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MATEMÁTICA PARA CIÊNCIAS BIOLÓGICAS PROFESSORA KARINA BENATO DERIVADAS DERIVADA DE UMA FUNÇÃO OU FUNÇÃO DERIVADA O conceito de derivada é de origem muito intuitiva, tendo surgido do problema de encontrar a tangente a uma curva por um ponto arbitrário da mesma. Com esse conceito tornou-se possível grande entendimento de muitos fatos matemáticos, além de se abrirem perspectivas para aplicações em diversos ramos do conhecimento. Com muita frequência, ao se aplicar uma droga a um paciente, busca-se maximizar seu potencial de ação e, ao mesmo tempo minimizar possíveis efeitos adversos que porventura provoque. Quando uma epidemia está em curso, as autoridades tratam de otimizar as estratégias para detê-la o mais cedo possível. Muitos desses problemas de otimização podem ser resolvidos plenamente com o emprego de derivada. Usualmente, para se conseguir resolver um problema de otimização, deve-se antes construir uma função para representar a grandeza a ser otimizada. No caso de se buscarem os pontos de máximo de uma função xfy , de fato desejamos identificar os valores de x que fazem xfy o maior possível. A seguir apresentaremos as notações que serão usadas em nosso estudo e as regras de derivação que nos permitem encontrar, com facilidade, as derivadas das funções estudadas. (Texto retirado de: Cálculo para Ciências Médicas e Biológicas. Aguiar, F. A. A.; Xavier, A. F. S.: Rodrigues, J. E. M.) NOTAÇÕES: A derivada de uma função xfy é uma função representada por: xf ' , xfDx , xf dx d ou 'y , yDx , dx dy . REGRAS DE DERIVAÇÃO 1. DERIVADA DA FUNÇÃO CONSTANTE: 0 ' c 2. DERIVADA DA FUNÇÃO IDENTIDADE: 1 ' x 3. DERIVADA DA FUNÇÃO EXPONENCIAL NATURAL: xx ee ' 4. DERIVADA DA FUNÇÃO LOGARITMO NATURAL: x x 1 ln ' 5. DERIVADA DA SOMA OU DIFERENÇA DE FUNÇÕES: xgxfxgxf ''' 2 6. DERIVADA DO PRODUTO DE UMA CONSTANTE POR UMA FUNÇÃO: xfcxfc '' EXEMPLOS: a. 5 xy b. 2 3 xey c. xxy ln d. 103 3 ln2 5 x x ey x 7. DERIVADA DA FUNÇÃO POTÊNCIA: 1' pp xpx EXEMPLOS: a. 10xy b. 3 5xy c. 5 2 x y d. x y 1 8. DERIVADA DO PRODUTO DE DUAS FUNÇÕES: xfxgxgxfxgxf ''' EXEMPLO: xxy ln3 9. DERIVADA DO QUOCIENTE DE DUAS FUNÇÕES: 2 ''' xg xgxfxfxg xg xf EXEMPLO: x x y 41 32 3 EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES 1. Encontre 'y , sabendo que: a. 323 24 xxxy b. xxxxy 235 523 c. 5 912 x y d. ex x y 3 2 2 e. xxxy 56 204 f. 523 xexy g. xxy ln67 h. 2ln4 3 2 6 x x y i. exey x 3ln 3 2 5 j. 54ln63 xexxy k. 2 2 ln 3 e xx y l. 125ln 3 ey m. 22 3 x y n. 3 81 xx y o. 30 3 5 2 xx y p. xy 2 q. 3 3 x xy r. 3 2 2 3 3 xx y s. x xx y 25 2 ln 3 t. 3 x x xxy 2. Encontre 'y , sabendo que: a. xxy ln b. xexy 23 c. xxy ln5 3 d. x x y 1 32 e. x x y )1(3 2 f. 1 12 x x y g. x e y x 2 h. 3 32 1523 x xxx y 4 RESPOSTAS 1. a. 264 3' xxy b. 110615 24' xxxy c. 5 12' y d. 3' xy e. 45' 10024 xxy f. xexy 23 2' g. x y 1 6' h. x xy 4 4 5' i. x ey x 3 2 5' j. xe x y 4 6 3' k. x y 2 1 3 1' l. 0' y m. 3 ' 3 x y n. 42 ' 241 xx y o. 312 ' 90 5 2 xx y p. x y 1' q. 3 4 ' 1 2 1 xx y r. 3 2 ' 9 2 4 3 xx y s. xx y 1 2 1 3 1' t. 3 ' 3 2 2 3 x x y 2. a. xy ln1' b. 23' xxey x c. xxy ln315 2' d. 2 ' )1( 1 x y e. 2 2 ' 33 x x y f. 1' y g. 2 ' 2 1 x xe y x h. 423 ' 326 xxx y