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A função dada é:
D(x, y) = (xy) / (x² + y²).
Deseja-se analisar o limite de D(x, y) quando (x, y) → (0, 0), determinar se ele existe e,
em caso afirmativo, calcular seu valor.
Análise do limite
O limite de uma função de duas variáveis depende do caminho pelo qual (x, y) → (0,
0). Se o valor do limite variar conforme o caminho escolhido, o limite não existe.
1. Caminho y = 0:
Substituímos y = 0 na função:
D(x, y) = (xy) / (x² + y²) = (x · 0) / (x² + 0²) = 0.
Portanto, ao longo do eixo x, o limite é 0.
2. Caminho x = 0:
Substituímos x = 0 na função:
D(x, y) = (xy) / (x² + y²) = (0 · y) / (0² + y²) = 0.
Portanto, ao longo do eixo y, o limite também é 0.
3. Caminho y = mx (reta genérica):
Substituímos y = mx na função:
D(x, y) = (x(mx)) / (x² + (mx)²) = (mx²) / (x² + m²x²).
Simplificando:
D(x, y) = (mx²) / (x²(1 + m²)) = m / (1 + m²).
O valor depende de m, que é a inclinação da reta escolhida. Assim, para
diferentes valores de m, o limite assume valores diferentes.
Conclusão
Como o valor do limite varia dependendo do caminho escolhido (por exemplo, ao
longo de y = 0, x = 0 ou y = mx), concluímos que:
lim_{(x,y)→(0,0)} D(x,y)
não existe.
Implicações para a análise da deformação no material
A inexistência do limite indica que a deformação no ponto (0, 0) não pode ser
definida de forma única. Isso significa que o comportamento do material nesse
ponto é altamente sensível à direção das forças aplicadas. Em termos práticos de
engenharia mecânica, isso pode representar uma singularidade ou um ponto crítico
onde as propriedades do material são imprevisíveis ou instáveis. Essa análise reflete
a impossibilidade de determinar um valor único para a deformação no ponto em
questão devido à dependência do caminho escolhido.
Análise do limite
Conclusão
Implicações para a análise da deformação no material