Com o uso de coordenadas polares, a função
passa a ser função das variáveis
e
, isto é,
. Basta agora usar a regra da cadeia para obter que
Analogamente, em relação à variável
, obtém-se
e basta agora dividir a última igualdade por
para obter o resultado do item.
b) As igualdades do item anterior definem um
sistema de duas equações e duas incógnitas nas variáveis
e
. De fato, tem-se
Esse sistema pode ser resolvido de várias formas.
Por exemplo, multiplicando a primeira equação por
, a segunda por
e somando os resultados, obtém-se que
Procedendo de maneira análoga com a variável
obtém-se
c) Elevando as igualdades acima ao quadrado,
obtém-se
Somando, os termos que envolvem as duas derivadas
parciais se cancelam, estanto apenas