Resolução 2 lista

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241 
4.16 – EXERCÍCIOS – pg. 159 
 
 
1. Determinar a equação da reta tangente às seguintes curvas, nos pontos indicados. 
Esboçar o gráfico em cada caso. 
 
(a) ( )
x
xf 1= ; .3,
3
1
== xx 
 
2
1)()(
x
xfxm −=′= 
 
Considerando 
3
1
=x , 
9
9
1
1
3
1
1
3
1
2 −=






−
=






−
=





m . 
3
3
1/ =⇒= yxp . 
Assim, 
393
3
193
+−=−






−−=−
xy
xy
 
069 =−+ yx 
 
 
Considerando 3=x , 
9
1
3
1)3( 2
−
=
−
=m 
3
13/ =⇒= yxp 
 
069
339
)3(
9
1
3
1
=−+
+−=−
−
−
=−
yx
xy
xy
 
 
Segue o gráfico: 
 
 242 
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
f (x)
 
 
 
(b) ( )
ax
xf
−
=
1
, }4,2{−−∈ Ra ; .4,2 =−= xx 
 
Temos que: 
.)(
1)()( 2axxfxm −
−
=′= 
 
Para 2−=x temos: 
2)2(
1
)2(
1)2( 2
aa
m
+
−
=
−−
−
=− . 
 
aa
yxp
+
−
=
−−
=⇒−=
2
1
2
12/ 
Assim, 
.04)2(
22)2(
)2()2(
1
2
1
2
2
2
=++++
−−=+++
+
+
−
=
+
+
ayax
xaya
x
aa
y
 
 
 
Para 4=x temos: 
2)4(
1)4(
a
m
−
−
= 
 
a
yxp
−
=⇒=
4
14/ 
 243 
Assim, 
.08)4(
4)4()4(
)4()4(
1
4
1
2
2
2
=+−−+
+−=−−−
−
−
−
=
−
−
ayax
xaya
x
aa
y
 
 
Segue o gráfico: 
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
f (x)
Usando a = 3
 
 
 
(c) ( ) xxf 2= ; .0,,3,0 >=== aaxxx 
Temos que: 
.
1)()(
x
xfxm =′= 
 
Para 0=x , temos 
∞=
∆
−∆
=
∆
−∆+
++ →∆→∆ x
x
x
fxf
xx
02lim)0()0(lim
00
 
Portanto, usando 4.1.2, segue que 0=x é a equação da reta tangente. 
 
Para 3=x temos: 
3
1)3( =m e 
323/ =⇒= yxp . 
Assim, 
 244 
033
363
)3(
3
132
=+−
−=−
−=−
yx
xy
xy
 
 
 
Para ax = temos: 
( )
a
am
1
= e 
.0,2/ >=⇒= aayaxp 
Assim, 
( )
.02
12
=+−−=−
−=−
ayaxouaxaya
ax
a
ay
 
Segue o gráfico. 
-5 -4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
f (x)
Usando a=1/2
 
 
 
2. Encontrar a equação da reta tangente à curva ,13 −= xy que seja perpendicular à reta 
.xy −= 
 
23)( xxm = 
 
 245 
A declividade da reta dada é 1−=m . Assim a declividade da perpendicular à reta xy −= 
será 1=m . Temos, 
 
3
1
3
1
13
2
2
±=
=
=
x
x
x
 
 
 
1
3
1
3
1/
3
−





=⇒= yxp 
02333333
333.33133
3
111
33
1
=−−−
−=+−






−=+−
yx
xy
xy
 
 
1
3
1
3
1/
3
−




 −
=⇒
−
= yxp 
.02333333
33333133
3
111
33
1
=+−−
+=++






+=++
yx
xy
xy
 
 
 
3. A posição de uma partícula que se move no eixo dos x depende do tempo de acordo 
com a equação ,3)( 32 tttx −= em que x vem expresso em metros e t em segundos. 
(a) Qual é o seu deslocamento depois dos primeiros 4 segundos? 
.166416.344.3)4(
3)(
32
32
mx
tttx
−=−=−=
−=
 
(b) Qual a velocidade da partícula ao terminar cada um dos 4 primeiros segundos? 
2' 36)()( tttxtv −== 
 246 
.2416.34.6)4(
99.33.6)3(
04.32.6)2(
336)1(
0)0(
smv
smv
smv
smv
smv
−=−=
−=−=
=−=
=−=
=
 
