Prévia do material em texto
Página 1 de 2 GRADUAÇÃO EAD AV2 2018.2B 01/12/2018 QUESTÃO 1. Vários mapas de contorno foram entregues, em um determinado setor de planejamento de obras, um deles era de urgência. A única informação dada para localização do mapa que, para análise de emergência, seria o domínio da função de duas variáveis , definida no conjunto dos números reais, que define as curvas de contorno. Sendo assim, assinale a alternativa que apresenta o domínio da função z. R: QUESTÃO 2. As taxas de variações podem ser encontradas mediante as derivadas em relação às variáveis x e y da função f(x,y)= x²+ 2y³ +x³y². Apresente, respectivamente, a variação de fx no ponto (2, 1) e fy no ponto (2,1). R: 16 e 22 QUESTÃO 3. Em um campo de energia, os vetores presentes estão em constante movimento. Seguindo a função F(x,y,z)=xyzi−x²yk, que representa o campo vetorial, determine o divergente deste campo. R: div= yz QUESTÃO 4. Em um termômetro, as temperaturas estão sendo registradas na escala Kelvin, seguindo a função F(x, y,z)= x²+ y²+ xyz. Marque em que direção a temperatura cresce mais rapidamente, quando é considerado o ponto (-2, 2, 3). R: 2i- 10j-4k QUESTÃO 5. Seja a equação x²+ y² = k, e seu gráfico de revolução, uma paraboloide, como a representação abaixo sugere. Determine, respectivamente, os raios dos círculos para k=1 e k=3. CÁLCULO VETORIAL Página 2 de 2 R: QUESTÃO 6. Seja , onde C é formada pelo arco da parábola y= x² de (0,0) a (1,1) seguido pelo segmento de reta vertical de (1,1) a (1,2), marque a alternativa que apresenta . R: QUESTÃO 7. Determine a derivada parcial da função f(x,y)= x³+ x²y³- 2y². R: 6x+ 2y³ QUESTÃO 8. Seja a função de duas variáveis , determine a derivada de primeira ordem fy. R: QUESTÃO 9. Determine os pontos de máximo e mínimo absolutos, respectivamente, da função no retângulo R: 9 e 0 QUESTÃO 10. (Adaptada- STEWART) Utilizando o teorema de Green, calcule , onde C é a curva triangular constituída pelos segmentos de reta de (0,0) a (1,0), de (1,0) a (0,1), e de (0,1) a (0,0). R: 1/6 Página 1 de 4 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO AV2-2016.2B – 03/12/2016 1. Dada a função , qual o domínio dessa função? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 7. Comentário: As funções seno e exponencial estão definidas em todos os pontos do plano e a exponencial que aparece no denominador nunca passa pela origem, assim o domínio dessa função é todo o plano. 2. De acordo com a lei dos gases ideais para um gás confinado, se P N/m2 for a pressão, V metros cúbicos for o volume e T graus Celsius for a temperatura, teremos a fórmula PV = kT onde k é uma constante de proporcionalidade. Suponha que o volume de gás em certo recipiente seja de 100 m3 e que sua temperatura seja 90º e k = 8. Qual a taxa de variação de P por unidade de T se V permanece fixo? a) 0,08 b) 0,1 c) 0,21 d) 0,06 e) 0,14 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 36. Comentário: Derivando P parcialmente em relação a T encontramos , substituindo o valor de V encontramos a taxa de 0,08. GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A D A D B E A C B Página 2 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 3. Qual o valor máximo da derivada direcional da função no ponto (1, -2)? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 117. Comentário: Esse valor é o módulo do Gradiente da função no ponto estudado. ∇ ⃗f=∂f/∂x i ⃗+∂f/∂y j ⃗ ∇ ⃗f=(4x+3) i ⃗+(-2y-1) j ⃗ ∇ ⃗f(1,-2)=7i ⃗+3j ⃗ |∇ ⃗f|=√(49+9)=√58 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (2, 4, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 4x + 6y + 3z – 90 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38. Comentário: A equação do plano tangente é . Efetuando os cálculos encontramos a letra A como resposta. F_x=8x ; F_y=2y ;F_z=-16 F_x (2,4,2)=16 ;F_y (2,4,2)=8 ;F_z (2,4,2)=-16 16(x-2)+8(y-4)-16(z-2)=0 16x+8y-16z-32=0 2x+y-2z-4=0 5. Calcule a integral dupla R dAxy 223 em que R é a região que consiste em todos os pontos (x,y) para os quais – 1 ≤ x ≤ 2 e 1 ≤ y ≤ 3. a) 21 b) 22 c) 23 d) 24 e) 25 Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Calculando as integrais iteradas, pode-se calcular tanto na ordem dxdy ou dydx (cuidado com os limites de integração). Livro texto – BUP página 44 Página 3 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 6. Ache o volume do sólido limitado pela superfície , pelos planos x = 3, y = 2 e pelos três planos coordenados.. a) 20,5 b) 21,5 c) 22,6 d) 23,7 e) 20,8 Alternativa correta: Letra B. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44. Comentário: Volume calculado por uma integral dupla, os planos irão determinar os limites de integração, resposta letra B. 7. Calcule o volume do sólido (em unidades de volume) no primeiro octante limitado pelo cone z = r e pelo cilindro r = 3sen(θ) a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Alternativa correta: Letra E. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 50 Comentário: Integral dupla em coordenadas polares com 0 ≤ r ≤ 3sen(θ) e 0 ≤ θ ≤ π/2. 8. Calcule o volume do sólido limitado pelo cilindro , pelo plano e pelo plano xy. a) 200π b) 210π c) 230π d) 250π e) 270π Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66. Comentário: Integral tripla cujos limtes são expressos em termos dos planos e do cilindro. Página 4 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 9. Calcule a integral tripla 2 0 1 0 0 2 )cos( x dzdxdyyz a) 1/3 b) 1/6 c) 1/10 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66. Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada, resposta letra C. 10. Calcule a massa do cilindro , 0 ≤ z ≤ 1, admitindo que a densidade seja dada por a) π/2 b) π/4 c) π/6 d) π/8 e) π/9 Alternativa correta: Letra B. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 73. Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas cilíndricas. Página 1 de 3 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO FINAL - 2017.2B 06/01/2018 1. Seja F(x,y,z) uma função com três variáveis, represente, respectivamente, as derivadas parciais: Fx, Fy e Fz. Dado F(x, y, z)= ln( x² + 2y ²+ 3z) a) Fx= 1/ ( x² + 2y² + 3z), Fy= 2/ ( x² + 2y² + 3z), Fz= 1/ ( x² + 2y² + 3z) b) Fx= 2x/ ( x² + 2y² + 3z), Fy= 4y/ ( x² + 2y² + 3z), Fz= 3/ ( x² + 2y² + 3z) c) Fx= x/ ( x² + 2y² + 3z), Fy= 2/ ( x² + 2y² + 3z), Fz= 3/ ( x² + 2y² + 3z) d) Fx= 1/ ( x² + 2y² + 3z), Fy= 2/ ( x² + 2y² + 3z), Fz= 3/ ( x² + 2y² + 3z) e) Fx= 1/ ( x² + 2y² + 3z) , Fy= xy/ ( x² + 2y² + 3z), Fz= 3/ ( x² + 2y² + 3z) Alternativa correta : LETRA B. Identificação de conteúdo : Derivadas Parciais de funções de várias variáveis Comentário : Derivar uma variável por vez e as demais se tornam constantes.2. Determine a derivada de ordem superior, sendo f xxyz se f (x, y, z)= sen(3x+yz). a) fxxy= -9z cos(3x+ yz) b) fxxy= 3 cos(3x+ yz) c) fxxy= -9 cos(3x+ yz) + 9yz sen(3x + yz) d) fxxy= -9 sen(3x+ yz) e) fxxy= -9z sen(3x+ yz) + 9yz sen(3x + yz) Alternativa correta : LETRA A . Identificação de conteúdo : Derivadas Parciais de ordem superior. Comentário : Derivar em relação a X e y as demais variáveis serão constantes, ou seja, em cada derivação em relação a uma variável, as demais serão constantes. 3. Calcule a integral dupla onde R= [0,1] x [0,1]. a) -7 b) 3 c) -12 d) -4 e) -16 Alternativa correta : LETRA B. Identificação de conteúdo : Integrais duplas Comentário : resolver a integral de uma variável por vez, respeitando os intervalos de integração. GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) KARLA ADRIANA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B A B A A A C C D D Página 2 de 3 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): KARLA ADRIANA 4. Dada função f(X,Y) = x³ + x²y³- 2y², determine a derivada parcial em relação a y, aplicando um teorema de derivação ordinária. a) 3x²y²-4y b) x²y²- 2y c) 3x²+2xy³-4y d) 3x²+2xy³- 2y² e) x³+2xy³-4y Alternativa correta : LETRA A. Identificação de conteúdo : Derivadas Parciais Comentário : Derivar em relação a y, x será uma constante, utilizando um teorema de derivação. 5. A derivada direcional Du f(1,2) representa a taxa de variação de z na direção de u. Sendo u o vetor unitário dado pelo ângulo , dada a função f (x, y) = x³ -3xy + 4y². Desse modo, determine a derivada direcional de f(1,2). a) b) c) d) e) Alternativa correta : LETRA A Identificação de conteúdo : Derivadas Direcionais Comentário : Calcular as derivadas em função de x e y, no ponto (1,2) e substituir na equação: 6. Determine o volume do sólido que é limitado pelo cone z e abaixo da esfera x² + y²+ z²= 2 . a) b) c) d) e) Alternativa correta : LETRA A. Identificação de conteúdo : Integrais cilíndricas. Comentário : O volume será dado pela integral tripla. 7. Seja f(x,y)= sen(2x+3y), uma função com duas variáveis, determine o gradiente de f. a) cos(2x+3y),3cos(2x+3y)) b) sen(2x+3y),3sen(2x+3y)) c) cos(2x+3y),3cos(2x+3y)) d) ,3cos(2x+3y)) e) cos(2x+3y),cos(2x+3y)) Alternativa correta : LETRA C. Identificação de conteúdo : Vetor Gradiente Comentário : Determinar o vetor gradiente de F. Determinar as derivadas em relação à x e y . 8. Calcule onde D é a região limitada pela reta y= X-1 pela parábola Y²= 2X+6. Com D={ (x, y)/ -2 ≤y ≤ 4, a) 24 Página 3 de 3 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): KARLA ADRIANA b) c) 36 d) 8 e) 16 Alternativa correta : LETRA C. Identificação de conteúdo : Integrais Duplas Comentário : Integrar analisando os intervalos 9. Um artesão criou um artefato, com arame de alumínio, no formato de um semicírculo de equação x² + y² =1, y ≥ 0, sendo este mais grosso perto da base do que perto do topo. Determine o centro de massa aproximado desse arame, se a função densidade linear em qualquer ponto for proporcional à sua distância à reta y=1 a) (0, 8) b) (0; 0,42) c) (1; 0,38) d) (0; 0,38) e) (0; 0,1) Alternativa correta : LETRA D. Identificação de conteúdo : Integrais de linha Comentário : Determinar os intervalos no gráfico e resolver as integrais da função dada, e encontrar a imagem no ponto informado. 10. Seja D o conjunto de pares ordenados reais e F uma função de duas variáveis que associa a cada par (x,y) em D um número real. Seguindo essa definição de domínio de uma função, apresente o domínio da seguinte função: F (x, y)= a) D (f)= { (x, y) / y< x² } b) D (f)= { (x, y) / y= x² } c) D (f)= { (x, y) / y > x² } d) D (f)= { (x, y) / y ≠ x² } e) D (f)= { (x, y) / y ≥ x²} Alternativa correta : LETRA D. Identificação de conteúdo : Funções com duas variáveis Comentário : Para determinar o domínio, deve-se analisar o denominador da fração, resolvendo a inequação do radicando. GRADUAÇÃO EAD FINAL GABARITO 2016.1B – 09/07/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B B E D C B B D A ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resp osta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos d o aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Considere ( ) 2216, yxyxf −−= , uma função real. O domínio e a imagem desta função são respectivamente. a) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 ≥ 16} e [0, 4] b) {(x, y) ∈∈∈∈ R2 x2 + y2 ≤≤≤≤ 16} e [0, 4] c) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 –16 = 0} e (0, 4) d) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 ≤ 0} e [0, 4) e) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 + 16 ≥ 0} e [0, 4) COMENTÁRIO: 01. ( ) 2216, yxyxf −−= . Domínio e imagem (?) Domínio ( ){ }16, 16016 222 2222 ≤+∈= ≤+∴≥−− yxRyxD yxyx Imagem: Para qualquer valor real de “x e y”. x2 + y2 é sempre positivo ou zero e “x ou y” sempre menor ou igual a 4 I = [0, 4] Resposta: ( ){ } ]4,0[16, 222 eyxRyx ≤+∈ GABARITO: B 2. Verifique as afirmações abaixo sobre as equações que correspondem aos respectivos gráficos: I. z = 3, representa uma reta paralela ao plano x y II. z = x – y + 1, representa um plano que pode ser definido pelos pontos (-1, 0, 0), (0, 1, 0) e (0, 0, 1). III. z = 2x2 + 