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Matriz jacobiana de $$$\left\{x = 3 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}, y = e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\right\}$$$ y su determinante

La calculadora encontrará el jacobiano (y su determinante) del conjunto de funciones (o de la transformación) $$$\left\{x = 3 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}, y = e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\right\}$$$, mostrando los pasos.
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Calcule la matriz jacobiana de $$$\left\{x = 3 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}, y = e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\right\}$$$.

Solución

La matriz jacobiana se define de la siguiente manera: $$$J{\left(x,y \right)}\left(r, \theta\right) = \left[\begin{array}{cc}\frac{\partial x}{\partial r} & \frac{\partial x}{\partial \theta}\\\frac{\partial y}{\partial r} & \frac{\partial y}{\partial \theta}\end{array}\right].$$$

En nuestro caso, $$$J{\left(x,y \right)}\left(r, \theta\right) = \left[\begin{array}{cc}\frac{\partial}{\partial r} \left(3 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}\right) & \frac{\partial}{\partial \theta} \left(3 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}\right)\\\frac{\partial}{\partial r} \left(e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\right) & \frac{\partial}{\partial \theta} \left(e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\right)\end{array}\right].$$$

Encuentre las derivadas (para los pasos, vea calculadora de derivadas): $$$J{\left(x,y \right)}\left(r, \theta\right) = \left[\begin{array}{cc}- 12 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)} & 9 e^{- 4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\\4 e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)} & - 3 e^{4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}\end{array}\right].$$$

El determinante jacobiano es el determinante de la matriz jacobiana: $$$\left|\begin{array}{cc}- 12 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)} & 9 e^{- 4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\\4 e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)} & - 3 e^{4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}\end{array}\right| = - 36 \cos{\left(6 \theta \right)}$$$ (para los pasos, consulte la calculadora de determinantes).

Respuesta

La matriz jacobiana es $$$\left[\begin{array}{cc}- 12 e^{- 4 r} \sin{\left(3 \theta \right)} & 9 e^{- 4 r} \cos{\left(3 \theta \right)}\\4 e^{4 r} \cos{\left(3 \theta \right)} & - 3 e^{4 r} \sin{\left(3 \theta \right)}\end{array}\right]$$$A.

El determinante jacobiano es $$$- 36 \cos{\left(6 \theta \right)}$$$A.


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