(c) Qual é a aceleração da partícula em cada um dos 4 primeiros segundos? 
.184.66)4(
123.66)3(
62.66)2(
066)1(
6)0(
66)()(
2
2
2
2
2
'
sma
sma
sma
sma
sma
ttvta
−=−=
−=−=
−=−=
=−=
=
−==
 
 
 
4. Um corpo cai livremente partindo do repouso. Calcule sua posição e sua velocidade 
depois de decorridos 1 e 2 segundos. (Da Física, use a equação gt 
2
1
-t vy 20= para 
determinar a posição y do corpo, onde 0v é a velocidade inicial e 2m/s 9,8 g ≅ ). 
sm
v
my
y
smv
tgtv
dt
dy
v
my
gttvy
o
o
6,19
2.8,90)2(
6,19)2(
4.8,9.
2
10)2(
8,91.8,90)1(
8,90
9,41.8.9.
2
10)1(
2
1 2
−=
−=
−=
−=
−=−=
−=−==
−=−=
−=
 
 
Nos exercícios de 5 a 42 calcular a derivada. 
 247 
5. 102 )373(10)( −+= xxxf 
)76()373(100)( 92 +−+=′ xxxxf . 
 
6. 32 )(1)( axbx
a
xf += 
)2()(3.1)( 22 abxaxbx
a
xf ++=′ . 
 
7. 472 )13()67()( −+= ttttf 
[ ])614()13(7)67(12)13()67(
)614()67()13(7)13()67(12
)614()67(7.)13(3.)13(.4.)67()(
2362
624372
624372
+−++−+=
++−+−+=
++−+−+=′
ttttttt
ttttttt
ttttttttf
 
 
8. 
3
2 32
17)( 





+
+
=
t
t
tf 
42
22
22
22
22
2
22
22
2
)32(
)21414()17(3
)32(
4282114
.)32(
)17(3
)32(
)4()17(7)32(
.
32
173)(
+
+−−+
=
+
−−+
+
+
=
+
+−+






+
+
=′
t
ttt
t
ttt
t
t
t
ttt
t
t
tf
 
 
9. ( )3 22 263)( −+= xxxf 
3 2
3
1
2
263
)1(4
)66()263(
3
2)(
−+
+
=
+−+=′
−
xx
x
xxxxf
 
 248 
 
10. 
13
2)(
−
=
x
x
xf 
13)13(
23
13
)13(3132
13
3.)13(
2
1
.22.13
)(
2
1
2
1
−−
−
=
−
−−−
=
−
−−−
=′
−
−
xx
x
x
xxx
x
xxx
xf
 
 
11. 
1
12)(
−
+
=
t
t
tf 
2
1
2
3
2
2
1
2
2
1
2
2
1
)12()1(
1
.
2
3
)1(
3
.
12
1
2
1
)1(
1222
.
12
1
2
1
)1(
1.)12(2.)1(
.
1
12
2
1)(
+−
−
=
−
−






+
−
=
−
−−−






+
−
=
−
+−−






−
+
=′
−
tt
tt
t
t
tt
t
t
t
tt
t
t
xf
 
 
12. xexf −== 3
3
1)( 
)1(
3
1)( 3 −=′ − xexf 
 
13. 63
2
2)( += xxf 
 249 
2ln.)66(.2)( 63 2 +=′ + xxf xx 
14. ( ) sesssf 332 2167)( −+−+= 
s
s
esss
essssf
322
322
6)614()167(3
)3(.2)614()167(3)(
−
−
−+−+=
−++−+=′
 
15. ( )ttetf t 5)( 22/ += 




++=




+++=′
+++=′
5
2
9
2
1
.
2
5
2
152.)(
)5(
2
1)52.()(
22
22
222
tte
tttetf
ttetetf
t
t
tt
 
16. ( )42log)( 2 += xxf 
e
x
xf 2log.42
2)(
+
=′
 
17. 1log)( 3 += ssf 
)1(2
log
1.1
log
.
2
1
log.
1
)1(
2
1
)(
3
3
3
2
1
+
=
++
=
+
+
=′
−
s
e
ss
e
e
s
s
sf
 
18. 