2y2, representa uma curva denominada paraboloide. Podemos afirmar: a) apenas I e II são verdadeiras. b) apenas II e III são verdadeiras. c) apenas I e III são verdadeiras. d) todas são verdadeiras. e) todas são falsas. COMENTÁRIO: Analisando as afirmações. (I) z = 3, para uma função real no R3 representa um plano paralelo ao “xy”. (II) z = x – y + 1, representa um plano no R3 substituindo os pontos: (-1, 0, 0), (0, 1, 0) e (0, 0, 1) encontramos sempre uma identidade. Então os pontos dados pertencem ao plano. (III) z = 2x2 + 2y2, representa uma Curva Quádrica cuja equação satisfaz a quádrica denominada. PARABOLÓIDE. (Paraboloide circular) Resposta: Apenas (II) e (III) são verdadeiras. GABARITO: B 3. Considere a função z = 2x2 – 4y3 + 5x2y2. A derivada 2 2 y z ∂ ∂ é: a) 4x + 10y2 b) – 24y + 10x2 c) 20xy d) – 12y2 + 10x2 y e) – 3 + 4x2 COMENTÁRIO: SOLUÇÃO Calculando a derivada parcial (1ª derivada): y z ∂ ∂ (consideramos “y” variável e “x” constante). ( ) yxy y z yxyyxyx y 22 222232 1012 2.5120542 +−= ∂ ∂ +−=+− ∂ ∂ Calculando a derivada parcial de ou , temos: (2ª derivada). ( ) 2 2 2 22 2 2 1024 1012 xy y z yxy yy z +−= ∂ ∂ +− ∂ ∂= ∂ ∂ GABARITO: B ?.542 2 2 2232 = ∂ ∂+−= y z yxyxz y z ∂∂ 2 2 y z ∂ ∂ Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero COMENTÁRIO: 04. ( ) ?42, 22 4323 = ∂∂ ∂− ∂∂ ∂+−+= xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 = ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ ∂∂ ∂= ∂∂ ∂ xy f yx f Então xy f yx f GABARITO: E 5 . O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) COMENTÁRIO: 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) ( ) ( ) jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z f j y f i x f ff 623,1 2,222 22 ? +=∇∴ =∇+=∇ = ∂ ∂= ∂ ∂ ∂ ∂+ ∂ ∂+ ∂ ∂=∇=∇ GABARITO: D 6. Considere um campo vetorial definido por xyzkjeixf xy 25 3 ++= → , determine div f para o ponto (1, 0, 0). a) 8 b) 7 c) 16 d) 20 e) 1 COMENTÁRIO: )0,0,1(/`?.25 3 Ppfdivxyzkjcixf xy =++= →→ ( ) ( ) ( ) ( ) )0,0,1(/215 22 155 155 2 3 2 231 23 321 Ppxyxcxfdiv xyxyz zz f xcc yy f xx xx f xx x fdiv y f y f x f divf xy xyxy ++= = ∂ ∂= ∂ ∂ = ∂ ∂= ∂ ∂ = ∂ ∂= ∂ ∂ = ∂ ∂= ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ = → Resposta: 16 GABARITO: C 7. Calcule a integral dupla ∫ ∫D dxdy7 , num certo domínio dado por 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 5 e 1 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ 3. A solução para esta integral é: a) 7 b) 70 c) 77 d) 17 e) 14 COMENTÁRIO: ∫ ∫ ≤≤≤≤= 3150?7 yexdxdy Esta integral pode ser facilmente resolvida em qualquer ordem nos diferenciais. 1º modo. GABARITO: B ( ) ( ) 7035105 1.353.353535 3577 7 3 1 3 1 3 1 3 1 5 0 3 1 0 5 3 1 5 0 =−= −=== == ∫ ∫∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ydy dydyxdxdy dxdy Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 8. Considere a função constante de duas variáveis igual a unidade, ou seja, f (x, y) = 1. Seja “D” a região dada pelas desigualdades 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 1 e x2 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ x. O volume do sólido sob o gráfico da função e acima de “D” é dado por (em unidades de volume): a) 3 1 b) 6 1 c) 2 1 d) 4 1 e) 5 1 COMENTÁRIO: SOLUÇÃO ( ) xyxexyxf ≤≤≤≤= 210.1, Temos um caso típico de integral dupla: ( ) ( )( )∫ ∫ ∫ ∫ = D b a y y dxdyyxfdxdyyxf x x )(2 1 ,, ∫ ∫ 1 0 2 1 dxdy x x , resolvendo a integral interna. ]∫ −== x x x x xxydy2 2 2 , substituindo. ( )∫ =−= −=− 1 0 1 0 32 2 6 1 3 1 2 1 32 xx dxxx GABARITO: B 9. Considere um campo de forças definido por ( ) xyjixyxf −= → 2, . Determine o trabalho realizado por este campo ao longo de um quarto de círculo r(t) = cost i + sent j, 0 ≤≤≤≤ t ≤≤≤≤ 2ππππ. a) 3 1 b) 3 1− c) 3 2 d) 3 2− e) Zero COMENTÁRIO SOLUÇÃO f = x2i – xyj é o campo. r(t) = Costi + Sentj com 0 ≤ t ≤ 2π,é a curva. O trabalho ao longo de um quarto de círculo? SOLUÇÃO-09 ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) CostjSentitr CostSentjtiCostrf dttrtrfrdf b a +−= −= =∫ ∫ →→ 1 2 1. O produto: (Cos2t i; - Cost Sentj) . (- Sent i; Cost J). - Cos2t Sent – Cos2t Sent - 2 Cos2t Sent ( )∫ ∫−=− 2/ 0 2/ 0 22 22 π π dtSenttCosdtSenttCos Fazendo Sent du dtSent dt du Costu −=∴−=∴= ( ) 32103 2 0cos 2 cos 3 2 3 2 3 22 22 33 2/ 0 3 2/ 0 3 2 0 2 2/ 0 22/ 0 2 −=−= −= = == −−=−= ∫ ∫∫ π π ππ ππ tCos u duu Sent du SentutSentdtCos GABARITO: D 10. Seja um campo vetorial definido por F(x, y) = (x + y) i + (x – 5) j. Verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo. a) F é conservativo b) F não é conservativo c) F é um campo elétrico d) F é um campo magnético e) F é um campo gravitacional COMENTÁRIO: SOLUÇÃO ( ) ( ) ( ) jxiyxyxF 5, −++= , é do tipo F (x, y) = Pi + Qi Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA x Q y P ∂ ∂= ∂ ∂ (é conservativo) x Q y P ∂ ∂≠ ∂ ∂ (não é conservativo) ( ) ( ) x Q y P ox xx Q yx yy P ∂ ∂= ∂ ∂=− ∂ ∂= ∂ ∂ =+ ∂ ∂= ∂ ∂ ,log,15 1 O Campo F é conservativo. GABARITO: A Página 1 de 3 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO SEGUNDA CHAMADA -2016.2B – 10/12/2016 1. Dada a função , qual o domínio dessa função? a) b) c) d) e) Alternativa correta: letra D Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 7 Comentário: não existe raiz quadrada de números negativos, na disciplina só tratamos com números reais, e a divisão por zero não é definida. 