←
Key Equations
Initializing...
☾
Aa
Key Equations
Vertical trace
f
(
a
,
y
)
=
z
f
(
a
,
y
)
=
z
for
x
=
a
x
=
a
or
f
(
x
,
b
)
=
z
f
(
x
,
b
)
=
z
for
y
=
b
y
=
b
Level surface of a function of three variables
f
(
x
,
y
,
z
)
=
c
f
(
x
,
y
,
z
)
=
c
Partial derivative of
f
f
with respect to
x
x
∂
f
∂
x
=
lim
h
→
0
f
(
x
+
h
,
y
)
−
f
(
x
,
y
)
h
∂
f
∂
x
=
lim
h
→
0
f
(
x
+
h
,
y
)
−
f
(
x
,
y
)
h
Partial derivative of
f
f
with respect to
y
y
∂
f
∂
y
=
lim
k
→
0
f
(
x
,
y
+
k
)
−
f
(
x
,
y
)
k
∂
f
∂
y
=
lim
k
→
0
f
(
x
,
y
+
k
)
−
f
(
x
,
y
)
k
Tangent plane
z
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
z
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
Linear approximation
L
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
L
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
Total differential
d
z
=
f
x
(
x
0
,
y
0
)
d
x
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
d
y
.
d
z
=
f
x
(
x
0
,
y
0
)
d
x
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
d
y
.
Differentiability (two variables)
f
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
+
E
(
x
,
y
)
,
f
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
)
(
y
−
y
0
)
+
E
(
x
,
y
)
,
where the error term
E
E
satisfies
lim
(
x
,
y
)
→
(
x
0
,
y
0
)
E
(
x
,
y
)
(
x
−
x
0
)
2
+
(
y
−
y
0
)
2
=
0
.
lim
(
x
,
y
)
→
(
x
0
,
y
0
)
E
(
x
,
y
)
(
x
−
x
0
)
2
+
(
y
−
y
0
)
2
=
0
.
Differentiability (three variables)
f
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
y
−
y
0
)
+
f
z
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
z
−
z
0
)
+
E
(
x
,
y
,
z
)
,
f
(
x
,
y
)
=
f
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
+
f
x
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
x
−
x
0
)
+
f
y
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
y
−
y
0
)
+
f
z
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
(
z
−
z
0
)
+
E
(
x
,
y
,
z
)
,
where the error term
E
E
satisfies
lim
(
x
,
y
,
z
)
→
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
E
(
x
,
y
,
z
)
(
x
−
x
0
)
2
+
(
y
−
y
0
)
2
+
(
z
−
z
0
)
2
=
0
.
lim
(
x
,
y
,
z
)
→
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
E
(
x
,
y
,
z
)
(
x
−
x
0
)
2
+
(
y
−
y
0
)
2
+
(
z
−
z
0
)
2
=
0
.
Chain rule, one independent variable
d
z
d
t
=
∂
z
∂
x
·
d
x
d
t
+
∂
z
∂
y
·
d
y
d
t
d
z
d
t
=
∂
z
∂
x
·
d
x
d
t
+
∂
z
∂
y
·
d
y
d
t
Chain rule, two independent variables
d
z
d
u
=
∂
z
∂
x
∂
x
∂
u
+
∂
z
∂
y
∂
x
∂
u
d
z
d
u
=
∂
z
∂
x
∂
x
∂
u
+
∂
z
∂
y
∂
x
∂
u
d
z
d
v
=
∂
z
∂
x
∂
x
∂
v
+
∂
z
∂
y
∂
y
∂
v
d
z
d
v
=
∂
z
∂
x
∂
x
∂
v
+
∂
z
∂
y
∂
y
∂
v
Generalized chain rule
∂
w
∂
t
j
=
∂
w
∂
x
1
∂
x
1
∂
t
j
+
∂
w
∂
x
2
∂
x
1
∂
t
j
+
⋯
+
∂
w
∂
x
m
∂
x
m
∂
t
j
∂
w
∂
t
j
=
∂
w
∂
x
1
∂
x
1
∂
t
j
+
∂
w
∂
x
2
∂
x
1
∂
t
j
+
⋯
+
∂
w
∂
x
m
∂
x
m
∂
t
j
directional derivative (two dimensions)
D
u
f
(
a
,
b
)
=
lim
h
→
0
f
(
a
+
h
cos
θ
,
b
+
h
sin
θ
)
−
f
(
a
,
b
)
h
D
u
f
(
a
,
b
)
=
lim
h
→
0
f
(
a
+
h
cos
θ
,
b
+
h
sin
θ
)
−
f
(
a
,
b
)
h
or
D
u
f
(
x
,
y
)
=
f
x
(
x
,
y
)
cos
θ
+
f
y
(
x
,
y
)
sin
θ
D
u
f
(
x
,
y
)
=
f
x
(
x
,
y
)
cos
θ
+
f
y
(
x
,
y
)
sin
θ
gradient (two dimensions)
∇
f
(
x
,
y
)
=
f
x
(
x
,
y
)
i
+
f
y
(
x
,
y
)
j
∇
f
(
x
,
y
)
=
f
x
(
x
,
y
)
i
+
f
y
(
x
,
y
)
j
gradient (three dimensions)
∇
f
(
x
,
y
,
z
)
=
f
x
(
x
,
y
,
z
)
i
+
f
y
(
x
,
y
,
z
)
j
+
f
z
(
x
,
y
,
z
)
k
∇
f
(
x
,
y
,
z
)
=
f
x
(
x
,
y
,
z
)
i
+
f
y
(
x
,
y
,
z
)
j
+
f
z
(
x
,
y
,
z
)
k
directional derivative (three dimensions)
D
u
f
(
x
,
y
,
z
)
=
∇
f
(
x
,
y
,
z
)
·
u
=
f
x
(
x
,
y
,
z
)
cos
α
+
f
y
(
x
,
y
,
z
)
cos
β
+
f
x
(
x
,
y
,
z
)
cos
γ
D
u
f
(
x
,
y
,
z
)
=
∇
f
(
x
,
y
,
z
)
·
u
=
f
x
(
x
,
y
,
z
)
cos
α
+
f
y
(
x
,
y
,
z
)
cos
β
+
f
x
(
x
,
y
,
z
)
cos
γ
Discriminant
D
=
f
x
x
(
x
0
,
y
0
)
f
y
y
(
x
0
,
y
0
)
−
(
f
x
y
(
x
0
,
y
0
)
)
2
D
=
f
x
x
(
x
0
,
y
0
)
f
y
y
(
x
0
,
y
0
)
−
(
f
x
y
(
x
0
,
y
0
)
)
2
Method of Lagrange multipliers, one constraint
∇
f
(
x
0
,
y
0
)
=
λ
∇
g
(
x
0
,
y
0
)
g
(
x
0
,
y
0
)
=
0
∇
f
(
x
0
,
y
0
)
=
λ
∇
g
(
x
0
,
y
0
)
g
(
x
0
,
y
0
)
=
0
Method of Lagrange multipliers, two constraints
∇
f
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
λ
1
∇
g
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
+
λ
2
∇
h
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
g
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
0
h
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
0
∇
f
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
λ
1
∇
g
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
+
λ
2
∇
h
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
g
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
0
h
(
x
0
,
y
0
,
z
0
)
=
0
← Previous
Next →