Derivadas parciales de orden superior

Si f es una función de dos variables, entonces sus derivadas parciales también son funciones de dos variables, de modo que podemos considerar a sus derivadas parciales, las cuales se llaman segundas derivadas parciales de f.

Así, si   f:D 2   es una función de dos variables que tiene derivadas parciales respecto de x y de y en todos los puntos de D, quedan definidas dos nuevas funciones   f x , f y :D 2 .

Si las derivadas parciales de estas funciones existen se pueden definir las derivadas parciales de orden 2.

x ( z x )= 2 z x 2 = z xx '' ( x,y )= f xx '' ( x,y )= lim Δx0 z x ' ( x+Δx,y ) z x ' ( x,y ) Δx y ( z x )= 2 z xy = z xy '' ( x,y )= f xy '' ( x,y )= lim Δy0 z x ' ( x,y+Δy ) z x ' ( x,y ) Δy y ( z y )= 2 z y 2 = z yy '' ( x,y )= f yy '' ( x,y )= lim Δy0 z y ' ( x,y+Δy ) z y ' ( x,y ) Δy x ( z y )= 2 z yx = z yx '' ( x,y )= f yx '' ( x,y )= lim Δx0 z y ' ( x+Δx,y ) z y ' ( x,y ) Δx

 

De la misma manera podrían definirse las derivadas de orden 3, 4, etc.

 

Teorema de Schwartz o Teorema de Clairaut de las derivadas cruzadas: Si f tiene derivadas segundas cruzadas en el punto P y éstas son continuas en un abierto que contiene a P, entonces   2 f xy ( P )= 2 f yx ( P )

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