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Cálculo 3

Escuela de Matemáticas
Facultad de Ciencias
Universidad Industrial de Santander

Módulo 2. Derivada de funciones.

Lección 2.1. Derivada direccional y valores extremos de una función de varias variables.

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1. Preparación de la lección

Competencias de la lección

  • Al finalizar la lección, el estudiante podrá calcular el gradiente de una función de varias variables y entender que el gradiente apunta en la dirección de mayor tasa de cambio de la función, interpretándolo como un vector que indica cómo se modifica la función en el espacio.
  • Calcular la derivada direccional de una función en cualquier dirección, comprendiendo cómo la función cambia no solo en las direcciones de los ejes coordenados, sino en cualquier dirección arbitraria especificada por un vector.
  • Interpretar el gradiente como una herramienta útil para determinar direcciones óptimas de cambio en contextos físicos, como campos de temperatura o velocidad, y utilizar la derivada direccional para evaluar cambios en direcciones específicas.
  • Encontrar los puntos críticos de una función de varias variables, resolver el sistema de ecuaciones resultante de igualar el gradiente a cero, y determinar si esos puntos corresponden a máximos, mínimos o puntos de silla.

Resumen

2. Profundización de la lección

Biblioteca virtual UIS

Si quiere profundizar en las temáticas tratadas, consulte la siguiente bibliografía:

  1. (T2.1) Gradiente y derivada direccional de una función de varias variables:
  2. (T2.2) Valores extremos de una función de varias variables:
3. Reto de la lección

Aula de entrenamiento ExperTIC

Realice los talleres propuestos para esta lección en el aula de entrenamiento que encontrará en las aulas de entrenamiento ExperTIC .

4. Cierre de la lección

Autoevaluación

  • ¿Qué es el gradiente de una función de varias variables y cómo se interpreta geométricamente?
  • ¿Qué es la derivada direccional y cómo se calcula usando el gradiente?
  • ¿Cómo se determinan los puntos críticos de una función de varias variables?
  • ¿Qué método se utiliza para clasificar los puntos críticos como máximos, mínimos o puntos de silla?
  • ¿Cómo se relaciona el gradiente con los valores extremos de una función?
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Estimados estudiantes, ahora que hemos concluido esta leccién, es importante contar con su opinion para seguir mejorando. A continuacion, les invitamos a revisar el contenido presentado y a completar un formulario con observaciones, posibles errores y recomendaciones, que nos permitira evaluar y fortalecer la calidad de esta leccién.

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