Introducción
Teorema de la Función Implícita (sistemas de ecuaciones
Teorema 1. Considere las funciones y . Sea un punto tal que . Suponga que en una bola de centro las funciones y tienen (sus cuatro) derivadas parciales continuas. Si el Jacobiano entonces las expresiones y definen funciones (implícitas) y definidas en una vecindad de las cuales tienen derivadas parciales continuas en
Dadas las funciones y de las variables nos preguntamos cuando de las expresiones
podemos despejar a y en términos de y en caso de ser posible diremos que las funciones y son funciones implícitas dadas. Se espera que n funciones y
en
con en alguna vecindad
Suponiendo que existen y veamos sus derivadas
Lo anterior se puede ver como un sistema de 2 ecuaciones con 2 incógnitas y . Aquí se ve que para que el sistema tenga solución.
en (el Jacobiano) y según la regla de Cramer
, .
Análogamente si derivamos con respecto a obtenemos
de donde
, .
Al determinante lo llamamos Jacobiano y lo denotamos por .
Ejemplo. Analizar la solubilidad del sistema
En este caso definimos
por lo que el sistema tendra solución si
En este caso
por lo tanto u y v se pueden ver en términos de x,y se pueden calcular sus parciales en que es este caso dan
Teorema de la Función Implícita (n-sistemas de ecuaciones
Considere las n-funciones
Sea un punto tal que . Suponga que en una bola de centro las funciones tienen (sus ) derivadas parciales continuas. Si el Jacobiano
entonces las expresiones
y definen funciones (implícitas)
definidas en una vecindad de las cuales tienen derivadas parciales
continuas en que se pueden calcular como
Ejemplo. Considere las ecuaciones
En el punto , se tiene . Todas las derivadas parciales de F, G, H son continuas. Se tiene además que
Entonces el teorema asegura que en torno a P podemos despejar en términos de y establecer funciones
las cuales tienen derivadas parciales continuas en una vecindad de que se pueden calcular
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