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Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 1 Gustavo de Lins e Horta Cálculo Avançado Unidade 1 Derivadas e Integrais Autor: Gustavo de Lins e Horta Revisor técnico: Carlos Augusto Xavier Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 2 Gustavo de Lins e Horta Introdução Nesta unidade, serão apresentados os conceitos de derivadas e integrais e também iremos aprender o que são equações paramétricas. Diferenciação é um processo que nos permite encontrar a inclinação de uma linha tangente a uma curva em um ponto. Uma derivada também representa uma taxa instantânea de mudança. Ao longo desta unidade, aprenderemos algumas técnicas para encontrar derivadas. É possível determinar a distância que um veículo percorreu, se conhecermos sua função de velocidade? Podemos determinar o lucro total de uma empresa, se conhecermos sua função de lucro marginal? Podemos, usando um processo chamado integração, que é um dos dois principais ramos do cálculo, sendo o outro a diferenciação. Veremos que podemos usar a integração para encontrar a área sob uma curva, que tem muitas aplicações práticas em ciência, negócios e estatística. Bons estudos! 1. Atividade diagnóstica Vamos relembrar o conceito de limites. O limite é fundamental para calcular a tangente de uma curva ou a velocidade de um objeto, por exemplo. Um aspecto importante do estudo do cálculo é a análise de como os valores das funções (saídas) mudam à medida que os valores das entradas mudam. 1.1 Definição de limite Conforme x se aproxima de a, o limite de f(x) é L e é escrito como: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) = 𝐿 Se todos os valores de f(x) estiverem próximos de L, para valores de xI suficientemente próximos, mas não é igual a. O limite L deve ser um número real único. Quando escrevemos 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥), estamos indicando que x se aproxima de a de ambos os lados. Se queremos ser específicos sobre o lado em que os valores x se aproximam do valor a, usamos a notação: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎− 𝑓(𝑥), para indicar o limite da esquerda (ou seja, onde 𝑥 < 𝑎), Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 3 Gustavo de Lins e Horta 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎+ 𝑓(𝑥), para indicar o limite da direita (ou seja, onde 𝑥 > 𝑎), Estes são chamados de limites esquerdo e direito, respectivamente. Para que um limite exista, os limites, esquerdo e direito devem existir e ser os mesmos. Isso leva ao seguinte teorema. 1.2 Teorema Conforme x se aproxima de a, o limite de f(x) é L se o limite da esquerda existir e o limite da direita existir e os dois limites forem L. Isso é, se 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎+ 𝑓(𝑥) = 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎− 𝑓(𝑥) = 𝐿, 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝑙𝑖𝑚 𝑥→ 𝑓(𝑥) = 𝐿 Exemplo: Dada a função 𝑓(𝑥) = 𝑥2−1 𝑥−1 , determine o limite de 𝑓(1). O limite de 𝑓(1)pode ser calculado da seguinte forma: 𝑓(1) = (1)2 − 1 (1) − 1 = 0 0 Não há resposta, pois obtemos um zero no denominador. Logo 𝑓(1)não existe dentro do conjunto dos números reais (𝑅). 