+= 2
11ln)(
xx
xf 
 250 
)1(
2
1
.
2
1
2
11
21
)(
2
3
2
3
2
32
+
−−
=
+
−−
=
+
−−
=
+
−
+
−
=′
xx
x
x
x
x
x
x
x
x
x
xx
xxxf
 
19. 
xx
x
b
a
xf
63
3
2)(
−
= 
[ ]
)63(
33
)63(2
3363
)63(2
633363
2
2
2
2
22
ln)66()(ln3
ln)66(ln3
ln)66(..ln.3..)(
xx
xx
xx
xxxx
xx
xxxxxx
b
bxaaa
b
bxaaab
b
bxbaaab
xf
−
−
−
−
−−
−−
=
−−
=
−−
=′
 
20. ( ) 1212)( −+= tttf 
2.)1()12(2.)12(ln.)12()( 221 22 −++++=′ −− ttttttf tt 
21. )ln()(
2
1)( bsabsasf ++= 
[ ]
bsa
bsabsab
bsa
bbsabsabsabsab
bbsabsa
bsa
bbsabsasf
bsa
bsabsa
bsabsa
+
++
=
+
+++++
=
+++
+
++=′
+
++
−++
)(ln.)(
)(2
.)(.)(ln)(ln.)(
.)(.)(ln
2
1).(ln.)(
2
1)(
)(ln
)(ln)(ln
1)(ln)(ln
 
22. ( )uuf −= 2cos)( pi 





−+=′ usenuf
2
)( pi 
23. θθθ 2.cos2)( 2 senf = 
 251 
22
22
242coscos4
2.)(.2.22.2cos.cos2)(
θθθθθ
θθθθθθ
sensen
sensenf
−=
−+=′
 
24. )63()( 23 xxsenxf += 
)66(.)63(cos.)63(3)( 222 +++=′ xxxxxsenxf 
25. xxtgxf ++= )12(3)( 
x
x
xxxf
2
1)12(sec6
2
12.)12(sec3)(
2
2/12
++=
++=′ −
 
26. 
x
x
xf
2sec3)( = 
2
22
2
2
sec3sec6
sec3.sec.sec.2.3.)(
x
xxtgxx
x
xxtgxxx
xf
−
=
−
=′
 
27. xexf x 3cos)( 2= 
]333cos2[
3cos233
2..3cos3.3)(
2
22
22
xsenxe
xexsene
exxsenexf
x
xx
xx
−=
+−=
+−=′
 
28. 32cos)( θθ ecf −= 
3322
2333
cot.seccos6
3.cot)seccos(seccos2)(
θθθ
θθθθθ
g
gf
=
−−=′
 
29. bxaxf cos)( = 
xb
xbsenab
bxbsenxbaxf
cos2
.)()(cos
2
1
.)( 2/1
−
=
−=′
−
 
 252 
30. 2)()( utguuf = 
utguutguu
utguuutguuf
222
2
2.sec2
]sec.[.)(2)(
+=
+=′
 
31. 0,)( cot >= aaf gθθ 
)cos(.ln.)( 2cot θθ θ scaaf g −=′ 
32. 2)()( xsenarcxf = 
21
1)(2)(
x
xsenarcxf
−
=′ 
33. tarcttf 3cos)( = 
1.3cos
91
3)(
2
tarc
t
ttf +
−
−
=′ 
34. )(cos)( tsenarctf = 
1
cos
cos
1
cos)(
2
−=
−
=
−
−
=′
t
t
tsen
t
tf
 
35. xarcxf sec)( = 
12
1
1
1
.
2
1
1
2
1
)(
2/1
−
=
−
=
−
=′
−
xx
xxx
xx
x
xf
 
36. )32(cos)( 2 += tecarcttf 132 ≥+t 
 253 
ttarc
tt
ttf 2.)32(seccos
1)32(32
2
.)(
2
2 ++
−++
−
=′ 
37. 
x
hxsen
xf )(ln)( = 
2
2
)(lncot
1.)(lncosh
)(
x
xsenhghx
x
xsenh
xsenh
x
x
xf
−
=
−
=′
 
38. [ ] 2/12)1(cot)( += tghtf 
[ ]
2
22
222/12
)1(cot
)1(seccos)1(
)1(2.)1(seccos.)1(cot
2
1)(
+
++
−=
++−+=′
−
tgh
tht
tthtghtf
 
39. 
3)13(
seccos)( 


 +
=
x
xhxf 





 +



 +
=





 +−++
−


 +
=′
x
xgh
x
xh
x
x
xx
x
xgh
x
xh
x
xhxf
13
cot.
13
seccos
13
)13(3.
.
13
cot
13
seccos.
13
seccos3)(
3
2
2
2
 
40. 1cosharg)( 2 −−= xxxxf 
12
2
cosharg
1
1)(
22
−
−+
−
=′
x
x
x
x
xxf 
41. 2cotarg)( xghxxf = 
2
4
2
2
4
cotarg
1
2
1.cotarg
1
2)(
xgh
x
x
xgh
x
x
xxf
+
−
=
+
−
=′
 
 
 254 
42. [ ]22cosarg
2
1)( xghxf = 
1;
1
2
.cosharg2.
2
1)( 2
4
2 >
−
=′ x
x
x
xxf 
 
���� Nos exercícios 43 a 79, calcular a derivada. A seguir, usando um software algébrico, 
comparar os resultados. 
 