2. De acordo com a lei dos gases ideais para um gás confinado, se P N/m2 for a pressão, V metros cúbicos for o volume e T graus Celsius for a temperatura, teremos a fórmula PV = kT onde k é uma constante de proporcionalidade. Suponha que o volume de gás em certo recipiente seja de 100 m3 e que sua temperatura seja 90º e k = 8. Qual a taxa de variação de V por unidade de P se T permanece fixo? a) – 125/9 b) 125/8 c) – 130/9 d) 130/23 e) – 130/31 Alternativa correta: Letra A Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 36 Comentário: Derivando V parcialmente em relação a P encontramos , substituindo o valor de P e T encontramos a taxa expressa na letra A. 3. Dada a função , qual o valor máximo dessa função? a) 12 b) 13 c) 14 d) 11 e) 15 Alternativa correta: Letra D Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38 Comentário: Aplicação de derivadas parciais, ponto crítico (3, -1). GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A D C C A E E C B Página 2 de 3 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE O ponto crítico x = 3 e y = -1 é ponto de máximo O valor máximo de f(x,y) será 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (-1, 3, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 2x + 6y + 4z – 28 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38 Comentário: A equação do plano tangente é Efetuando os cálculos encontramos a letra C como resposta. 5. Calcule a integral dupla 4 0 2/3 0 216 x dydxx a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Calculando as integrais iteradas,a integral em relação a x precisa ser feita por substituição. 6. Seja D a região interior ao trapézio de vértices (2, 2); (4, 2); (5, 4) e (1. 4). Calcule D xydxdy8 . a) 448 b) 458 c) 468 d) 438 e) 478 Alternativa correta: Letra A Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Integrais iteradas, com x limitado por funções de y encontradas com os pontos acima. Esboço da região D auxilia na solução. 7. Use a integral dupla para calcular a área da região D compreendida entre os gráficos das funções y = x e y = -x2 + x + 1, com – 1 ≤ x ≤ 1 a) 2/3 b) 3/5 c) 4/9 d) 5/6 e) 4/3 Alternativa correta: Letra E Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Integral dupla com y limitado pelas funções de x.Página 3 de 3 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 8. Calcule o volume do sólido B formado pela interseção dos sólidos x ≤ z e z ≤ 1 – y2 e x ≥ 0 e y ≥ 0. a) 2/15 b) 7/15 c) 8/15 d) 1/15 e) 4/15 Alternativa correta: Letra E Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66 Comentário: Integral tripla com z limitado pelas funções expressas e x limitado por função de y. 9. Calcule a integral tripla 2 0 1 0 0 2 )sin( x dzdxdyyz a) 1/3 b) 1/6 c) 1/10 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66 Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada. 10. Calcule a massa do cilindro , 0 ≤ z ≤ 1, admitindo que a densidade seja dada por a) π/2 b) π/4 c) π/6 d) π/8 e) π/9 Alternativa correta: Letra B Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 73 Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas cilíndricas. GRADUAÇÃO EAD AV2 GABARITO 2016.1B – 11/06/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B E D A A E C B ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Seja 2225 yxz . O domínio e a imagem da função são respectivamente: a) 5,025, 222 eyxRyx b) 5,0025, 222 eyxRyx c) 5,05, 222 eyxRyx d) 25,025, 222 eyxRyx e) 25,5025, 222 eyxRyx 01. 2225 yxz . Domínio e imagem? Domínio da função – (domínio em R). 25 – x2 – y2 0 - x2 – y2 - 25 (x(-1)) x2 + y2 25 (representa um disco de r = 5). D = {(x, y) R2 x2 + y2 25} Imagem da função Para qq “x e y” temos x2 + y2 sempre positiva x2 + y2 25 ou x2 + y2 52 Nestas condições: 0 z 5 ou [0,5] I = [0, 5] Gabarito: A 2. Considere as equações abaixo e identifique o gráfico correspondente a cada equação. (1) z = 5 (2) z = 9 – 2x – 3y (3) z = 2x2 + 2y2 a) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,9); (0,3,0) e (4,5;0;0) (3) Uma superfície cônica. b) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um cone de base circular com raio 5. (3) Um cone de base circular com raio 2. c) (1) Um plano paralelo ao plano formado por xy. (2) Um plano que pode ser definido pelos pontos (0,0,9), (0,3,0) e (4,5;0;0). (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. d) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido por três pontos quaisquer do R3. (3) Um cone de raio 2. e) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,0); (1,2,0) e (0,3,0) (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 d) xy2-xy3 e) x2y3 03. ?.42, 2 2 4323 x f xyyxyxyxf 42 2 2 4222 2 2 2 2 4222 4323 612 36? 36 42? xyxy x f yyxyx xx f xx f x f yyxyx x f xyyxyx xx f x f Gabarito: B 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 04. ?42, 22 4323 xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 xy f yx f Então xy f yx f GABARITO: E 5 . O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z f j y f i x f ff 623,1 2,222 22 ? GABARITO: D 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 06. SIjxycixcf tt 2 0/? tp t p no ponto P (3, 2, 2) SOLUÇÃO Um escoamento compressível pode ser determinado pela equação da continuidade: 0 t p fdiv , onde f é um Campo Vetor. Sabendo que z f y f x f fdiv 321 Temos: tt tt xc y f c x f jxycixcdivfdiv 21 ,2 2 Substituindo na equação da Continuidade: 202 0/02 x t p ou t p x tp t p xcc tt No ponto (3, 2, 2) tem-se x = 3 1 t p GABARITO: A 7. O volume do sólido, sob o gráfico da função f(x, y) = x + y e acima do domínio dado pelas desigualdades 0 x 4 e 0 y 4, em unidades apropriadas é: a) 64 b) 12 c) 120 d) 18 e) 40 07. f (x, y) = x + y. Com 0 x 4 e 0 y 4 4 0 4 0 ?dxdyyx No caso, podemos optar por calcular quando das integrais inicialmente. 4 0 4 0 4 0 2 4 0 2 dyyx x dydxyx 643232424.8 28 2 4848 2 4 0 4 0 2 4 0 2 yy y ydyy Resposta: 64 GABARITO: A 8. Considere a integral dada por 5 0 2 2 4 0 2x dydxdzzyx . Observe que esta integral pode ser identificada por uma simetria e a projeção do sólido que origina a região está no plano x z. Este sólido também está descrito como delimitado pela calha y = 4 – x2, o plano y = 0 (x z), o plano z = 5 e o plano z = 0 (x, y). Essa descrição determina os limites de integração. A integral acima descrita tem solução: a) 5 156 b) 5 228 c) 5 333 d) 3 458 e) 3 656 08. 