1.3 Propriedades dos limites Se 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) = 𝐿e 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑔(𝑥) = 𝑀 e c é qualquer constante, então temos as seguintes propriedades dos limites. • Limite de uma constante é a própria constante: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑐 = 𝑐 • O limite de uma potência é a potência desse limite, e o limite de uma raiz é a raiz desse limite (assumindo que n é um número inteiro positivo): 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 [𝑓(𝑥)]𝑛 = [𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥)]𝑛 = 𝐿𝑛 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 √𝑓(𝑥) 𝑛 = √𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥)𝑛 = √𝐿 𝑛 No caso da raiz, devemos ter 𝐿 ≥ 0 se n for par. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 4 Gustavo de Lins e Horta • O limite de uma soma ou diferença é a soma ou a diferença dos limites: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 [𝑓(𝑥) ± 𝑔(𝑥)] = 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) ± 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑔(𝑥) = 𝐿 ± 𝑀 • O limite de um produto é o produto dos limites: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 [𝑓(𝑥) × 𝑔(𝑥)] = [𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥)] × [𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑔(𝑥)] = 𝐿 × 𝑀 • O limite de um quociente é o quociente dos limites: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) 𝑔(𝑥) = 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑔(𝑥) = 𝐿 𝑀 , 𝑎𝑠𝑠𝑢𝑚𝑖𝑛𝑑𝑜 𝑀 ≠ 0 • O limite de constante vezes uma função é a constante vezes o limite da função: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑐 × 𝑓(𝑥) = 𝑐 × 𝑙𝑖𝑚 𝑥→𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑐𝐿 Exemplo: Encontre o limite 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 (𝑥2 − 3𝑥 + 7)utilizando as propriedades dos limites. Solução: Sabemos que 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 𝑥é igual a 4 pela propriedade do limite de produto: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 𝑥2 = 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 𝑥 × 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 𝑥 = 4 × 4 = 16 Pela propriedade do limite de uma constante, vezes uma função, temos: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 (−3𝑥) = −3 × 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 𝑥 = −3 × 4 = −12 Pela propriedade do limite de uma constante: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 7 = 7 Combinando os resultados acima com a propriedade da soma de limites, temos: 𝑙𝑖𝑚 𝑥→4 (𝑥2 − 3𝑥 + 7) = 16 − 12 + 7 = 11 2. Derivada A derivada de uma função f(x) é denotada por f´(x) e é dada pela equação: Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 5 Gustavo de Lins e Horta 𝑓´(𝑥) = 𝑙𝑖𝑚 ℎ→0 𝑓(𝑥+ℎ)−𝑓(𝑥) ℎ , se o limite existir. Segundo Thomas (2009), na definição de derivada é utilizada a notação f(x) ao invés de simplesmente f, para enfatizar a variável independente x. O domínio de f´é o conjunto de pontos no domínio de f para o qual o limite existe. Dizemos que se f´existe para determinado valor de x, então f é derivável em x. Se f´existe em qualquer ponto no domínio de f, dizemos que f é derivável. O procedimento para calcular uma derivada é denominado derivação. Exemplo: Calcule a derivada de 𝑓(𝑥) = √𝑥 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑥 > 0. Solução: Pela definição de derivada, temos: 𝑓´(𝑥) = 𝑙𝑖𝑚 ℎ→0 𝑓(𝑥 + ℎ) − 𝑓(𝑥) ℎ Se