43. 535 )62(
3
1)( −+= xxxf 
)1810(.)62(5.
3
1)( 44435 −− −+=′ xxxxxf . 
44. 2
102 1)63()(
x
xxxf −+= 
3
92 2)66()63(10)(
x
xxxxf +++=′ . 
 
45. 36 )13()25()( −−= xxxf 
[ ]
[ ]
[ ])48135)13()25(
)30901845)13()25(
)13(30)25(9)13()25(
)25.()13(30)13()25(9
5.)25(6.)13(3.)13(3)25()(
25
25
25
5326
5326
−−−=
−+−−−=
−+−−−=
−−+−−=
−−+−−=′
xxx
xxxx
xxxx
xxxx
xxxxxf
 
 
46. ( ) x
x
xxf −
+
+−=
1
152)( 4 
 255 
xx
x
x
x
xxf
2
1
)1(
1)52(8
2
1
)1(
12.)52(4)(
2
2
3
2
1
3
−
+
−−=
−
+
−
+−=′
−
 
 
47. ( ) 3/12 254)( −+−= tttf 
)58()254(
3
1)( 3
4
2
−+−−=′
−
ttttf 
 
48. 13
132
7)(
5
2
++
+
= x
x
x
xf 
2
1
5
1
5
6
2
2
1
5
1
5
6
2
)13(
2
3)13(7)13(
10
21
3.)13(
2
12.)13(
2
73.)13(
5
1
.
2
7)(
−−−
−−−
+++++−=
+++++
−
=′
xxxxx
xxxxxxf
 
 
49. 762)( 23 ++= xexf x 
)66(.2)( 763 2 +=′ ++ xexf xx 
50. ( )xexf =)( 
x
e
xexf
x
x
2
2
1
.)( 2
1
=
=′
−
 
 
51. 
x
xf
2ln
2
1)(
−






= 
 256 
x
x
x
xf
x
x
x
2ln.2
2ln.1.
2
1
2
1ln.
2
2
.
2
1)(
2ln
2ln
2ln
=
−





−=
−






=′
−
−
 
 
52. 
t
e
tf
t 1)(
2
+
=
−
 
( )
2
2
2
12
1.)1()2(.)(
22
22
t
eet
t
etet
tf
tt
tt
−−−
=
+−−
=′
−−
−−
 
53. 
1
1)(
+
−
=
t
t
e
e
tf 
2
2
222
1
2
2
1
)1(
2
.
1
1
2
1
)1(.1
1
2
1
)1(
.)1(.)1(
.
1
1
2
1)(
+−
+
=
+
+−+






+
−
=
+
−−+






+
−
=′
−
−
t
t
t
t
t
tttt
t
t
t
tttt
t
t
e
e
e
e
e
eeee
e
e
e
eeee
e
e
tf
 
 
54. ( ) xcbx
a
xf ln1)( 2 −+= 
x
bx
a
xf 1)2(1)( −=′ 
 
55. ( )47ln
2
1)( 2 −= xxf 
 257 
47
7
47
14
.
2
1)(
2
2
−
=
−
=′
x
x
x
x
xf
 
 
56. 





−
+
=
x
x
xf
1
1ln)( 
2
2
2
1
2
)1()1(
2
1
1
.)1(
11
1
1
.)1(
)1()1(1)1()(
xxx
x
x
x
xx
x
x
x
xx
xf
−
=
+−
=
+
−
−
++−
=
+
−
−
−+−−
=′
 
 
57. 
t
b
a
tf 





=)( 
tb
a
b
a
tf
t
2
1
.ln.)( 











=′ 
 
58. ( ) xxexf 4)( 2 += 
xeex
x
eexf xxxxxx 2..)4(
2
1
.)4(ln.)4()( 2222 1−++++=′ 
 
59. )42()( += xsenxf 
)42(cos2)( +=′ xxf 
 
60. )132(cos2)( 2 +−= θθθf 
 258 
[ ]34)132(2)( 2 −+−−=′ θθθθ senf 
 
61. 
2
2cos1)( αα +=f 
α
α
α 2
2
22)( sensenf −=−=′ 
 
62. θθθ 22 cos)( += senf 
0
cos2cos2
)(cos2cos2)(
=
−=
−+=′
θθθθ
θθθθθ
sensen
sensenf
 
