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QUESTÃO 1 No estudo de funções compostas, percebemos que é possível a imagem de uma função ser o domínio de outra, e a notação que temos para descrever esse tipo de funções é H(x) = f(g(x)). Vimos ao longo do curso que existe uma regra para derivar esse tipo de função, chamada regra da cadeia, em que derivamos f(g(x)), considerando o argumento g(x) constante, e multiplicamos pela derivada de g(x), isto é, H’(x) = f’(g(x))*g’(x). Dadas as funções f(x) = sen(5x+2) e g(x) = 3cos(2x+5) e utilizando seus conhecimentos sobre derivadas de funções circulares, analise as afirmativas a seguir: I. A derivada de g(x) é igual a 6sen(2x+5). II. A função H(x) = z(w(x)), onde z(x) = sen(x) e w(x) = cos(2x), tem derivada H’(x) = −sen(2x)*cos(cos(2x)). III. A derivada de f(x) é igual a 5sen(5x+2)*cos(x). IV. A derivada de f(f(x)) é igual a −6sen(2x)*cos(3cos(2x) + 5). Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I e IV. QUESTÃO 2 Ter pleno conhecimento do limite fundamental trigonométrico e de como aplicá-lo através de manipulações das expressões matemáticas pode salvar muito tempo durante a resolução de exercícios, já que nem sempre é prático deduzir todos os resultados decorrentes da manipulação de funções trigonométricas, de forma que este limite e a regra de L’Hospital servem como importantes ferramentas para resolver limites que recorrem em indeterminações do tipo 0/0 ou infinito/infinito em poucos passos. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o limite fundamental trigonométrico e a regra de L’Hospital, analise as afirmativas a seguir. I. O limite de tg(x²)/x, quando x tende a zero, é igual a zero. II. A derivada de sen(5x)cos(3x) é 5cos(3x)cos(5x) − 3sen(3x)sen(5x). III. O limite de sen(mx)/nx, quando x tende a zero, é igual a m/n. IV. A derivada de cos(5x)sen(3x) é 3cos(3x)cos(5x) − 5sen(3x)sen(5x). Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I, II e III. QUESTÃO 3 A Regra de L’Hospital contribui para a solução de algumas categorias de indeterminações. Com essa regra tenta-se resolver o que não é solucionável apenas com a aplicação de um limite. Ela pode ser aplicada, também, inúmeras vezes, caso as indeterminações se mantenham, até o momento em que cessam. Considerando essas informações e com base em seus conhecimentos sobre a regra de L’Hospital, analise as afirmativas a seguir e assinale V para a(s) verdadeira(s) e F para a(s) falsa(s): I. ( ) Indeterminações do tipo 1/0 podem ser resolvidas por essa regra. II. ( ) Em determinações do tipo 0/0, pode-se utilizar a regra de L’Hospital. III. ( ) Em determinações do tipo infinito/infinito, pode-se utilizar a regra de L’Hospital. IV. ( ) A sua aplicação envolve um processo de integralização. Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: RESPOSTA: F, V, V, F. QUESTÃO 4 De acordo com Teorema Fundamental do Cálculo, sabemos que a integral e a derivada são operações contrárias. As integrais indefinidas são extremamente importantes para a determinação da função primitiva F(x), que é obtida realizando a integração da função de interesse f(x), sendo que, da mesma forma, derivando-se a primitiva F(x), obtemos novamente a f(x). Considerando essas informações e o conteúdo estudado acerca de integrais definidas, analise as afirmativas a seguir. I. A propriedade define uma regra para integração de polinômios. II. As integrais indefinidas podem delimitar várias famílias de respostas para o problema de função primitiva. III. Uma integral indefinida é delimitada a partir de uma função primitiva. IV. é um exemplo de integral definida. Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I, II e III. QUESTÃO 5 A regra de L’Hospital é muito utilizada para tratar de alguns limites específicos. Ela auxilia no entendimento de algumas funções e na eliminação de inconsistências, que ocorrem em casos onde, ao substituir os valores de x de uma função pelo valor ao qual x tende no cálculo do limite, encontramos expressões da forma 0/0, por exemplo. Considerando essas informações e os estudos acerca da definição da regra de L’Hospital e suas propriedades, analise as afirmações a seguir: I. Ela pode ser aplicada inúmeras vezes sobre uma razão se a indeterminação 0/0 ou infinito/infinito ainda estiver valendo. II. Existem funções que têm a indeterminação, mas o L’Hospital não as resolve. III. A regra é aplicada por um processo de derivação. IV. L’Hospital elimina quaisquer indeterminações. Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I, II e III. QUESTÃO 6 Ao estudar cálculo diferencial e integral, vemos que essas duas operações são inversas. Ou seja, tendo uma função f(x), a integral de sua derivada f’(x) é a própria f(x). A esta constatação damos o nome de Teorema Fundamental do Cálculo. Já fisicamente, a derivada significa uma taxa de variação, ou seja, um coeficiente angular de uma reta tangente à curva em um dado ponto da função, enquanto a integral representa a área sob a curva do gráfico da função em um intervalo definido. Considerando essas informações e o conteúdo estudado sobre o Teorema Fundamental do Cálculo e as propriedades de derivação e integração, analise as afirmativas a seguir. I. A integral da terceira derivada de i(x) = e^(2x) + 3x² + sen(x) é igual a 4e^(2x) + 6 − sen(x). II. Ao integrarmos oito vezes a função g(x) = x³ + 2 e, após isso, derivarmos a expressão obtida por 9 vezes, obtemos uma nova função que intercepta o gráfico na origem. III. A derivada de h(x) = cos(2x) é igual a −4sen(x)cos(x). IV. A integral da função f(x) = x² + 2x + 1 é igual a x³ + 2x² + x. Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I, II e III. QUESTÃO 7 O cálculo está muito associado com a ideia de zero e do infinito e, para lidar com esses conceitos, muitas vezes faz-se uso de instrumentos e temas sofisticados. O próprio limite é um desses conceitos referenciados, pois consegue explorar com perfeição a ideia de proximidade e, com isso, proporciona inúmeros ganhos ao conhecimento humano, assim como o conceito e instrumento matemático chamado de diferencial. Considerando essas informações e os estudos sobre o conceito de diferencial, pode-se afirmar que ele é relevante porque: RESPOSTA: está relacionado com a ideia de infinitésimo. QUESTÃO 8 O estudo do Cálculo fornece ferramentas matemáticas importantes para inúmeras áreas do conhecimento, principalmente a Física. Ele auxilia no estudo das leis horárias que descrevem movimentos de partículas e corpos, possibilitado a integração e derivação de algumas funções, de modo a propiciar o descobrimento de uma nova informação. Considere que a derivada da equação horária do movimento S’(t) é igual à equação horária da velocidade v(t), e a derivada segunda da equação horária do movimento S’’(t) é a equação horária da aceleração a(t). De acordo com essas informações e com seus conhecimentos sobre derivação, analise as afirmativas a seguir: I. A derivada de f(x)*g(x) é igual a 2sen(2x) − cos(x). II. A derivada de h(x) é h’(x) = sen(2x). III. f’(x) = −cos(x), pois a derivada de cos(x) é −sen(x). IV. A derivada de i(x) é i’(x) = 3x² + 2sen(2x) + 9sen(3x). Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I, III e IV. QUESTÃO 9 O estudo das derivadas permitiu a compreensão de como se dá a inclinação de uma reta tangente a uma curva em um determinado ponto e qual a taxa de variação instantânea referente a ele. Somado a isso, em algumas situações é preferível que, ao se saber a derivada de uma função desconhecida, realize-se a operação inversa a ela, para se descobrir a função que a gerou, chamada função primitiva ou antiderivada. Considerando essas informações e tendo em vista o conteúdo estudado sobre integrais indefinidas e antiderivadas, analise as afirmativas a seguir. I. Se uma função F’(x)= f(x), diz-se que F(x) é uma antiderivada de f(x). II. Tomando determinada função, pressupõe-se que esta função tem uma antiderivada. III. é uma representação notacional de uma integral indefinida. IV. é uma propriedade de uma integral definida. Está correto apenas o que se afirma em: RESPOSTA: I e III. QUESTÃO 10 O conhecimento acerca dos métodos de derivação é muito útil para encontrar retas tangentes e taxas de variações. Derivar funções trigonométricas é fundamental para o prosseguimento dos estudos no Cálculo, já que existem diversas aplicações reais dos conceitos aprendidos nesta disciplina, como na modelagem de sistemas harmônicos simples e de correntes alternadas, por exemplo. Considerando essas informações e com base nos seus conhecimentos acerca das derivadas trigonométricas, associe as funções a seguir com suas respectivas características: 1) f(x) = sen(x). 2) f(x) = cos(x). 3) f(x) = tg(x). 4) f(x) = sec(x). ( ) Sua derivada segunda é f(x)*(-1). ( ) Sua derivada é ( ) Sua derivada terceira é sen(x). ( ) Sua derivada é sec²(x). Agora, assinale a alternativa que apresenta a sequência correta: RESPOSTA: 1, 4, 2, 3. REFERÊNCIAS ÁVILA, G. Análise Matemática para Licenciatura. 3ª edição revista e ampliada, Edgar Blucher, São Paulo, 2006. BOYER, C. B. História da Matemática; 3ª edição, Edgar Blucher, São Paulo, 2010. GUIDORIZZI, H. L. Um Curso de Cálculo. Vol. 1; 5ª edição, Livros Técnicos e Científicos Editora S.A., Rio de Janeiro, 2002. FLEMING, D. M. & GONÇALVES, M. B. Cálculo A. Vol. 1; 6ª edição, Pearson Prentice Hall, São Paulo, 2007. GRANVILLE, W. A.; SMITH, P. F. & LONGLEY, W. R. Elementos de Cálculo Diferencial e Integral. Âmbito Cultural Edições Ltda, Rio de Janeiro, 1961. STEWART, J. Cálculo. Vol. 1; 6ª edição, Cengage Learning, São Paulo, 2009. SWOKOWSKI, E. W. Um Curso de Cálculo com Geometria Analítica. Vol. 1; 2ª edição, McGrawHill Ltda, São Paulo, 1994.