5 0 2 2 4 0 2 ? X dydxdzzyx Como podemos observar os limites são: 0 y 4 – x2; - 2 x 2 e 0 z 5 Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA Veja que para: - 2 x 2, constatamos que a projeção do sólido no plano xz é do tipo retangular. Por outro lado observamos que existe uma simetria em – 2 x 2, podendo escrever a integral assim: 5 0 2 2 4 0 5 0 2 0 4 0 2 2 .2 x x dzdydxzyxdydxdzzyx Esta simetria pode ser interpretada:Resolvendo a integral: 5 0 2 0 4 0 5 0 2 2 4 0 22 2 2 .2.2 x x dxdzzy y xydydxdzzyx 5 0 5 0 2 2 0 233 5 0 45 223 4 5 0 2 0 5 0 2 0 2 22 2 15 188 30 80 2 15 188 15 80 2 84 2 4 33 4 410 2 8444 2 .2 4 2 4 4.2 z z dz z dzxzx xx z xxx dxdzzxzxxx x x dxdzxz x xx Resposta: 3 656 GABARITO: E 9. Se g é dada por x = cost e y = sent, com 0 t 2, determinando g dstsentdsyx 2 0 2222 2cos2 temos: a) b) 2 c) 3 d) 4 e) Zero 09. S dttsentdsyx 2 0 2222 2cos2 p 0 t 2 e equações: x = cost e y = sent SOLUÇÃO: S dttsentsentdttsent 2 0 22222 cos2cos Sabemos que cos2t+sen2t = 1 e substituindo: 2 0 2 0 2 2 2cos1 11 dt t dttsent Substituímos a relação trigonométrica: 2 2cos12 ttsen para resolver a integral tsensenu du u du dt dt du tutdt tdtttdt t 2 2 1 2 1 2 cos 2 22?2cos 2cos 2 1 2 1 2 2cos1 1 0 2 2 0 Vamos substituir na expressão acima: 303 4. 4 1 3 4 2 1 . 2 1 2. 2 1 2 2 2 1 . 2 1 2 1 2cos 2 1 2 1 0 2 0 2 ou sen sen tsentt tdttt Resposta: 3 GABARITO: C 10. Um Campo Vetorial é definido por F(x, y) = (x – y) i + (x – 2) j verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo: a) F é conservativo. b) F não é conservativo. c) F é um campo elétrico. d) F é um campo magnético. e) F é um campo gravitacional. 10. F9x, y) = (x – y) i + (x – 2) j Sabemos que o campo F (x, y) acima é do tipo: 5 z -2 2 x 0 (Plano xz) Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA x Q y P ondeQjPiyxF ,, (F é conservativo). 121 x xx Q eyx yy P Logo, F não é conservativo. GABARITO: B GRADUAÇÃO EAD GABARITO PROGRAMA RECUPERAÇÃO 2016.1 AV2 –15/07/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B E B A B B D A D C ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resp osta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos d o aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 3 CÁLCULO VETORIAL 1. Considere a função z = 2x2 – 4y3 + 5x2y2. A derivada 2 2 y z ∂ ∂ é: a) 4x + 10y2 b) – 24y + 10x2 c) 20xy d) – 12y2 + 10x2 y e) – 3 + 4x2 2. Seja 2221 zyxz −−−= . O valor de xy z yx z ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ 22 : a) xy b) x + y c) x d) y e) zero 3. O vetor gradiente da função zyxxz) y, f(x, 2 +++= no ponto P (1, 3, 1) é igual a: a) ( )0,41,49 b) ( )1,41,49 c) ( )0,21,23 d) ( )1,21,23 e) 1 4. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt −− →→ −== 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 5. Considere a função constante de duas variáveis igual a unidade, ou seja, f (x, y) = 1. Seja “D” a região dada pelas desigualdades 0 ≤ x ≤ 1 e x2 ≤ y ≤ x. O volume do sólido sob o gráfico da função e acima de “D” é dado por: (Em unidades de volume). a) 1/3 b) 1/6 c) 1/2 d) 1/4 e) 1/5 6. Determine o valor da integral, ∫ ∫ ∫ S dv onde “S” representa o sólido no primeiro octante delimitado pela calha x=4–y2 e pelos planos z = y, x = 0 e z = 0. a) 2 b) 4 c) 16 d) 32 e) 64 7. Considere um campo de forças definido por ( ) xyjixyxf −= → 2, . Determine o trabalho realizado por este campo ao longo de um quarto de círculo r (t) = cost i + sent j, 0 ≤ t ≤ 2π. a) 1/3 b) -1/3 c) 2/3 d) -2/3 e) Zero 8. Seja um campo vetorial definido por F (x, y) = (x + y) i + (x – 5) j. Verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo. a) F é conservativo b) F não é conservativo c) F é um campo elétrico d) F é um campo magnético e) F é um campo gravitacional 9. Determine o trabalho realizado pelo campo de forças definido por ƒ ao longo da curva , ( ) 10,32 ≤≤++= →→→ tktjtittr de (0, 0, 0) a (1, 1, 1). Página 3 de 3 CÁLCULO VETORIAL a) 60/29 b) 29/6 c) 92/6 d) 29/60 e) 92/60 10. Determine todos os pontos nos quais a direção da maior taxa de variação da função f(x, y) = x2 + y2 – 2x – 4y seja (1, 1). a) (1, 2) e (3, 4) b) (1, 2) c) Todos os pontos da reta y = x + 1 d) (3, 4) e (2, 1) e) Todos os pontos do plano z = 3 Página 1 de 2 GRADUAÇÃO EAD SEGUNDA CHAMADA 2018.2B 15/12/2018 QUESTÃO 1. Vários mapas de contorno foram entregues, em um determinado setor de planejamento de obras, um deles era de urgência. A única informação dada para localização do mapa que, para análise de emergência, seria o domínio da função de duas variáveis , definida no conjunto dos números reais, que define as curvas de contorno. Sendo assim, assinale a alternativa que apresenta o domínio da função z. R: QUESTÃO 2. As taxas de variações podem ser encontradas mediante as derivadas em relação às variáveis x e y da função f(x,y)= x²+ 2y³ +x³y². Apresente, respectivamente, a variação de fx no ponto (2, 1) e fy no ponto (2,1). R: 16 e 22 QUESTÃO 3. Em um campo de energia, os vetores presentes estão em constante movimento. Seguindo a função F(x,y,z)=xyzi−x²yk, que representa o campo vetorial, determine o divergente deste campo. R: div= yz QUESTÃO 4. Seja a equação x²+ y² = k, e seu gráfico de revolução, uma paraboloide, como a representação abaixo sugere. Determine, respectivamente, os raios dos círculos para k=1 e k=3. R: CÁLCULO VETORIAL Página 2 de 2 QUESTÃO 5. Seja , onde C é formada pelo arco da parábola y= x² de (0,0) a (1,1) seguido pelo segmento de reta vertical de (1,1) a (1,2), marque a alternativa que apresenta . R: QUESTÃO 6. Determine a derivada parcial da função f(x,y)= x³+ x²y³- 2y². R: 6x+ 2y³ QUESTÃO 7. Seja a função de duas variáveis , determine a derivada de primeira ordem fy. R: QUESTÃO 8. Determine os pontos de máximo e mínimo absolutos, respectivamente, da função no retângulo R: 9 e 0 QUESTÃO 9. (Adaptada- STEWART) Utilizando o teorema de Green, calcule , onde C é a curva triangular constituída pelos segmentos de reta de (0,0) a (1,0), de (1,0) a (0,1), e de (0,1) a (0,0). R: 1/6 QUESTÃO 10. As curvas de nível, com suas respectivas cotas,representam uma função f. Realize uma estimativa para f(3,3). R: 55 Página 1 de 3 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO SEGUNDA CHAMADA - 2017.2B 16/12/2017 1. A derivada direcional Du f(1,1) representa a taxa de variação de z na direção de u. Sendo u o vetor unitário dado pelo ângulo , dada a função f (x, y) = x³ -3xy + 4y². Determine a derivada direcional de f(1,1). a) b) c) d) e) Alternativa correta : Letra B Identificação de conteúdo : Derivadas Direcionais Comentário :Calcular as derivadas em função de x e y, no ponto (1,1) e substituir na equação. 