 
63. ( )24 32cot)( −= sgsf 
2223
2223
)32(seccos.)32(cot)32(16
2.)32(2.)32(seccos.)32(cot4)(
−−−−=
−−−−=′
ssgs
sssgsf
 
 
64. 
2
1)( 





=
xsen
xf 
xsen
x
xsen
x
xsen
xf
3
2
cos2
cos
.
12)(
−
=
−
=′
 
 
65. 
xe
xsen
xf )1()( += 
 259 
x
x
xx
e
xsenx
e
exsenxe
xf
)]1()1([cos
)1()1(cos)( 2
+−+
=
+−+
=′
 
 
66. )2/(cos)2/()( 22 xxsenxf = 
2
.
2
cos
2
cos.
2
2
1
.
2
1
cos.
2
12.cos
2
1
2
.
2
cos.2.
2
1)(
33
22
x
sen
xxx
sen
xxsenx
x
sen
x
xsenxf
+−=
+





−











=′
 
 
67. ttf 2cosln)( = 
ttg
t
tsen
t
tsent
tf
2
cos
2
cos
.cos2)( 2
−=
−
=
−
=′
 
 
68. )2cos3(log)( 2 xxxf −= 
e
xx
xsen
xf 2log.2cos3
2)2(3)(
−
+
=′ 
 
69. tetf 2cos2)( = 
t
t
etsen
tsenetf
2cos2
2cos2
)2(4
2)2(2.)(
−=
−=′
 
 
70. 
3
2
cos)( xarcxf = 
 260 
22
22
49
23.
49
3/2
9
49
3/2
9
41
3/2)(
xx
xx
xf
−
−
=
−
−
=
−
−
=
−
−
=′
 
 
71. 
1
2/)(
+
=
s
ssenarc
sf 
22
2
2
2
2
)1(
1
.
24
1
)1(
2
2.
4
2/1)1(
)1(
2
4
1
2/1)1(
)(
+






−
−
+
=
+
−
−
+
=
+
−
−
+
=′
s
s
senarc
s
s
s
s
senarc
s
s
s
s
senarc
s
s
sf
 
 
72. 21
1)(
x
tgarcxf
−
= 
22
2
121
2
1)1(
2
1)1(
)1(
.)1(
2
)1(
11
)1(
)2(.1
)(
24
4222
22
22
22
22
22
+−
=
++−
=
+−
=
+−
−
−
=
−
+
−
−−
=′
xx
x
xx
x
x
xx
x
x
x
x
x
x
xf
 
 
73. )12()( −= xsenhxf 
)12(cosh2)( −=′ xxf 
 
 261 
74. ( )[ ]1coshln)( 2 −= ttf 
)1(2
)1(cosh
2.)1()(
2
2
2
−=
−
−
=′
ttght
t
ttsenh
tf
 
 
75. 22 )34()( −= ttghtf 
2222
2222
)34(sec.)34(16
8.)34(2.)34(sec)(
−−=
−−=′
thtt
ttthtf
 
 
76. ][lnsec)( xhxf = 
x
xtghxhxf 1.][ln.][lnsec)( −=′ 
 
77. 2)(arg)( xsenhxf = 
1
1
.arg2)(
2 +
=′
x
xsenhxf 
 
78. 2
2
1
arg)( xtghxf = 
44
4
4
4
4
4
4
1
2.
2
1
)(
x
x
x
x
x
x
xf
−
=
−
=
−
=′
 
 
79. xhxxf 2secarg)1()( += 
 262 
120;2secarg
412
2)1()(
2
<<+
−
−
+=′ xxh
xx
xxf 
 
80. Encontrar )(xf ′ . 
(a) 



>
≤−
=
− 0,
0,1)(
xe
xx
xf
x
 



>−
<−
=′
− 0,
0,1)(
xe
x
xf
x
 
No ponto 0=x , temos 
1)0()0( '' −=−=+ ff . Portanto, 1)0(' −=f . 
 
