Las funciones de dos variables son una extensión de las funciones de las funciones de una sola variable que se estudian en este post. Adicionalmente, las Funciones de dos variables y Superficies correspondientes son comúnmente utilizadas en una sin fin de aplicaciones practicas.

Generalidades de las Funciones de una variable

1. Definición de Funciones de dos variables

Las Funciones de dos variables y Superficies son análogas a las funciones de una sola variable y por lo tanto aplican los mismos conceptos como Dominio y Rango.

En este caso se puede representar la función de la siguiente manera:

$f(x,y)=z$

Donde $z$ es la función de las variables independientes $x$ y $y$ el dominio $D$ y el rango el conjunto de valores que puede tomar $f$ es decir ${f(x,y)|(x,y) \in D}$

2. Gráficas de Funciones de dos variables

Las gráficas de estas funciones pueden realizarse en $\mathbb R^3$ de tal manera que:

$z=f(x,y)$ y $(x,y) \in D$

Así como en el caso de una sola variable era muy conveniente tener la representación de la línea recta, en el caso de dos dimensiones es muy útil la extensión de este concepto para obtener funciones lineales que son planos en $\mathbb R^3$, la función lineal es la siguiente

$f(x,y)=ax+by+c$

Algunas gráficas importantes se muestran a continuación, así como las denominadas superficies cuadráticas que se obtiene de las diferentes combinaciones de las esfera.

2.1. Cilindro parabólico

Esta gráfica esta dada por la ecuación:

$f(x,y)=x^2$

Cilindro parabólico
Figura 1. Cilindro parabólico

2.2. Paraboloide elíptico

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$\frac{z}{c}=\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}$

Paraboloide elíptico
Figura 2. Paraboloide elíptico

2.3. Paraboloide hiperbólico

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$\frac{z}{c}=\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}$

Paraboloide hiperbólico
Figura 3. Paraboloide hiperbólico

2.4. Elipsoide

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1$

Elipsoide
Figura 4. Elipsoide

2.5. Cono

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$\frac{z^2}{c^2}=\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}$

Cono
Figura 5. Cono

2.6. Hiperboloide de una hoja

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$\frac{x^2}{a^2}+\frac{y^2}{b^2}-\frac{z^2}{c^2}=1$

Hiperboloide de una hoja
Figura 6. Hiperboloide de una hoja

2.7. Hiperboloide de dos hojas

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$-\frac{x^2}{a^2}-\frac{y^2}{b^2}+\frac{z^2}{c^2}=1$

Hiperboloide de dos hojas
Figura 7. Hiperboloide de dos hojas

2.8. Esfera

Esta gráfica de una superficie cuadrática esta dada por la ecuación:

$z^2+x^2+y^2=r^2$

Esfera
Figura 8. Esfera

2.9. Otras funciones

La siguiente gráfica esta dada por la ecuación:

$f(x,y)=(x^2+4y^2)e^{-x^2-y^2}$

Superficie 1
Figura 9. Superficie 1

La siguiente gráfica esta dada por la ecuación:

$f(x,y)=\sin{x}+\sin{y}$

Superficie 2
Figura 10. Superficie 2

La siguiente gráfica esta dada por la ecuación:

$f(x,y)=\frac{\sin{x}\sin{y}}{xy}$

Superficie 3
Figura 11. Superficie 3

3. Artículos de Interés