No hay manera de encontrar la definición de "ley de variación", asi que por el nombre y por la pregunta que se hace diré que la ley de variación de la función en un punto y una dirección es la derivada direccional en ese punto y dirección.
La derivada direccional de una función se obtiene mediante el producto escalar del gradiente por el vector unitario de la dirección.
grad f = fx(x0,y0)·i + fy(x0,y0)·j
La dirección es la incógnita, sea la del vector v= i+aj
Como solo vamos a igualar a cero el producto escalar da lo mismo si el vector es unitario o no. Si fueran otros cálculos los que hiciéramos el vector debería ser de módulo 1, y habría que dividir por la raíz cuadrada de la suma de los cuadrados.
grad f * v = fx(x0,y0) + a·fy(x0,y0) = 0
Y una forma de conseguir ese resultado es tomando:
a = fy(x0,y0)
b = - fx(x0,y0)
Luego la dirección donde la ley de variación es nula es:
v = fy(x0,y0)·i - fx(x0,y0)j
Y el sentido da lo mismo, en ambos sentidos es nula la ley de variación porque la derivada direccional en sentido contrario tiene el mismo valor absoluto y signo distinto. Tratándose de el valor cero vale cero también en el otro sentido.
Y eso es todo.