(b) )43|ln)( xxf −= 













+∞∈−






∞−∈−
=
,
4
3);34(ln
4
3
,);43(ln
)(
xx
xx
xf 
Temos: 






−∈
−
=






>
−
<
−
=
−
−
=′
4
3
34
4
4
3
;
34
4
4
3
;
34
4
43
4
Rxse
x
x
x
x
xxy
 
 
(c) |12|)( −= xexf 
 263 






<
≥
=
−
−
2
1
;
2
1
;
)(
21
12
xe
xe
xf
x
x
 
 






<−
>
=′
−
−
2
1
;2
2
1
;2
21
12
xe
xe
y
x
x
 
No ponto 
2
1
=x , 2
2
1
' =





+y e 2
2
1
' −=





−y . Logo, )(xf não é derivável nesse ponto. 
81. Calcular ),0(f ′ se xexf x 3cos)( −= . 
xexseneexxsenexf xxxx 3cos33)1(.3cos)33(.)( −−−− −−=−+−=′ . 
110)0( −=−=′f . 
 
82. Calcular ),1(f ′ se .2/)1(ln)( xsenarcxxf ++= 
4
1
2
1
1
1)(
2xx
xf
−
+
+
=′ 
6
323
4
11
2
1
11
1)1(
+
=
−
+
+
=′f
 
 
83. Dada ,)( xexf −= calcular ).0()0( fxf ′+ 
1)0()( −=′⇒−=′ − fexf x 
 264 
xxfxf −=−+=′+ 1)1(1)0()0( . 
 
84. ���� Dada a ,cos1)( xxf += mostrar que )(xf é par e )(xf ′ é Ímpar. Usando uma 
ferramenta gráfica, esboçar o gráfico de )(xf e )(xf ′ observando as simetrias. 
xsenxf
xxf
−=′
+=
)(
cos1)(
 
paréxfxfxxxf )()(cos1)(cos1)( ⇒=+=−+=− . 
ímparéxfxfxsenxsenxf )(')()()( ⇒′−==−−=−′ . 
 
 Segue o gráfico de )(xf , observando-se a simetria em relação ao eixo dos y. 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
-1
1
2
x
f (x)
 
 Segue o gráfico de )(xf ′ , observando-se a simetria em relação à ori gem. 
 265 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
-1
1
2
x
f ' (x)
 
 
85. Dada a ,3cos2)( xxsenxf = mostrar que )(xf é ímpar e )(xf ′ é par. 
2.2cos.3cos3)3(2)( xxxsenxsenxf +−=′ 
ímparéxfxfxxsenxxsenxf )()(3cos.2)3(cos)2()( ⇒−=−=−−=− . 
 
( )
paréxfxfxxxsenxsen
xxxsenxsen
xxxsenxsenxf
 )(')(2cos.3cos23.23
2cos.3cos2)3()2(3
)2(cos)3(cos2)3()2(3)(
⇒′=+−=
+−−−=
−−+−−−=−′
 
 
86. ����Dada a ,2
2
1)( xsenxf = calcular )(xf ′ e verificar que f e f ′ são periódicas de 
mesmo período. Usando uma ferramenta gráfica, esboçar os gráficos de )(xf e )(xf ′ 
comprovando os resultados. 
xsenxf 2
2
1)( = 
xxxf 2cos2)2(cos
2
1)( ==′ 
 Para verificar a periodicidade temos: 
 266 
).(2
2
1
)22(
2
1)(
xfxsen
xsenxf
==
+=+ pipi
 
)()(2cos2cos)( pipi +′=+==′ xfxxxf . 
Portanto, são periódicas de período .pi 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
x
f(x)
 
 
 267 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
-1
1
x
f ' (x)
 
 
 
87. Seja )(xf derivável e período de período T . Mostrar que f ′ também é periódica de 
período T . 
Se )(xf é derivável ==> 
x
xfxxf
xf
x ∆
−∆+
=′
→∆
)()(lim)(
0
 
Se )(xf é periódica de período T ==> )()( xfTxf =+ e )()( xxfTxxf ∆+=+∆+ 
Queremos mostrar que 
)()( xfTxf ′=+′ 
De fato 
 
 
 
88. Mostrar que a função xexy −= satisfaz a equação .)1( yxyx −=′ 
)(
)()(lim
)()(lim)(
0
0
xf
x
xfxxf
x
TxfxTxfTxf
x
x
′=
∆
−∆+
=
∆
+−∆++
=+′
→∆
→∆
 268 
xexy −= 
xx eexy −− +−=′ )1( 
Substituindo na equação: 
xxxx
xxx
exexexex
exxeexx
−−−−
−−−
−=+−
−=+−
22
)()1()(
 
 
89. Mostrar que a função 2/
2xexy −= satisfaz a equação .)1( 2 yxyx −=′ 
2
2x
exy
−
= 
232223
22222
22
2222
222
22
.)1(
2
2
.
xxxx
xxx
xx
exexexex
exxexexx
e
x
exy
−−−−
−−−
−−
−=+−
−=








+−
+
−
=′
 
90. Mostrar que a função 
xx
y
ln1
1
++
= satisfaz a equação ).1(ln −=′ xyyx 
xx
y
ln1
1
++
= 
2)ln1(
11
xx
xy
++






+−
=′
 
)1ln( −=′ xyyyx 
2222 )ln1(
1
)ln1(
ln1ln
ln1
1
)ln1(
ln
)ln1(
11
.
xx
x
xx
xxx
xxxx
x
xx
x
x
++
−−
=
++
−−−
=
++
−
++
=
++






+−
. 
 