2. Seja F(x,y,z) uma função com três variáveis, represente respectivamente as derivadas parciais: Fx, Fy e Fz. Dado F(x, y, z)= ln( x + 2y + 3z) a) Fx= 1/ ( x + 2y + 3z), Fy= 2/ ( x + 2y + 3z), Fz= 1/ ( x + 2y + 3z) b) Fx= 1/ ( x + 2y + 3z), Fy= y/ ( x + 2y + 3z), Fz= 1/ ( x + 2y + 3z) c) Fx= x/ ( x + 2y + 3z), Fy= 2/ ( x + 2y + 3z), Fz= 3/ ( x + 2y + 3z) d) Fx= 1/ ( x + 2y + 3z), Fy= 2/ ( x + 2y + 3z), Fz= 3/ ( x + 2y + 3z) e) Fx= 1/ ( x + 2y + 3z) , Fy= xy/ ( x + 2y + 3z), Fz= 3/ ( x + 2y + 3z) Alternativa correta : Letra D. Identificação de conteúdo : Derivadas Parciais de funções de várias variáveis. Comentário : Derivar uma variável por vez e as demais se tornam constantes. 3. Determine a derivada de ordem superior, sendo f xxyz se f (x, y, z)= sen(3x+yz). a) fxxyz= -9z cos(3x+ yz) b) fxxyz= 3 cos(3x+ yz) GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) KARLA ADRIANA 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B D C C B A A B D D Página 2 de 3 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): KARLA ADRIANA c) fxxyz= -9 cos(3x+ yz) + 9yz sen(3x + yz) d) fxxyz= -9 sen(3x+ yz) e) fxxyz= -9z sen(3x+ yz) + 9yz sen(3x + yz) Alternativa correta : Letra c. Identificação de conteúdo : Derivadas parciais de ordem superior. Comentário : Derivar em relação a x, y e z serão constantes, ou seja, em cada derivação em relação a uma variável, as demais serão constantes. 4. Calcule a integral dupla onde R= {(x, y)/ 0 ≤ x ≤ 2, 1 ≤ y ≤ 2}. a) -7 b) -3 c) -12 d) -4 e) -16 Alternativa correta : Letra c. Identificação de conteúdo : Integrais duplas Comentário : Resolver a integral de uma variável por vez, respeitando os intervalos de integração. 5. Dada função f(x,Y) = 4y³+ , determine a derivada parcial em relação a y, aplicando um teorema de derivação ordinária. a) b) 12y²+ c) d) e) Alternativa correta : Letra B Identificação de conteúdo : Derivadas Parciais Comentário : Derivar em relação a y, x será uma constante. Utilizando um teorema de derivação, podemos substituir a raiz pelo expoente ½, 6. Determine o volume do sólido que é limitado pelo cone z e abaixo da esfera x² + y²+ z²= 2 . a) b) c) d) e) Alternativa correta : Letra A Identificação de conteúdo : Integrais cilíndricas Comentário : O volume será dado pela integral tripla. 7. Pesquisadores resolveram explorar uma caverna. Um deles registrou as temperaturas do ambiente ao longo do percurso. Suponha que a temperatura em um determinado ponto (x, y, z) do espaço seja dada por T(x, y, z)= 80/(1+x²+ 2y²+ 3z²), onde T é medido em graus Celsius e x, y, z em metros. Em que direção no ponto (1, 1, -2) a temperatura aumenta mais rapidamente. a) (-i -2j+ 6k) b) (2j+ 6k) c) (-i -2j) d) (-i -2j+ 6k) e) (i +2j+ 6k) Alternativa correta : Letra A. Identificação de conteúdo : Vetor Gradiente Comentário : Determinar o vetor gradiente de T. Determinar as derivadas em relação à x, y e z. 8. Uma criança lançou um peão e curiosamente ele parou em uma posição perpendicular a um plano. Curiosamente um matemático analisou a situação e desenhou o esquema a seguir: Página 3 de 3 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): KARLA ADRIANA Dado as informações contidas no esquema, determine a integral tripla de ( X² + Y²). a) 5 b) c) d) e) Alternativa correta : Letra B Identificação de conteúdo: Vetor Gradiente coordenadas cilíndricas Comentário: Primeiro deve-se determinar os intervalos: e = { (x, y, z) / -2 ≤ x ≤ 2, - ≤ y ≤ , ≤ 2 }. Depois descrevê-lo em coordenadas cilíndricas. 9. Um arame de cobre tem o formato de um semicírculo x² + y² =1, y ≥ 0, é mais grosso perto da base do que perto do topo. Determine o centro de massa aproximado desse arame, se a função densidade linear em qualquer ponto for proporcional à sua distância à reta y=1 a) (0, 8) b) (0; 0,42) c) (1; 0,38) d) (0; 0,38) e) (0; 0,1) Alternativa correta : Letra D Identificação de conteúdo : Integrais de linha Comentário: Determinar os intervalos no gráfico e resolver as integrais da função dada, e encontrar a imagem no ponto informado 10. Seja D o conjunto de pares ordenados reais e F uma função de duas variáveis que associa, a cada par (x,y) em D um número real. Seguindo essa definição de domínio de uma função, apresente o domínio da seguinte função: F (x, y)= a) D (f)= { (x, y) / y< x² } b) D (f)= { (x, y) / y= x² } c) D (f)= { (x, y) / y > x² } d) D (f)= { (x, y) / y ≠ x² } e) D (f)= { (x, y) / y ≥ x²} Alternativa correta : Letra D. Identificação de conteúdo: Funções com duas variáveis Comentário: Para determinar o intervalo, deve-se analisar o denominador da fração, resolvendo a inequação do radicando. Página 1 de 5 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO FINAL - 2016.2B – 17/12/2016 1. Se a função indica a distribuição de temperatura sobre uma placa retangular situada no plano xy e uma partícula está parada no ponto (- 3, 1), que vetor indica a direção que essa partícula precisa seguir para se aquecer mais rápido? a) -6i + 4j b) 4i – 6j c) -6i + 2j d) 2i – 5j e) 6i – 3j Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 115. Comentário: Resposta letra C, o vetor gradiente da função no ponto indica sua direção de maior crescimento. 2. O volume de um cone circular é dado por , com s sendo o comprimento da geratriz e y o diâmetro da base. Qual a taxa de variação do volume em relação à geratriz no ponto s = 10 cm se o diâmetro é mantido constante com o valor de y = 16 cm enquanto a geratriz varia? