Duda sobre diferenciabilidad

Duda sobre diferenciabilidad

de Agustin Martinez Aliaga -
Número de respuestas: 2

Mi duda surge con el ejercicio 7 a la hora de verificar si en el (0,0) la función es diferenciable  o no. No logro comprender porque en la clase de practico a la hora de resolver su "diferenciabilidad" para la cual es necesario hallar su derivadas parciales, se utiliza la definicion de derivada y no se hace "directamente". Yo entiendo que el punto (0,0) es un punto "problematico" y por eso seria necesario utlilizar la definicion pero en el ejercicio 4.a por ejemplo, cuando piden hallar las derivadas parciales también en el punto (0,0) el cual era tambien  un punto problematico, en esa funcion si se puede derivar "directamente" las parciales para luego hallar las direccionales.

En respuesta a Agustin Martinez Aliaga

Re: Duda sobre diferenciabilidad

de Bernardo Marenco -

Hola Agustín. Entiendo que estás preguntando por qué en el ejercicio 7, para hallar las derivadas parciales en (0,0), no podés simplemente derivar respecto a x la fórmula \displaystyle (x^2+y^2)\sin\frac{1}{x} + e^{xy} y luego hacer (x,y) tender a (0,0). El problema con eso es que estás asumiendo que la función "derivada parcial según x" es continua en (0,0), cosa que no sabés si es cierta (porque de hecho no sabés ni siquiera si existe en (0,0)). Digo que estás usando que es continua porque fijate el procedimiento que querés seguir:

  1. Derivando respecto a x la fórmula \displaystyle (x^2+y^2)\sin\frac{1}{x} + e^{xy}, hallás la función  f_x(x,y) para aquellos puntos donde x\neq 0.
  2. Tomás límite de esa función cuando (x,y) \to (0,0) y decís que eso es f_x(0,0). Fijate que lo que estás diciendo es que \displaystyle \lim_{(x,y) \to (0,0)} f_x(x,y) tiene que ser igual a  f_x(0,0), es decir, que f_x es continua en (0,0) (cosa que nada te asegura que sea cierto, y de hecho en este ejercicio no lo es).
Por lo tanto, la forma segura de hacerlo es mirar el cociente incremental en el punto para hallar la derivada parcial. Digo segura porque puede pasar (y eso capaz que es lo que pasa en el ejercicio 4a) que la derivada exista y sea continua, entonces ese procedimiento te lleva al resultado correcto. Pero si hacés eso en el ejercicio 7 vas a concluir (incorrectamente) que la derivada parcial respecto a x no existe, cuando sí existe (el tema es que no es continua).

Saludos