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En la naturaleza casi nada depende de una sola variable: la temperatura cambia con la posición y con el tiempo, el coste de un diseño depende de todas sus medidas. El cálculo en varias variables extiende las derivadas y las integrales a estas funciones y a los campos vectoriales, y es el lenguaje de la física, la ingeniería y la optimización. Es la asignatura de Cálculo II o Ampliación de Matemáticas de casi todas las ingenierías.

Las ideas clave del bloque

Derivar en varias variables

Una derivada parcial mide cómo cambia la función al mover una sola variable. El gradiente ∇f\nabla f las reúne en un vector que apunta hacia donde la función crece más deprisa. La hessiana reúne las derivadas segundas y describe la curvatura.

Optimizar

Los extremos están donde ∇f=0\nabla f = \mathbf{0}; la hessiana dice si son máximos, mínimos o puntos de silla. Si hay restricciones, los multiplicadores de Lagrange exigen que los gradientes de la función y de la restricción sean paralelos.

Integrar

Las integrales dobles y triples se calculan como integrales simples encadenadas (Fubini). Cambiar a coordenadas polares, cilíndricas o esféricas simplifica el recinto, a cambio de multiplicar por el jacobiano.

Campos vectoriales

La divergencia mide fuentes y sumideros; el rotacional, giros. Los teoremas de Green, Stokes y Gauss relacionan la integral de una derivada en una región con la de la función en su borde.

Orden recomendado

1

Derivadas parciales

Parciales, gradiente, derivada direccional y regla de la cadena.
2

Taylor en varias variables

Plano tangente, hessiana y aproximación cuadrática.
3

Extremos y Lagrange

Puntos críticos, criterio de la hessiana y extremos condicionados.
4

Integrales múltiples

Fubini, cambio de orden y cambio de coordenadas.
5

Cálculo vectorial

Divergencia, rotacional y los teoremas de Green, Stokes y Gauss.

Temas de este bloque

Derivadas parciales

Derivadas parciales de funciones de varias variables: cómo se calculan, interpretación geométrica, vector gradiente, derivada direccional, diferenciabilidad, regla de la cadena y derivación implícita, con ejemplos resueltos.

Taylor en varias variables

El desarrollo de Taylor de una función de dos o más variables: plano tangente, aproximación lineal, matriz hessiana, aproximación cuadrática y estimación de errores con diferenciales, con ejemplos resueltos.

Extremos y Lagrange

Extremos de funciones de varias variables: puntos críticos, criterio de la hessiana, puntos de silla, extremos absolutos en un recinto cerrado y extremos condicionados con multiplicadores de Lagrange, con ejemplos resueltos.

Integrales múltiples

Integrales dobles y triples: teorema de Fubini, cambio del orden de integración, recintos de tipo I y II, cambio de variable con el jacobiano, coordenadas polares, cilíndricas y esféricas, y aplicaciones a áreas, volúmenes, masas y centros de masa.

Cálculo vectorial

Cálculo vectorial explicado: campos vectoriales, divergencia y rotacional, campos conservativos y potencial, integrales de línea y de superficie, flujo, y los teoremas de Green, Stokes y Gauss (divergencia), con ejemplos resueltos.

Simuladores de varias variables en Simulab

Superficies en 3D

Escribe una función de dos variables, gírala en 3D y mira sus derivadas, su gradiente y su plano tangente.

Campo eléctrico

Un campo vectorial y su potencial, con líneas de campo y equipotenciales.
Última modificación el 12 de octubre de 2026