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PUCMINAS – Cálculo III Prof. Frederico Reis M. de Brito Teste de Revisão – PROVA I (Não avaliativo) 1) Analise as afirmações a seguir: (I) Todo ponto (𝑥, 𝑦) no domínio de uma função 𝑓(𝑥, 𝑦) pertence a uma curva de nível de 𝑓. (II) Se 𝑓(𝑥, 𝑦) e 𝑔(𝑥, 𝑦) têm o mesmo conjunto de curvas de nível então 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑔(𝑥, 𝑦). (III) É possível que uma curva de nível de uma função 𝑓(𝑥, 𝑦) seja um único ponto. São verdadeiras a(s) exatamente a(s) afirmação (ões): (a) I, II e III (b) I e III (c) I e II (d) II e III (e) III 2) Uma função diferenciável 𝑓(𝑥, 𝑦) possui curvas de nível representadas figura abaixo: Considerando apenas os pontos de A a G indicados na figura, analise as afirmações seguintes: (I) 𝑓𝑥(𝑥, 𝑦) = 0 e 𝑓𝑦(𝑥, 𝑦) ≠ 0 em dois dos pontos indicados (II) 𝑓𝑦(𝑥, 𝑦) = 0 e 𝑓𝑥(𝑥, 𝑦) ≠ 0 apenas no ponto D (III) 𝑓(𝑥, 𝑦) tem pelo menos ponto crítico É CORRETO o que se afirma apenas em: (a) I, II, III (b) I e III (c) I e II (d) II e III (e) II 3) O pagamento mensal da hipoteca em reais, 𝑃, para uma casa é uma função de três variáveis 𝑃 = 𝑓(𝐴, 𝑟, 𝑁), em que 𝐴 é o valor do empréstimo (em reais), 𝑟 é a taxa de juros e 𝑁 é o tempo (em anos) antes do pagamento da hipoteca. Se a situação atual 𝑃(100.000, 7, 20) = 900,00 𝜕𝑃 𝜕𝑁 (100.000, 7, 20) = 17 é CORRETO deduzir que (selecione todas as opções que contenham uma conclusão correta): (a) Atualmente, o pagamento mensal aumentará em aproximadamente R$17,00 para cada ponto percentual extra cobrado. (b) Atualmente, pagamento mensal aumentará em aproximadamente $17,00 para cada real extra emprestado. (c) Atualmente, o pagamento mensal aumentará em aproximadamente $17,00 para cada ano extra da hipoteca. (d) 𝜕𝑓 𝜕𝑁 (200.000, 14, 40) = 34 (e) 𝜕2𝑓 𝜕2𝑁 = 0 4) O plano tangente à superfície 𝑧 = 𝑥2𝑦 + 1 𝑦2+1 no ponto (1, 1, 3/2) contem o ponto (2, 2, 𝑚). Com base nisso, é CORRETO afirmar que 𝑚 é : (a) Um número racional, não inteiro. (b) Um número irracional. (c) Um número negativo. (d) Um número inteiro positivo. (e) Nulo 5) A respeito da função 𝑓(𝑥, 𝑦) = ln (1 + 𝑥2 + 𝑦2) é CORRETO o que se afirma em: (marque todas as opções verdadeiras) (a) As curvas de nível são circulares. (b) O domínio de 𝑓 é todo o plano e só existem curvas de nível 𝑐 ≥ 0. (c) 𝑓𝑥𝑦 + 𝑓𝑥 ∙ 𝑓𝑦 = 0 em todo ponto do domínio. (d) A taxa de variação de 𝑓 em relação a 𝑥 é sempre positiva. (e) Nos pontos da curva de nível 𝑐 = ln (𝑘 + 1), a derivada direcional máxima é 4𝑘 𝑘+1 6) A linearização de uma função 𝑓(𝑥, 𝑦) no ponto (2,4) é dada por 𝐿(𝑥, 𝑦) = −5 + 3(𝑥 − 2) − (𝑦 − 4) Com base nisso é CORRETO afirmar que (marque todas as opções verdadeiras): (a) 𝑓(2,4) > −5 (b) 𝑓(3,5) = −3 (c) 𝑓𝑥(𝑥, 𝑦) = 3 e 𝑓𝑦(𝑥, 𝑦) = −1 (d) 𝑓(2,001; 3, 998) ≅ −4,995 (e) O plano tangente à superfície 𝑧 = 𝑓(𝑥, 𝑦) no ponto (2,4) pode ser descrito pela equação 3𝑥 − 𝑦 − 𝑧 = 7 7) Sabemos da Física que a energia cinética de um corpo de massa 𝑚 e velocidade 𝑣 é dada por 𝐸 = 𝑚𝑣2 2 . Num determinado experimento a massa e a velocidade variam com o tempo. Se num certo instante a taxa de variação da massa com relação ao tempo for numericamente igual a massa e a aceleração for numericamente igual à velocidade, a taxa de variação da energia cinética com relação ao tempo será numericamente igual: (a) a energia cinética (b) ao dobro da energia cinética (c) ao triplo da energia cinética (d) a metade da energia cinética (e) nenhuma das opções anteriores 8) Considere as afirmações seguintes: I. 𝑓(𝑥, 𝑦) = 𝑥4 + 𝑦4 e (𝑥, 𝑦) = (𝑡, 𝑡2) então 𝑑𝑓 𝑑𝑡 = (4𝑡3, 4𝑡6) ∙ (1, 2𝑡). II. Se 𝑓((𝑥(𝑡), 𝑦(𝑡)) = 3 para todo 𝑡 real então a curva (𝑥(𝑡), 𝑦(𝑡)) será ortogonal ao vetor ∇𝑓(𝑥(𝑡), 𝑦(𝑡)) . III. Se 𝑓(𝑥, 𝑦) é diferenciável então 𝑑 𝑑𝑡 𝑓(𝑥0 + 𝑎𝑡, 𝑦0 + 𝑎𝑡) = 𝐷�⃗⃗� 𝑓(𝑎, 𝑏) , �⃗⃗� = (𝑎, 𝑏). É CORRETO apenas o que se afirma em: (a) I, II e III (b) I e II (c) II e III (d) I (e) II