 269 
91. Sejam f e g funções tais que xxgf =))(( 0 para todo )()(, xgexfex ′′ existem para 
todo x . 
( ) ,)(
1)(
xg
xgf
′
=′ sempre que .0)( ≠′ xg 
Temos: 
 
( ) ( ) 1')(' == xxgf o . 
Pela regra da cadeia, 
( ) )(')).((')(' xgxgfxgf =o . 
Logo, 
1)(')).((' =xgxgf ou ( ) )(
1)(
xg
xgf
′
=′ , 0)(' ≠xg . 
 
92. Obtenha a regra do produto para )( ′uv derivando o fórmula .lnln)ln( vuuv += 
 
( )
( )
( ) gfgffg
fg
gfgf
fg
fg
g
g
f
f
fg
fg
gffg
′+′=′
′+′
=
′
′
+
′
=
′
+= lglg)lg(
. 
 
93. Provar que: 
(a) Se ,cot xgy = então .cos 2, xecy −= 
xsen
x
xgy coscot == 
 270 
x
xsenxsen
xxsen
xsen
xxxsenxseny
2
22
22
2
seccos
1cos
cos.cos)(
−=
−
=
−−
=
−−
=′
 
 
(b) Se ,sec xy = então ..sec, xtgxy = 
x
xy
cos
1
sec == 
xtgx
x
xsen
x
x
xseny
.sec
cos
.
cos
1
cos
)(
2
==
−−
=′
 
 
(c) Se ,cot xgarcy = então .
1
1
2
,
x
y
+
−
= 
ygxxgarcy cotcot =⇔= , ),0( pi∈y . 
Como para ),0( pi∈y , 0seccos)' (cot 2 ≠−= yyg ,usando o teorema da função inversa, 
temos: 
22
2
1
1
cot1
1
seccos
1
)(cot
1
xyg
yyg
y
+
−
=
+
−
=
−
=
′
=′
 
 
(d) Se ,1||,cos ≥= xxecarcy então .1||,
1||
1
2
, >
−
−
= x
xx
y 
),0(,seccos1||,cos pi∈=⇔≥= yyxxxecarcy . 
Como ),0(,0cotseccos)'sec(cos pi∈≠−= ygyyy , temos 
 271 
1,
1
1
1seccos.seccos
1
cot.seccos
1
)sec(cos
1
22
≥
−
−
=
−−
=
−
=
′
=′
x
xxyy
ygyy
y
 
 
(e) Se ,cosh xy = então ., xsenhy = 
2
cosh
xx ee
xy
−+
== 
xsenheey
xx
=
−
=′
−
2
. 
 
(f) Se ,xtghy = então .sec 2, xhy = 
xx
xx
ee
ee
xtghy
−
−
+
−
== 
( ) ( ) ( ) ( )
( )
( )
( ) ( ) xheeee
ee
eeee
ee
eeeeeeeey
xxxx
xx
xxxx
xx
xxxxxxxx
2
2
2
2
2222
2
sec
24
22
=





+
=
+
=
+
−+−++
=
+
−−−++
=′
−
−
−
−−
−
−−−−
 
 
(g) Se ,sec xhy = então ..sec, xtghxhy −= 
xx ee
xhy
−+
==
2
sec 
xtghxh
ee
ee
eeee
eey
xx
xx
xxxx
xx
.sec
)(
)(
.)(
2
)(
)(2
2
−=
+
−
+
−
=
+
−−
=′
−
−
−−
−
 
 
 272 
(h) Se ,sec xharcy =então .10,
1
1
2
, <<
−
−
= x
xx
y 
x
x
xharcy
211lnsec −+== . 
( )
( )
( )
( )
( )( ) 222
2
22
222
2
2
2
2
22
22
1
2
1
1
.
111
11
11
1
.
1
11
11
11
1
11
.
1.11)2(1(
2
1
xxxxx
x
xxx
xxx
xx
x
x
x
x
x
x
xxxx
y
−
−
=
−+−
−+−
=
−+−
+−−−−
=
−+
−+−
−
−
=
−+
−+−−