substituirmos x + h = z, teremos que h = z – x e então: Existem várias formas de representar a derivada de uma função. É possível representar a derivada de uma função 𝑦 = 𝑓(𝑥), onde x é a variável independente, e y é a variável dependente de várias maneiras. As notações alternativas para representar uma derivada são: 2.1 Representação gráfica de uma derivada É possível construir gráficos de derivadas de 𝑦 = 𝑓(𝑥), estimando os coeficientes angulares no gráfico de f. No exemplo de Hoffmann (2010), o gráfico mostra a variação do volume de madeira de uma árvore, V, com o tempo t (idade da árvore). Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 6 Gustavo de Lins e Horta Figura 1 - Variação do volume de maneira. Fonte: HOFFMANN (2010, p. 89) Ainda, segundo Hoffmann (2010), no exemplo do gráfico do crescimento de um população, a variação do número P de moscas-das-frutas com o tempo t , durante um experimento é dado pelo seguinte gráfico: Figura 2 - Crescimento de uma população. Fonte: HOFFMANN (2010, p. 89) A partir do gráfico, estime a taxa do aumento da população, após 20 dias e após 26 dias. Em qual das situações a população aumenta mais rápido? Solução: As respostas vão variar. Desenhar uma linha tangente em cada um dos pontos indicados na curva, mostra que a população cresce, aproximadamente, 10/dia, após 20 dias e 8/dia, após 36 dias. A inclinação da linha tangente é mais acentuada entre os dias 24 e 30, ou seja, é mais acentuada no dia 27. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 7 Gustavo de Lins e Horta 2.2 Regra da cadeia Suponha que seja necessário derivar a seguinte função: 𝑓(𝑥) = √𝑥2 + 1 Essa função é uma função composta. Se assumirmos que 𝑦 = 𝑓(𝑢) = √𝑢 e 𝑢 = 𝑔(𝑥) = 𝑥2 + 1, então podemos escrever 𝑦 = 𝐹(𝑥) = 𝑓(𝑔(𝑥)), ou seja, 𝐹 = 𝑓 × 𝑔. A derivada da função composta 𝐹 = 𝑓 × 𝑔 é o produto das derivadas f e g. Essa regra é chamada de regra da cadeia. A notação da regra da cadeia, se 𝑦 = 𝑓(𝑢)e 𝑢 = 𝑔(𝑥)forem funções deriváveis então:𝑑𝑦 𝑑𝑥 = 𝑑𝑦 𝑑𝑢 𝑑𝑢 𝑑𝑥 A regra da cadeia também pode ser escrita na notação de linha. (𝑓 × 𝑔)´(𝑥) = 𝑓´(𝑔(𝑥)) × 𝑔´(𝑥) Voltando à equação 𝑓(𝑥) = √𝑥2 + 1, onde 𝑓(𝑢) = √𝑢 e 𝑔(𝑥) = 𝑥2 + 1 𝑓´(𝑢) = 1 2 𝑢− 1 2 = 1 2√𝑢 e 𝑔´(𝑥) = 2𝑥, temos que: 𝑓´(𝑥) = 𝑓´(𝑔(𝑥)) × 𝑔´(𝑥) = 1 2√𝑥2 + 1 × 2𝑥 = 𝑥 √𝑥2 + 1 Resolvendo a mesma equação de outra maneira 𝑢 = 𝑥2 + 1 e 𝑦 = √𝑢, temos: 𝑓´(𝑥) = 𝑑𝑦 𝑑𝑢 𝑑𝑢 𝑑𝑥 = 1 2√𝑢 (2𝑥) = 1 2√𝑥2 + 1 (2𝑥) = 𝑥 √𝑥2 + 1 2.3 Derivadas laterais De acordo com Thomas (2009), uma função 𝑦 = 𝑓(𝑥)será derivável em um intervalo aberto (finito ou infinito) se tiver uma derivada em cada ponto do intervalo. Será derivável no intervalo fechado [a, b], se for derivável no intervalo aberto (a, b) e se os limites existirem nas extremidades. 𝑙𝑖𝑚 ℎ→0 + 𝑓(𝑎+ℎ)−𝑓(𝑎) ℎ , derivada à direita em a 𝑙𝑖𝑚 ℎ→0− 𝑓(𝑏+ℎ)−𝑓(𝑏) ℎ , derivada à esquerda em b Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 8 Gustavo de Lins e Horta 3. Integral O cálculo de áreas e volumes foi revolucionado pela integral. A integral permite também calcular quantidades e é aplicada em probabilidade, médias, consumo de energia e forças que atuam em uma comporta de uma represa, por exemplo. A integral possui várias aplicações nas áreas de engenharia, economia e ciências. 