Définitions

Nous limiterons l'étude aux fonctions à \(2\) ou \(3\) variables avec des conclusions extrapolables à \(n\) variables.

DéfinitionFonction scalaire de plusieurs variables

On appelle fonction réelle de \(n\) variables indépendantes réelles, une application \(f\) d'un domaine \(D_f\) de \(\mathbb R^n\) dans \(\mathbb R.\)

Notation :\(\color{red}\begin{array}{r c l} f : (x_1, x_2, \ldots, x_n) &\rightarrow &f (x_1, x_2, \ldots, x_n)\\\mathbb R^n &\rightarrow& \mathbb R\end{array}\)

Si \(f\) est une fonction d'un point \(M\) de l'espace, de coordonnées \((x, y, z),\) on dit que \(f (x, y, z) = f (M)\) est une fonction à variables scalaires.

Exemple

  • Cas de 2 variables

    \(P=n\frac{RT}{V}=f(T,V)\)

    La pression d'un Gaz Parfait est fonction de la température \(T\) et du volume \(V.\)

    \(T=2\pi\sqrt{\frac{1}{g}}=f(1,g)\)

    La période d'un pendule simple est fonction de la longueur du fil et de l'accélération de la pesanteur \(g.\)

  • Cas de 3 variables

    \(V=\frac{1}{4\pi\varepsilon_0}\frac{q}{r}~~(r=\sqrt{x^2+y^2+z^2})\)

    Le potentiel scalaire d'un point \(M(x, y, z)\) dans l'espace.

    \(W = RI^2 t = f (R, I, t)\)

    Chaleur dégagée par effet Joule dans une résistance ohmique.

DéfinitionFonction composée de plusieurs variables

Soit une fonction \(f (u, v)\) avec \(u\) et \(v\) fonctions des variables indépendantes \(x\) et \(y,\) alors

\(f [ u(x, y) , v(x, y)]\) est une fonction composée de \(x\) et \(y.\)