−
=′
−
 
 
(i) Se ,cos xecharcy = então .0,
1||
1
2
, ≠
+
−
= x
xx
y 







 +
+==
x
x
x
xecharcy
211lncos . 
Vamos mostrar para 0>x . Temos, 
2
22
2
2
2222
1
1
 
1
11
.
11
 
1
11
.
11
1
'
xx
xx
x
x
x
xxx
x
x
x
y
+
−
=
+
++
++
−
=








+
−
−
+
+
=
 
 
 273 
94. ����Encontrar todos os pontos onde o gráfico de )(xf tem a mesma tangente horizontal. 
Usando uma ferramenta gráfica esboçar o gráfico de )(xf e )(xf ′ e comparar os 
resultados. 
(a) ;2)( xsenxf = 
02cos
02cos2)(
=
==′
x
xxf
 
4
)12(
4
2
,
24
,
2
2
+
=
+
=
∈+=
∈+=
kk
x
Zkkx
Zkkx
pipipi
pipi
pi
pi
 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
-1
1
2
x
y
 
 
(b) xxf cos2)( = ; senxxf 2)(' −= 
0
02
=
=−
xsen
xsen
 
Zkkx ∈= ,pi 
 274 
-3pi/2 -pi -pi/2 pi/2 pi 3pi/2
-2
-1
1
2
x
y
 
 
95. ���� Traçar num mesmo sistema de coordenadas as funções 21 xy −−= e 21 xy += . 
Usando a visualização gráfica responder: 
 
(a) Quantas retas são tangentes a ambas as parábolas? 
(b) Quais são os pontos de tangência? 
(c) É possível encontrar essas retas algebricamente? 
 
 Seguem os gráficos em um mesmo sistema de coordenadas. 
 
-2 -1 1 2
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
x
f (x)
 
 
 275 
Respostas: 
(a) Duas 
(b) Sejam 1P e 2P os pontos de tangência da reta que tem inclinação positiva. 
 
( )111 , yxP = ( )222 , yxP = 
12
12
yy
xx
−=
−=
 
 
Temos, 
xy 2=′ tangente em 1P : 12xm = 
Equação da reta tangente no ponto 1P : ( )
( )111
11
2 xxxyy
xxmyy
−=−
−=−
 
 
( )111 2 xxxyy −=− 
 
Substitui no ponto 2P , vem: 
 
( )
11
11
11111
2
42
2
xy
xy
xxxyy
=
−=−
−−=−−
 
 
21 xy += 211 12 xx += 
 
1
012
1
1
2
1
=
=+−
x
xx
 
 
21 =y 
 
( )2,11 =P , ( )2,12 −−=P 
 
Por simetria: ( )2,13 −=P , ( )2,14 −=P 
 
(c) Equação das tangentes: 
( )
xy
xy
2
11.22
=
−=−
 
Por simetria, a outra tangente é xy 2−= . 
 
 
96. ���� Dada a função 562 +−= xxy definida para [ )∞+∈ ,3x , desenvolver os 
seguintes itens: 
 276 
(a) Determinar a função inversa )()( 1 xfxgy −== e identificar o domínio. 
( ) [ )∞+∈−−=
+−+−=
,3,43
5993.2
2
2
xx
xxy
 
 
( )
43
43
43 2
++=
+=−
+=−
yx
yx
yx
 
Portanto, a inversa é dada por 4,43 −≥++= xxy . 
 
 
(b) Encontrar a equação da reta tangente à curva )(xfy = no ponto de abscissa 5. 
Temos: 
0530255 00 =+−=⇒= yx 
 
( ) 62 −=′ xxf ( ) 465.20 =−=′= xfm 
 
Equação da reta tangente: ( )54 −= xy 
 
(c) Encontrar a equação da reta tangente à curva )(xgy = no ponto de abscissa 0. 
Temos: 
43 ++= xy 
( ) 214
2
1
−+=′ xy 
( )
( )
4
10
4.
2
10 21
=′
=′
−
y
y
 
 
50 00 =⇒= yx 
5
4
1
4
15
+=
=−
xy
xy
 
 
(d) Fazer uma representação gráfica dos resultados obtidos e identificar a relação 
estabelecida no Teorema 4.14. 
 
 277 
-4 -3 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7
-4
-3
-2
-1
1
2
3
4
5
6
7
x
f (x)