorhilfe
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partielle Ableitungen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 11:59 Sa 24.12.2011
Autor: rata123

Aufgabe
Ermitteln Sie die Gleichung der Tangentialebene von f(x,y) = [mm] (x^{2} [/mm] + [mm] 2y)^{\bruch{1}{6}} [/mm] an der Stelle (3;-4) an. Ermitteln Sie die Richtungsableitung von f an dieser Stelle in Richtung mit Winkel [mm] \alpha=\bruch{-3\pi}{4} [/mm]

Ich habe zunächst die Ableitungen gebildet und wollte mich vergewissern, ob diese richtig sind bevor ich mit falschen Ableitungen weiterrechne:

[mm] fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]

[mm] fy(x,y)=\bruch{1}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]

[mm] fxx(x,y)=\bruch{-5}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

[mm] fyy(x,y)=\bruch{-5}{9}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

[mm] fxy(x,y)=\bruch{1}{9}(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]


Vielen Dank :D

        
Bezug
partielle Ableitungen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 12:07 Sa 24.12.2011
Autor: schachuzipus

Ho! Ho! Ho!


> Ermitteln Sie die Gleichung der Tangentialebene von f(x,y)
> = [mm](x^{2}[/mm] + [mm]2y)^{\bruch{1}{6}}[/mm] an der Stelle (3;-4) an.
> Ermitteln Sie die Richtungsableitung von f an dieser Stelle
> in Richtung mit Winkel [mm]\alpha=\bruch{-3\pi}{4}[/mm]
>  Ich habe zunächst die Ableitungen gebildet und wollte
> mich vergewissern, ob diese richtig sind bevor ich mit
> falschen Ableitungen weiterrechne:
>  
> [mm]fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm] [ok]
>  
> [mm]fy(x,y)=\bruch{1}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm] [ok]
>  
> [mm]fxx(x,y)=\bruch{-5}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}[/mm] [notok]

Hast du an die Produktregel gedacht?

Rechne mal vor ...

>  
> [mm]fyy(x,y)=\bruch{-5}{9}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}[/mm] [ok]
>  
> [mm]fxy(x,y)=\bruch{1}{9}(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm] [notok]

Das musst du nochmal nachrechnen, da hast du den (konstanten) Faktor [mm]\frac{1}{3}x[/mm] irgendwo unterwegs verloren, im Ergbnis sollte irgendwas mit [mm]...x\cdot{}(...)^(...)[/mm] vorkommen.

>  
>
> Vielen Dank :D

Gruß

schachuzipus


Bezug
                
Bezug
partielle Ableitungen: Frage (beantwortet)
Status: (Frage) beantwortet Status 
Datum: 12:36 Sa 24.12.2011
Autor: rata123

Ableitung fxx(x,y):

[mm] fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]


[mm] u=\bruch{1}{3}x [/mm]    ....    [mm] v=(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]

u´ [mm] =\bruch{1}{3} [/mm]         v´=  [mm] g(x)=z^{\bruch{-5}{6}} [/mm]      
                    [mm] g´(x)=\bruch{-5}{6}z^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

                     [mm] z=(x^{2}+2y) [/mm]
                     z´=2x

                        [mm] \underbrace [/mm]

                   [mm] \bruch{-5}{6}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}\*2x [/mm]  

[mm] \Rightarrow fxx(x,y)=\bruch{-5}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

So, ich denke den Fehler hab ich damit gefunden. Bei fxy(x,y) komm ich jetzt auf:

[mm] fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]


[mm] u=\bruch{1}{3}x [/mm]    ....    [mm] v=(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}} [/mm]

u´ =0            v´=  [mm] g(x)=z^{\bruch{-5}{6}} [/mm]      
                    [mm] g´(x)=\bruch{-5}{6}z^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

                     [mm] z=(x^{2}+2y) [/mm]
                     z´=2

                        [mm] \underbrace [/mm]

                   [mm] \bruch{-5}{6}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}\*2 [/mm]  

[mm] \Rightarrow fxy(x,y)=\bruch{-5}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]


Bezug
                        
Bezug
partielle Ableitungen: Antwort
Status: (Antwort) fertig Status 
Datum: 14:55 Sa 24.12.2011
Autor: schachuzipus

Hallo nochmal,


> Ableitung fxx(x,y):
>  
> [mm]fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm]
>  
>
> [mm]u=\bruch{1}{3}x[/mm]    ....    [mm]v=(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm]
>  
> u´ [mm]=\bruch{1}{3}[/mm]

> v´=  [mm]g(x)=z^{\bruch{-5}{6}}[/mm]      
>  
> [mm]g´(x)=\bruch{-5}{6}z^{\bruch{-11}{6}}[/mm]
>  
> [mm]z=(x^{2}+2y)[/mm]
>                       z´=2x
>  
> [mm]\underbrace[/mm]
>  
> [mm]\bruch{-5}{6}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}\*2x[/mm]  



>
> [mm]\Rightarrow fxx(x,y)=\bruch{-5}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}[/mm]

Wie das? Was ist mit der Produktregel?

[mm]f_{xx}(x,y)=\underbrace{\frac{1}{3}}_{u'}\cdot{}\underbrace{(x^2+2y)^{-5/6}}_{v}+\underbrace{\frac{1}{3}x}_{u}\cdot{}\underbrace{2x\cdot{}\left(-5/6\right)\cdot{}(x^2+2y)^{-11/6}}_{v'}=...[/mm]

>  
> So, ich denke den Fehler hab ich damit gefunden. Bei
> fxy(x,y) komm ich jetzt auf:
>  
> [mm]fx(x,y)=\bruch{1}{3}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm]
>  
>
> [mm]u=\bruch{1}{3}x[/mm]    ....    [mm]v=(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}[/mm]
>  
> u´ =0

Das ist richtig, aber umständlich, ist doch nur eine multiplikative Konstante bzgl. y, da brauchst du die Produktregel nicht.

[mm]1/3x[/mm] stehenlassen und nur die Klammer ableiten.

[mm]g(x)=4x^2[/mm] leitest du doch auch nicht mit der Produktregel ab ...


> v´=  [mm]g(x)=z^{\bruch{-5}{6}}[/mm]      
> [mm]g´(x)=\bruch{-5}{6}z^{\bruch{-11}{6}}[/mm]
>  
> [mm]z=(x^{2}+2y)[/mm]
>                       z´=2
>  
> [mm]\underbrace[/mm]
>  
> [mm]\bruch{-5}{6}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}\*2[/mm]  
>
> [mm]\Rightarrow fxy(x,y)=\bruch{-5}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}}[/mm]

Das stimmt nicht!

Wende entweder die Produktregel richtig an (analog zu [mm] $f_{xx}$) [/mm] oder einfacher wie beschrieben mit $1/3x$ als konstantem Faktor nach y ableiten


Auf ein Neues!

Gruß

schachuzipus


Bezug
                                
Bezug
partielle Ableitungen: Mitteilung
Status: (Mitteilung) Reaktion unnötig Status 
Datum: 22:41 Sa 24.12.2011
Autor: rata123

Stimmt. Mein Fehler. Ich hab das wohl einfach irgendwie übersehen.

[mm] fxx(x,y)=\bruch{1}{3}(x^{2}+2y)^{\bruch{-5}{6}}-\bruch{5}{9}x^{2}(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]


[mm] fxy(x,y)=\bruch{-5}{9}x(x^{2}+2y)^{\bruch{-11}{6}} [/mm]

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