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 36. GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A A C A A E A C C Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: Derivando V parcialmente em relação a s e substituindo os valores encontramos a taxa, resposta letra A. Substituindo os valores de y e s, temos: 3. Dada a função , qual o extremo relativo dessa função? a) -9/8 mínimo b) 9/8 máximo c) -9/8 máximo d) 9/8 mínimo e) 1 máximo Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 38. Comentário: Aplicação de derivadas parciais, ponto crítico (3, -1) Resposta letra A. Para o ponto (0, 1): Esse ponto não é extremo da função Para o ponto (1/2, 1) Como temos um ponto de mínimo da função. Para o ponto (-1/2, 1) Como temos um ponto de mínimo da função. O valor mínimo de f(x,y) será 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (-1, 3, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 2x + 6y + 4z – 28 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 38.Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: A equação do plano tangente é . Efetuando os cálculos encontramos a letra C como resposta. 5. Calcule a integral dupla ∫ ∫− 2 1 2 0 32 dydxyx a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 44. Comentário: Calculando as integrais iteradas, pode-se calcular tanto na ordem dxdy ou dydx (cuidado com os limites de integração), resposta letra A. 6. Seja D a região interior ao trapézio de vértices (2, 2); (4, 2); (5, 4) e (1. 4). Calcule ∫∫ D xydxdy8 . a) 448 b) 458 c) 468 d) 438 e) 478 Alternativa correta: letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 44 Comentário: Integrais iteradas, com x limitado por funções de y encontradas com os pontos acima. Esboço da região D auxilia na solução. Resposta letra A. 7. Use a integral dupla para calcular a área da região D compreendida entre os gráficos das funções y = x2 e y = 4x - x2 . a) 2/3 b) 3/5 c) 4/9 d) 5/6 e) 8/3 Alternativa correta: letra E. Identificação do conteúdo: BUP página 44. Comentário: Integral dupla com y limitado pelas funções de x. Resposta letra E. Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 8. Calcule o volume do sólido B formado pela interseção dos sólidos e a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 66. Comentário: Integral tripla com z limitado pelas funções expressas e x limitado por função de y. Resposta letra A. Nível da questão: Difícil. 9. Calcule a integral tripla ∫ ∫ ∫ 2 0 1 0 0 2 )cos( π x dzdxdyyx a) 1/3 b) 1/6 c) 1/4 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 66. Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada, resposta letra C. 10. Calcule, usando coordenadas esféricas, o volume de uma esfera de raio a. a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 73. Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas esféricas, resposta letra C. GRADUAÇÃO EAD SEGUNDA CHAMADA GABARITO 2016.1B – 18/06/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B B E D A B B D A ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resp osta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos d o aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Dada a função 222x-4 4xyz z) y, f(x, zy −− = . Observe as afirmações sobre o maior subconjunto de R3 que define a função dada. (Domínio de f = D). I. D = {(x, y, z) ∈∈∈∈ R3 x2 + y2 + z2 < 4} II. D = {(x, y, z) ∈∈∈∈ R3 - x2 - y2 - z2 ≥≥≥≥ 4} III. O gráfico de D é uma esfera de centro na origem e raio 4. IV. O gráfico de D é uma esfera de centro na origem e raio 2. Sobre a s afirmações, podemos concluir que são verdadeiras: a) II e IV b) I e III c) II e III d) I e IV e) III e IV A FUNÇÃO DADA 222x-4 4xyz = z) y, f(x, zy −− As afirmações se referem ao domínio e/ou o gráfico do domínio da função. (1) Domínio D Para que a função “f” descrita seja uma função real, temos: 4 4 04 222 222 222 <++ −>−−− >−−− zyx zyx zyx ( ){ }4,, 2223 <++∈= zyxRzyxD (2) Gráfico de D Encontramos 2222 2<++ zyx que representa uma esfera de raio 2. Lembre-se: Equação da esfera é x2 + y2 + z2 = R2 CONCLUSÃO: As únicas afirmações verdadeiras são I e IV. GABARITO: D 2. Determine fxxyz para a função f(x, y, z) = sen(3x+yz) a) xyz sen (3x+yz) b) 9(yz sen(3x+yz) – cos (3x+yz)) c) xyz cos (3x+yz) d) 3 (xyz sen (3x+yz) – cos (3x+yz)) e) xy sen (3x+yz) – xyz cos (3x+yz) 02- fxxyz = ? f (x, y, z) = sen (3x+yz) Resolução: fx = 3Cos(3x+yz) : . fxx = - 9 sen (3x+yz). fxxy = - 9z Cos (3x+yz) : . fxxyz = - 9Cos (3x+yz) + 9yz sen (3x+yz) Resposta: 9(yz sen (3x+yz) – cos (3x+yz)) RESPOSTA: LETRA “ B “ 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 +−+= xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f ∂ ∂ , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 Página 3 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA d) xy2-xy3 e) x2y3 03. ( ) ?.42, 2 2 4323 = ∂ ∂+−+= x f xyyxyxyxf ( ) ( ) 42 2 2 4222 2 2 2 2 4222 4323 612 36? 36 42? xyxy x f yyxyx xx f xx f x f yyxyx x f xyyxyx xx f x f += ∂ ∂ −+ ∂ ∂= ∂ ∂ ∂ ∂= ∂ ∂∴= ∂ ∂ −+= ∂ ∂ +−+ ∂ ∂= ∂ ∂∴= ∂ ∂ Gabarito: B 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 04. ( ) ?42, 22 4323 = ∂∂ ∂− ∂∂ ∂+−+= xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 = ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ ∂∂ ∂= ∂∂ ∂ xy f yx f Então xy f yx f GABARITO: E 5. O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) ( ) ( ) jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z f j y f i x f ff 623,1 2,222 22 ? +=∇∴ =∇+=∇ = ∂ ∂= ∂ ∂ ∂ ∂+ ∂ ∂+ ∂ ∂=∇=∇ GABARITO: D Página 4 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt −− →→ −== 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 06. ( )SIjxycixcf tt −− → −= 2 0/? == ∂ ∂ tp t p no ponto P (3, 2, 2) SOLUÇÃO Um escoamento compressível pode ser determinado pela equação da continuidade: 0= ∂ ∂+ → t p fdiv , onde → f é um Campo Vetor. Sabendo que z f y f x f fdiv ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ = → 321 Temos: ( ) tt tt xc y f c x f jxycixcdivfdiv −− −− → −= ∂ ∂ = ∂ ∂ −= 21 ,2 2 Substituindo na equação da Continuidade: ( ) ( ) 202 0/02 −= ∂ ∂= ∂ ∂+− == ∂ ∂+− −− x