3.1 Integral definida A integral definida é aquela que tem uma função com intervalo fechado [a, b]. Segundo Thomas (2009), o conceito de integral definida é baseado nos limites de soma de Riemann, que para certas funções, quando a norma das partições de [a, b] tende a zero, os valores das somas de Riemann correspondentes tendem a um valor limite I. A notação para um integral definida é dada por: ∫ 𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) 𝑑𝑥, Que é lido da seguinte forma: “integral de a até b de f de x dx”. Outros componentes do símbolo da integral também têm nomes: Figura 3 - Componentes da integral. Fonte: Thomas (2009, p. 374) 3.1.1 Teorema 1 Uma função contínua é integrável. Ou seja, se uma função f é contínua em um intervalo [a, b] então sua integral definida em [a, b] existe. 3.1.2 Teorema 2 Quando f e g são integráveis no intervalo [a, b], a integral definida satisfaz as regras da Tabela 1. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 9 Gustavo de Lins e Horta Tabela 1- Propriedades das integrais definidas. Fonte: Thomas (2009, p. 378) 3.2 Média ou valor médio de uma função Se f for integrável em [a, b], então seu valor médio, em [a, b], é definido pela equação: 𝑀(𝑓) = 1 𝑏−𝑎 ∫ 𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) 𝑑𝑥 Exemplo: Determine o valor médio de 𝑓(𝑥) = √4 − 𝑥2, 𝑒𝑚 [−2, 2]. A função 𝑓(𝑥) = √4 − 𝑥2representa o semicírculo superior de raio 2 centrado na origem. A área entre o semicírculo e o eixo x de -2 até 2 pode ser calculada pela fórmula geométrica. Á𝑟𝑒𝑎 = 1 2 𝜋𝑟2 = 1 2 𝜋(2)2 = 2𝜋 Como a função f é positiva, a área é o valor da integral de -2 até 2. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 10 Gustavo de Lins e Horta ∫ 2 −2 √4 − 𝑥2𝑑𝑥 = 2𝜋 Logo, o valor médio da função f será: 𝑀(𝑓) = 1 2 − (−2) ∫ 2 −2 √4 − 𝑥2𝑑𝑥 = 1 4 (2𝜋) = 𝜋 2 3.3 Teorema fundamental do cálculo Se a função f(x) for integrável em um intervalo finito I, então a integral de qualquer número fixo 𝛼 ∈ 𝐼até outro número 𝑥 ∈ 𝐼 irá definir uma nova função F, cujo valor x será: 𝐹(𝑥) = ∫ 𝑥 𝑎 𝑓(𝑡) 𝑑𝑡 A conforme Thomas (2009), a função F(x) definida pela equação anterior, fornece a área sob o gráfico de ƒ de a até x quando ƒ é não negativa e x > a. A Figura 4 apresenta essa área. Figura 4 - Área sob a chuva. Fonte: Thomas (2009, p. 388) O teorema fundamental do cálculo diz que se f é contínua em [a, b], então 𝐹(𝑥) = ∫ 𝑥 𝑎 𝑓(𝑡)𝑑𝑡 é contínua em [a, b] e derivável em (a, b), e sua derivada será f(x). 𝐹´(𝑥) = 𝑑 𝑑𝑥 ∫ 𝑥 𝑎 𝑓(𝑡) 𝑑𝑡 = 𝑓(𝑥) E ainda, se f é contínua em qualquer ponto de [a, b] , e se F é qualquer primitiva de f em [a, b], então: Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 11 Gustavo de Lins e Horta ∫ 𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) 𝑑𝑥 = 𝐹(𝑏) − 𝐹(𝑎) 3.4 Integração por substituição Segundo Hoffmann (2011), muitas integrais, aparentemente simples, exigem métodos especiais ou artifícios apropriados para serem calculadas. O método de mudança de variável ou regra da cadeia é chamado de integração por substituição e é considerado o inverso da regra da cadeia para derivadas. Mudamos da variável x para uma nova variável u. Os passos para a integração por substituição são (HOFFMANN, 2011): 1. Escolha uma substituição 𝑢 = 𝑢(𝑥), que simplifique o integrando f(x). 2. Expresse toda a integral em termos de u e 𝑑𝑢 = 𝑢´(𝑥) 𝑑𝑥. Isso significa que todos os termos que envolvem x e dx devem ser transformados em termos que envolvem u e du. 3. Assim a integral fica da seguinte forma: ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 = ∫ 𝑔(𝑢)𝑑𝑢 Se possível, calcule o valor da integral transformada, determinando uma antiderivada G(u) de g(u). 