Derivate parziali e differenziale totale — scheda

Istituto tecnico chimica materiali biotecnologiecomplementi di matematica contenuto verificato

Scarica in PDF Adatta questa scheda al mio alunno

In breve: Le derivate parziali misurano come cambia una funzione di più variabili. Il differenziale totale stima la variazione complessiva.

Introduzione semplice

In matematica studiamo spesso funzioni di una sola variabile, come y = f(x).

Nella realtà però molte grandezze dipendono da più fattori contemporaneamente.

Pensiamo alla resa di una reazione chimica. Essa dipende da temperatura, pressione e concentrazione.

Per studiare queste situazioni servono le funzioni di più variabili, ad esempio z = f(x, y).

Le derivate parziali ci aiutano a capire come cambia la funzione quando varia una sola grandezza per volta.

Spiegazione principale

Consideriamo una funzione z = f(x, y) con due variabili indipendenti.

La derivata parziale rispetto a x si calcola trattando y come una costante.

Si indica con il simbolo ∂f/∂x e misura la variazione di f al variare di x.

In modo analogo, la derivata parziale rispetto a y si calcola trattando x come costante.

Si indica con ∂f/∂y e misura la variazione di f al variare di y.

Quando entrambe le variabili cambiano contemporaneamente, usiamo il differenziale totale.

Il differenziale totale della funzione si scrive così:

df = (∂f/∂x) · dx + (∂f/∂y) · dy

Questa formula stima la piccola variazione di f dovuta a piccole variazioni di x e y.

È uno strumento utile per valutare gli errori nelle misure di laboratorio.

Esempi / come si fa

Prendiamo la funzione z = f(x, y) = x² + 3xy + y².

Per calcolare ∂f/∂x consideriamo y come un numero fisso.

Otteniamo: ∂f/∂x = 2x + 3y.

Per calcolare ∂f/∂y consideriamo x come un numero fisso.

Otteniamo: ∂f/∂y = 3x + 2y.

Il differenziale totale diventa quindi: df = (2x + 3y) dx + (3x + 2y) dy.

Un esempio concreto: l'area di un rettangolo è A = b · h.

Le derivate parziali sono ∂A/∂b = h e ∂A/∂h = b.

Se misuriamo base e altezza con piccoli errori db e dh, l'errore sull'area è:

dA = h · db + b · dh.

Questo aiuta i tecnici di laboratorio a stimare la propagazione degli errori nelle misure.

Parole difficili

Riferimenti

Fonte

Scheda didattica verificata sull'obiettivo ob.tecnico-chimica-materiali-biotecnologie.complementi-di-matematica.cl3.calcolo-differenziale.01 — Riordino degli istituti tecnici. Verificata il 2026-06-04 sulla norma di riferimento.

Schede correlate

Questa scheda, su misura per il tuo alunno

Adiuvo la riscrive in automatico per il profilo del tuo alunno: frasi brevi, font ad alta leggibilità, parole difficili spiegate, anche audio e verifiche.

Adatta gratis