t p ou t p x tp t p xcc tt No ponto (3, 2, 2) tem-se x = 3 1= ∂ ∂ t p GABARITO: A 7. Considere a função constante de duas variáveis igual a unidade, ou seja, f (x, y) = 1. Seja “D” a região dada pelas desigualdades 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 1 e x2 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ x. O volume do sólido sob o gráfico da função e acima de “D” é dado por: (Em unidades de volume): a) 3 1 b) 6 1 c) 2 1 d) 4 1 e) 5 1 Página 5 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIOANCHIETA 07. Temos um caso típico de integral dupla: ( ) ( )( )∫ ∫ ∫ ∫ = D b a y y dxdyyxfdxdyyxf x x )(2 1 ,, ∫ ∫ 1 0 2 1 dxdy x x , resolvendo a integral interna. ]∫ −== x x x x xxydy2 2 2 , substituindo. ( )∫ =−= −=− 1 0 1 0 32 2 6 1 3 1 2 1 32 xx dxxx GABARITO: B Obs.: 1º) Você pode considerar a área entre y = x2 e y = x. 2º) O volume obtido com a descrição da área. 8. Determine o valor da integral ∫ ∫ ∫ S dv, onde “S” representa o sólido no primeiro octante delimitado pela calha x=4–y2 e pelos planos z = y, x = 0 e z = 0. a) 2 b) 4 c) 16 d) 32 e) 64 08. ∫ ∫ ∫ ===−== S zexyzeyxdv 00,4? 2 (1) A região de integração pode ser descrita por: 0 ≤ x ≤ 4 – y2; 0 ≤ y ≤ 2; 0 ≤ z ≤ y (2) Armando a integral iterada: [ ] ( ) ( ) 448 4 2 42 4 44. 2 0 4 2 2 0 42 2 0 2 0 2 0 324 0 2 0 4 0 2 0 4 0 2 0 4 00 2 0 4 0 0 2 2 2 2 2 =−= −= − −=−= == ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫∫ ∫ ∫ ∫ − − − − − y y yy dyyydyyydyxy dyydxydxdydxdydz dzdxdy y y y yy Y y GABARITO: B 9. Considere um campo de forças definido por ( ) xyjixyxf −= → 2, . Determine o trabalho realizado por este campo ao longo de um quarto de círculo r(t) = cost i + sent j, 0 ≤≤≤≤ t ≤≤≤≤ 2ππππ. a) 3 1 ( ) xyxexyxf ≤≤≤≤= 210.1, Página 6 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA b) 3 1− c) 3 2 d) 3 2− e) Zero 09. f = x2i – xyj é o campo. r(t) = Costi + Sentj com 0 ≤ t ≤ 2π,é a curva. O trabalho ao longo de um quarto de círculo? SOLUÇÃO: ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) CostjSentitr CostSentjtiCostrf dttrtrfrdf b a +−= −= =∫ ∫ →→ 1 2 1. O produto: (Cos2t i; - Cost Sentj) . (- Sent i; Cost J). - Cos2t Sent – Cos2t Sent - 2 Cos2t Sent ( )∫ ∫−=− 2/ 0 2/ 0 22 22 π π dtSenttCosdtSenttCos Fazendo Sent du dtSent dt du Costu −=∴−=∴= ( ) 32103 2 0cos 2 cos 3 2 3 2 3 22 22 33 2/ 0 3 2/ 0 3 2 0 2 2/ 0 22/ 0 2 −=−= −= = == −−=−= ∫ ∫∫ π π ππ ππ tCos u duu Sent du SentutSentdtCos GABARITO: D 10. Podemos considerar como uma das contribuições do Teorema de Green. O Campo Vetorial definido por F (x, y) = (3+2xy) i + (x2 – 3y2) j é considerado um campo: a) Conservativo. b) Não conservativo. c) Eletromagnético. d) Eletrostático. e) Gravitacional. 10. ( ) ( ) ( ) jxixyyxf 323, 2 −++= → O Campo Vetorial → f é do tipo: Página 7 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 0:, = ∂ ∂= ∂ ∂+= → x Q y P ondeQjPif (é conservativo) ( ) ( ) xx xx Q exxy yy P 23223 2 =− ∂ ∂= ∂ ∂=+ ∂ ∂= ∂ ∂ Então → f é conservativo GABARITO: A GRADUAÇÃO EAD GABARITO PROGRAMA RECUPERAÇÃO 2016.1 FINAL – 23/07/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B E D A A E C B ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resp osta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos d o aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 3 CÁLCULO VETORIAL 1. Seja 2225 yxz −−= . O domínio e a imagem da função são respectivamente: a) ( ){ } [ ]5,025, 222 eyxRyx ≤+∈ b) ( ){ } [ ]5,0025, 222 eyxRyx ≥−−∈ c) ( ){ } [ ]5,05, 222 eyxRyx ≤+∈ d) ( ){ } [ ]25,025, 222 eyxRyx ≤+∈ e) ( ){ } [ ]25,5025, 222 eyxRyx =−+∈ 2. Considere as equações abaixo e identifique o gráfico correspondente a cada equação. (1) z = 5 (2) z = 9 – 2x – 3y (3) z = 2x2 + 2y2 a) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,9); (0,3,0) e (4,5;0;0) (3) Uma superfície cônica. b) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um cone de base circular com raio 5. (3) Um cone de base circular com raio 2. c) (1) Um plano paralelo ao plano formado por xy. (2) Um plano que pode ser definido pelos pontos (0,0,9), (0,3,0) e (4,5;0;0). (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. d) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido por três pontos quaisquer do R3. (3) Um cone de raio 2. e) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,0); (1,2,0) e (0,3,0) (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 +−+= xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f ∂ ∂ , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 d) xy2-xy3 e) x2y3 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f ∂∂ ∂− ∂∂ ∂ 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 5 . O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt −− →→ −== 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 7. O volume do sólido, sob o gráfico da função f(x, y) = x + y e acima do domínio dado pelas desigualdades 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 4 e 0 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ 4, em unidades apropriadas é: a) 64 b) 12 c) 120 d) 18 e) 40 8. Considere a integral dada por ( )∫ ∫ ∫ − − ++ 5 0 2 2 4 0 2x dydxdzzyx . Observe que esta integral pode ser identificada por uma simetria e a projeção do sólido que origina a região está no plano x z. Este sólido também está descrito como delimitado pela calha y = 4 – x2, o plano y = 0 (x z), o plano z = 5 e o plano z = 0 (x, y). Essa descrição determina os limites de integração. A integral acima descrita tem solução: a) 5 156 Página 3 de 3 CÁLCULO VETORIAL b) 5 228 c) 5 333 d) 3 458 e) 3 656 9. Se g é dada por x = cost e y = sent, com 0 ≤≤≤≤ t ≤≤≤≤ 2ππππ, determinando ( ) ( )∫ ∫ +=+ g dstsentdsyx π2 0 2222 2cos2 temos: a) π b) 2π c) 3ππππ d) 4π e) Zero 10. Um Campo Vetorial é definido por F(x, y) = (x – y) i + (x – 2) j verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo: a) F é conservativo. b) F não é conservativo. c) F é um campo elétrico. d) F é um campo magnético. e) F é um campo gravitacional.