Dérivée partielle

´ UFR DE MATHEMATIQUES ET INFORMATIQUE Maˆ ıtrise d’Ing´nierie Math´matique e e ´ EQUATIONS AUX ´ ´ DERIVEES PARTIELLES Georges Koepfler 2001 - gk@math-info.univ-paris5.fr Table des mati`res e 1 Introduction 1.1 D´finitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . e 1.2 Notions de solution . . . . . . . . . . . . . . 1.3 Exemples d’´quations aux d´riv´es partielles e e e 1.3.1 Physique . . . . . . . . . . . . . . . . 1.3.2 Biologie. Dynamique des populations 1.3.3 Traitement des images

2_DERIVEES_PARTIELLES.nb 16 § 2 Dérivées partielles ü Définition de la dérivée partielle La dérivée partielle de la fonction f par rapport à x en (x, y) est la dérivée de la fonction d'une seule variable réelle x # f Hx, yL où y est constant Elle est notée ∂f Hx, yL ∂f ou ∂x ∂x Hx, yL ∂ ou ∂x f Hx, yL ou ∂x f Hx, yL En d'autres termes ∂ f Hx, yL ∂x f Hx + ∆x, yL − f Hx, yL = lim ∆x ∆x→0 Dans le cas où la limite n'existe pas, on dit

Bases mathématiques pour l’économie et la gestion thèmes abordés o Prérequis - Calcul algébrique - Dérivée d’une fonction d’une variable o Fonctions exponentielles et logarithmes - Propriétés - Dérivée o Matrices - Somme et produit de matrices - Déterminant d’une matrice carrée - Inversion d’une matrice carrée inversible ( 2 méthodes : matrice adjointe et matrice compagnon ) - Écriture matricielle d’un système linéaire o Équations linéaires Systèmes d’équations linéaires - Résolution

biens. Dérivée partielle de fonction a plusieurs variables. Plusieurs variables=plusieurs dérivées. F’f(x;y) et f’y(x;y) sont des dérivées partielles premières. f(x;y)= 2x2y-xy3 F’f(x;y)= 4xy-y3 F’y (x;y) = 2x2 -3y2 F’(x;y) = δ Il y a 2 utilités marginales a calculer. L’utilité par rapport a X et par rapport au bien Y : Par rapport a X va s’écrire : U xn = Lim Δ f(x ; y) / Δ X ⎝ f’X (x ; y) = δf/δx ⎝ δUr/δx Uyn = δUr/ δy Pour X: la dérivée partielle première

L’application f ! df est linéaire et suit la règle de composition : d (gof ) (a) = dg (f (a)) odfa Dérivée directionnelle Si f est di¤érentiable en a; alors f possède des dérivées suivant tout vecteur et dh f (a) = dfa (h);c’est à dire: ff est di¤érentiable en a ) f (a + th) t!0 t 8h 2 E; dh f (a) = lim f (a + t) t!0 t f (a) Si E = R, on a d1 f (a) = f 0 (a) = lim f (a) = dfa (h) = dfa (1): Di¤érentielles partielles On se donne E = E 1 ::: En où E1 ; :::; En sont des espaces vectoriels normés , F un n

de R une dérivée et que ∀x ∈ R, ϕ (x) = pbp cos(px)e−pt 2 – ϕ est bien définie sur R. 2 – up : x −→ vp (x, t) est de classe C 1 sur R pour tout p ≥ 1 et up (x) = pbp cos(px)e−p t . – D’après la question [2.6], la série p≥1 up converge normalement sur R. Conclusion : De ces points, on en déduit par un théorème de cours que ϕ est de classe C 1 sur R et que ∞ ϕ (x) = p=1 up (x). Autrement dit, la fonction f possède en tout point de R×]0, +∞[ une dérivée partielle par rapport

sont continues sur I ( en tout point de I) alors f+g , f.g , lg et sont continues sur I (g(x) 0). Conséquence : Les fonctions constantes, affines, polynômes, rationnelles sont continues sur leur domaine de définition. 2- La dérivation Dérivées de fonctions usuelles : Opérations sur les fonction dérivables : Théorème : Si f et g sont dérivables sur I ( I et fn sont dérivables et on a : IR) alors f + g, f , f.g(g 0), Sens de variation d’une fonction : Résolution d'une

Chap3 : Fonctions numérique à deux variables 1 2 3 4 5 Produit cartésien Fonctions de deux variables Limites et continuité Dérivées partielles Extremums - optimisation Pr. Otheman Nouisser ENCG- Kénitra, 2014 Définition Application Soient E et F deux ensembles quelconques non vides. On appelle produit cartésien de E par F et on note E × F , l’ensemble défini par : E × F = {(x, y )/x ∈ E et y ∈ F }. Exemple R2 = R × R R+ × R− = {(x, y )/x ≥ 0 et y ≤ 0} R3 = R × R × R Pr. Otheman Nouisser

Une autre possibilité consiste à utiliser un logiciel comme Excel (ou un autre). 2.2 Dérivée partielle et gradient Une dérivée partielle indique le taux de variation d’une fonction correspondant à un accroissement marginal d’une seule des deux variables, l'autre étant considérée comme constante. On peut dériver par rapport à x ou à y :   Pour f ( x, y) , on définira les deux dérivées partielles par :  f x, y   f x ( x, y ) où x est la variable par rapport à laquelle on dérive

plus faible Au niveau algébrique, les économistes néoclassiques vont avoir recours au calculs différentiels et au dérivés (notamment dérivés partielles). La dérivé partielle est la dérivés d'une fonction par rapport à une variable. Soit deux biens X et Y U= f(X,Y) Dérivées partielles : (dU)/(dX) = on va regarder la dérivée partielle de U par rapport à X qui va permettre de vérifier l'impact de la variation de X sur U = utilité marginale du bien X dX → variation très petite