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1 CALCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL – Prof Moises Lopes da Silva DERIVADA DE UMA FUNÇÃO y = f(x) num ponto x = x0 1. Introdução ao Conceito de Derivada 1.1- os principais conceitos sobre derivadas estão relacionados com a noção de reta tangente à uma curva no plano. 1.2 Reta Tangente em um ponto P de uma circunferência ou de uma curva qualquer: É uma reta única que toca a circunferência ou a curva em exatamente um único ponto P, e é perpendicular ao raio de curvatura OP, como vemos nas figuras abaixo. 2 2 . A DERIVADA DO PONTO DE VISTA GEOMÉTRICO. Seja o gráfico abaixo, representativo de uma de uma função y = f(x), definida num intervalo de números reais. Ve-se que a razão incremental da função y = f(x), quando x varia de x0 para x0 + x0 , é dada por : 3 Define-se como DERIVADA DA FUNÇÃO y = f(x) no ponto x = x0, como sendo o limite da razão incremental acima, quando x0 tende a zero, e é representadapor f ' (x0) , ou seja: Observações: 1)A derivada de uma função y = f(x), pode também ser representada pelos símbolos y, ; dy / dx ou f '(x) 2)Se fizermos x0 = h , poderemos escrever a definição de derivada, como: 3)Pela análise da figura, conclui-se que quando x0 0 , o ponto Q , tende a coincidir com o ponto P da mesma figura., definindo a reta tangente “r” , que forma um ângulo com o eixo horizontal (eixo das abcissas), concluindo-se assim, que a derivada da função y = f(x) no ponto x = x0 , é numericamente igual a tangente do ângulo que a reta “r”, faz com o eixo horizontal , ou seja f '(x0) = tgsta tangente do ângulo, denomina-se inclinação da reta tangente à curva dada pela função y = f(x), no ponto de abcissa x0. 4 Exemplos: 1) Seja a parábola dada pela função f(x)=x². O coeficiente angular da reta tangente a esta curva no ponto de abcissa x = 1 , é dado por: 2 h 0 h 0 f (1 h) f (1) (1 h) 1 m lim lim 2 h h ou seja o valor da inclinação da reta tangente à curva dada pela função y = x² no ponto de abcissa x0 = 1, vale 2. 2) A derivada da função f(x)=x³ no ponto x=1, é dada por: ALGUMAS REGRAS DE DERIVAÇÃO A rigor, para o cálculo da derivada de uma função, teremos que calcular o limite da razão incremental dada anteriormente, mais por aspectos de praticidade, torna-se necessário, o conhecimento das fórmulas de derivadas de algumas das principais funções elementares, as quais foram colocadas na tabela seguinte, além das derivadas da soma, produto e quociente de duas funções , lembrando que a derivada de uma função y = f(x) pode ser indicada pelos símbolos y ' , f ' (x) ou dy/dx 5 FORMULÁRIO BÁSICO FUNÇÃO DERIVADA y = k , k = constante y ' = 0 y = k.x y ' = k y = xn y ' = n.x n - 1 y = u ± v y ' = u' ± v' y = u.v y' = u'.v + u.v' y = u / v , v 0 y' = (u'.v - u.v') / v2 y = e u y ' = u'.e u y = a x , 1 a > 0 y ' = a x . ln a y = u k y ' = u'.k.u k-1 y = sen(x) y ' = cos(x) y = cos(x) y ' = - sen(x) y = tg(x) y ' = sec2 (x) Onde u = u(x) e v = v(x) são funções deriváveis no ponto x. obs: outra fórmula importante , , 1 ,k k k Se y u k uy u 6
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