1. Substitua u por u(x) em G(u) , para obter uma antiderivada G(u(x)) para f(x), de modo que: ∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥 = 𝐺(𝑢(𝑥)) + 𝐶 Exemplo: Determine ∫ 8𝑥(4𝑥2 − 3) 5𝑑𝑥. O primeiro passo é usar a substituição. 𝑢 = 4𝑥 2 − 3 𝑒, 𝑝𝑜𝑟𝑡𝑎𝑛𝑡𝑜, 𝑑𝑢 = 4(2𝑥 𝑑𝑥) = 8𝑥 𝑑𝑥 Assim, obtemos: ∫ 8𝑥(4𝑥2 − 3) 5𝑑𝑥 = ∫ (4𝑥2 − 3) 5(8𝑥 𝑑𝑥) = ∫ 𝑢5𝑑𝑥 = 1 6 𝑢 6 + 𝐶 Substituindo u por (4𝑥2 − 3), temos: Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 12 Gustavo de Lins e Horta = 1 6 (4𝑥2 − 3) 6 + 𝐶 4. Equações paramétricas Diz-se que uma curva no plano é parametrizada, se o conjunto de coordenadas na curva (x, y) for representado como função de uma variável t. Nomeadamente, 𝑥 = 𝑓(𝑡), 𝑦 = 𝑔(𝑡) 𝑡 ∈ 𝐷 Em que D é um conjunto de números reais. A variável t é chamada parâmetro e as relações entre x, y e t são denominadas equações paramétricas. O conjunto D é chamado de domínio de f e g, e é o conjunto de valores que t assume. Por outro lado, dado um par de equações paramétricas com o parâmetro t, o conjunto de pontos (f (t), g (t)) forma uma curva no plano. Como exemplo, o gráfico de qualquer função pode ser parametrizado. Pois, se y = f (x), então deixe t = x para que 𝑥 = 𝑡, 𝑦 = 𝑓(𝑡) É um par de equações paramétricas com o parâmetro t , cujo gráfico é idêntico ao da função. O domínio das equações paramétricas é o mesmo que o domínio de f. Exemplo 1: Esboce a curva descrita pelas seguintes equações paramétricas. 𝑥(𝑡) = 𝑡2 − 3, 𝑦(𝑡) = 2𝑡 + 1, −2 ≤ 𝑡 ≤ 3 Para criar um gráfico desta curva, primeiro vamos preencher a tabela de valores: t x(t) y(t) -2 1 -3 -1 -2 -1 0 -3 1 1 -2 3 Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 13 Gustavo de Lins e Horta 2 1 5 3 6 7 A segunda e terceira colunas, nesta tabela, fornecem um conjunto de pontos a serem plotados. O primeiro ponto, no gráfico (correspondente a t = −2), possui coordenadas (1, -3) e o último ponto (correspondente a t = 3) possui coordenadas (6,7). À medida que t progride de -2 para 3, o ponto na curva viaja ao longo de uma parábola. Figura 5 - Gráfico do exemplo 1. Fonte: o Autor. Exemplo 2: Esboce a curva descrita pelas seguintes equações paramétricas. 𝑥(𝑡) = 4 𝑐𝑜𝑠 𝑡, 𝑦(𝑡) = 4 𝑠𝑒𝑛 𝑡, 0 ≤ 𝑡 ≤ 2𝜋 Nesse caso, vamos usar múltiplos de 𝜋 6 para criar a tabela de valores. t x(t) y(t) 0 4 0 𝜋 6 3,5 2 𝜋 3 2 3,5 Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 14 Gustavo de Lins e Horta 𝜋 2 0 4 2𝜋 3 -2 3,5 5𝜋 6 -3,5 2 𝜋 -4 0 7𝜋 6 -3,5 2 4𝜋 3 -2 -3,5 3𝜋 2 0 -4 5𝜋 3 2 -3,5 11𝜋 6 3,5 2 2𝜋 4 0 Cálculo Avançado - Unidade1 - Derivadas e Integrais 15 Gustavo de Lins e Horta 4.1 Eliminando o parâmetro Para entender melhor o gráfico de uma curva representada parametricamente, é útil reescrever as duas equações como uma única equação que relaciona as variáveis x e y. Em seguida, podemos aplicar qualquer conhecimento prévio de equações de curvas no plano para identificar a curva. Exemplo 3: Dadas as equações paramétricas: 𝑥(𝑡) = √2𝑡 + 4, 𝑦(𝑡) = 2𝑡 + 1, −2 ≤ 𝑡 ≤ 6 Para eliminar o parâmetro, podemos resolver qualquer uma das equações para t. Por exemplo, resolver a primeira equação para t fornece: 𝑥 = √2𝑡 + 4 𝑥2 = 2𝑡 + 4 𝑥2 − 4 = 2𝑡 𝑡 = 𝑥2 − 4 2 Figura 6 - Gráfico do exemplo 2. Fonte: o Autor. