1. Planteamos el problema: Encontrar la derivada direccional de la función $$f(x,y) = e^{4x^2y}$$ en el punto $$P(1,4)$$ en la dirección del vector $$\mathbf{v} = \langle -2,-1 \rangle$$.
2. Recordemos que la derivada direccional de $$f$$ en $$P$$ en la dirección del vector unitario $$\mathbf{u}$$ se calcula con la fórmula:
$$
D_{\mathbf{u}}f(P) = \nabla f(P) \cdot \mathbf{u}
$$
Donde $$\nabla f(P)$$ es el gradiente de $$f$$ en $$P$$ y $$\mathbf{u}$$ es el vector unitario en la dirección de $$\mathbf{v}$$.
3. Primero, calculamos el gradiente $$\nabla f(x,y) = \left( \frac{\partial f}{\partial x}, \frac{\partial f}{\partial y} \right)$$.
- Derivada parcial respecto a $$x$$:
$$
\frac{\partial f}{\partial x} = e^{4x^2y} \cdot \frac{\partial}{\partial x}(4x^2y) = e^{4x^2y} \cdot 8xy
$$
- Derivada parcial respecto a $$y$$:
$$
\frac{\partial f}{\partial y} = e^{4x^2y} \cdot \frac{\partial}{\partial y}(4x^2y) = e^{4x^2y} \cdot 4x^2
$$
4. Evaluamos el gradiente en el punto $$P(1,4)$$:
$$
\nabla f(1,4) = \left( e^{4 \cdot 1^2 \cdot 4} \cdot 8 \cdot 1 \cdot 4, e^{4 \cdot 1^2 \cdot 4} \cdot 4 \cdot 1^2 \right) = \left( e^{16} \cdot 32, e^{16} \cdot 4 \right)
$$
5. Ahora, normalizamos el vector $$\mathbf{v} = \langle -2, -1 \rangle$$ para obtener el vector unitario $$\mathbf{u}$$:
$$
\|\mathbf{v}\| = \sqrt{(-2)^2 + (-1)^2} = \sqrt{4 + 1} = \sqrt{5}
$$
$$
\mathbf{u} = \left\langle \frac{-2}{\sqrt{5}}, \frac{-1}{\sqrt{5}} \right\rangle
$$
6. Finalmente, calculamos la derivada direccional:
$$
D_{\mathbf{u}}f(1,4) = \nabla f(1,4) \cdot \mathbf{u} = \left( 32 e^{16}, 4 e^{16} \right) \cdot \left( \frac{-2}{\sqrt{5}}, \frac{-1}{\sqrt{5}} \right) = \frac{1}{\sqrt{5}} \left( 32 e^{16} \cdot (-2) + 4 e^{16} \cdot (-1) \right)
$$
$$
= \frac{1}{\sqrt{5}} \left( -64 e^{16} - 4 e^{16} \right) = \frac{-68 e^{16}}{\sqrt{5}}
$$
**Respuesta final:**
$$
D_{\mathbf{v}}f(1,4) = \frac{-68 e^{16}}{\sqrt{5}}
$$
Derivada Direccional 09290F
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