u(x,y)=v(ax+by,cx+dy) 에 대하여 uxx+uyy 를 계산한다.
연쇄 법칙에 의해
u(x,y)ux(x,y)uy(x,y)uxx(x,y)uyy(x,y)=v(ax+by,cx+dy)=avx(ax+by,cx+dy)+cvy(ax+by,cx+dy)=bvx(ax+by,cx+dy)+dvy(ax+by,cx+dy)=a2vxx(ax+by,cx+dy)+acvxy(ax+by,cx+dy)+cavyx(ax+by,cx+dy)+c2vyy(ax+by,cx+dy)=b2vxx(ax+by,cx+dy)+bdvxy(ax+by,cx+dy)+dbvyx(ax+by,cx+dy)+d2vyy(ax+by,cx+dy)
이므로 다음을 얻는다.
uxx+uyy=(a2+b2)vxx(ax+by,cx+dy)+(c2+d2)vyy(ax+by,cx+dy)+2(ac+bd)vxy(ax+by,cx+dy)
- a2+b2=c2+d2 이면, 즉 ⟨a,b⟩ 와 ⟨c,d⟩ 의 길이가 같으면, vxx+vyy=0 이므로 우변의 첫째 줄은 0이다.
- ⟨a,b⟩⋅⟨c,d⟩=ac+bd=0 이면, 즉 ⟨a,b⟩ 와 ⟨c,d⟩ 가 서로 수직이면, 우변의 둘째 줄은 0이다.
따라서 ⟨a,b⟩ 와 ⟨c,d⟩ 의 길이가 같고 서로 수직이면 uxx+uyy=0 이다. 빈칸에 알맞은 말은 “수직”이다.