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 16 Gustavo de Lins e Horta Substituindo t em y(t) temos: 𝑦(𝑡) = 2𝑡 + 1 𝑦 = 2( 𝑥2−4 2 ) + 1→ 𝑦 = 𝑥2 − 4 + 1 𝑦 = 𝑥2 + 3 Figura 7 - Gráfico do exemplo 3. Fonte: o Autor (2020) Esta é a equação de uma parábola com concavidade voltada para cima. Há, no entanto, uma restrição de domínio devido aos limites no parâmetro t. Quando 𝑡 = −2, 𝑥 = √2(−2) + 4 = 0,e quando 𝑡 = 6, 𝑥 = √2(6) + 4 = 4. Exemplo 4: Sejam as equações paramétricas: 𝑥(𝑡) = 43 𝑐𝑜𝑠 𝑡 𝑦(𝑡) = 3 𝑠𝑒𝑛 𝑡 Resolver qualquer equação, para t diretamente, não é aconselhável porque seno e cosseno não são funções individuais. No entanto, dividir a primeira equação por 4 e a segunda equação por 3 (e suprimir o t) resulta em: 𝑐𝑜𝑠 𝑡 = 𝑥 4 Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 17 Gustavo de Lins e Horta 𝑠𝑒𝑛 𝑡 = 𝑦 3 Agora use a identidade de Pitágoras 𝑐𝑜𝑠 2𝑡 + 𝑠𝑒𝑛 2𝑡 = 1e substitua as expressões por sen t e cos t pelas expressões equivalentes em termos de x e y. Isto dá: ( 𝑥 4 ) 2 + ( 𝑦 3 ) 2 = 1→ 𝑥2 16 + 𝑦2 9 = 1 Esta é a equação de uma elipse horizontal centralizada na origem. Figura 8 - Gráfico do exemplo 4. Fonte: o Autor (2020) Síntese Nesta unidade, recordamos os conceitos de limites e o teorema geral do limite. Também recordamos as propriedades dos limites e aprendemos um importante conceito, o conceito de derivada. Uma derivada representa uma taxa instantânea de mudança. Vimos a representação gráfica de uma derivada, aprendemos a importante regra da cadeia das derivadas e o conceito de derivadas laterais. Aprendemos ainda, o que é uma integral que pode ser usada, por exemplo, para encontrar a área sob uma curva e possui diversas aplicações na ciência, engenharia e estatística. Aprendemos o conceito de integral definida e suas propriedades, a calcular a média de uma função por meio da integral e aprendemos o importante teorema fundamental do cálculo. Também aprendemos o processo de integração por substituição, o que facilita o cálculo de algumas integrais. Cálculo Avançado - Unidade 1 - Derivadas e Integrais 18 Gustavo de Lins e Horta Por fim, iniciamos o estudo das equações paramétricas e aprendemos como eliminar o parâmetro da equação parametrizada, para chegar à equação cartesiana. Na próxima unidade, daremos continuidade às equações paramétricas de seções cônicas e vamos aprender as coordenadas polares. Em suma, podemos resumir os conhecimentos adquiridos, nesta unidade, em: • Os conceitos de limites e suas principais propriedades; • Observamos e compreendemos os conceitos de derivadas e integrais, bem como suas representações gráficas; • Além disso, tivemos a oportunidade de estudar as equações paramétricas. Bibliografia BITTINGER, Marvin L. Calculus and Its Applications. 10. ed. Addison-Wesley, 2012. GUIDORIZZI, Hamilton Luiz. Um curso de cálculo, volume 4. 5.ed. Rio de Janeiro : LTC, 2013. HUGHES – HALLETT, Deborah, McCALLUM, William G.; GLEASON, Andrew. Et al. Cálculo a uma e a várias variáveis, volume 2. Tradução: Maria Cristina Varriale, Waldir Leite Roque. Rio de Janeiro: LTC, 2011. THOMAS, George Brinton; WEIR, Maurice D.; HASS, Joel. Cálculo. Tradução de Thelma Guimarães e Leila Maria Vasconcellos Figueiredo . 11. ed. São Paulo: Pearson Education do Brasil, 2009. STEWART, James. Cálculo, volume 2 . Tradução: EZ2 Translate. São Paulo: Cengage Learning, 2013. Referências Imagéticas: Todas as imagens foram elaboradas pelo autor.