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Universidade de Braśılia Departamento de Matemática Cálculo 1 Roteiro de Estudos - Semana 5 O material da Semana 5 (Retas tangentes, derivadas e regras de derivação) do Moodle de Cálculo 1 está organizado abaixo na melhor ordem didática para compreensão dos conteúdos. Siga este roteiro para evitar atropelos e desencontros. 1. Derivada e taxa de variação: Apresentamos o conceito formal de derivada de uma função em um ponto. Em seguida, mostramos como a derivada pode ser vista como uma taxa de variação. Como exerćıcio, calculamos o taxa de variação do volume de um gás com relação à pressão. Assista aos v́ıdeos abaixo na ordem indicada: i) Vı́deo: Derivada e taxa de variação Se v(t) = 3t2, t > 0, é a velocidade de um móvel no instante t, determine a taxa de variação de v(t). Note que a taxa de variação da velocidade é a aceleração do móvel. ii) Vı́deo: Reta tangente Neste v́ıdeo, definimos a reta tangente a uma função em um ponto em que ela é derivável. Determine a reta tangente ao gráfico da função g(x) = 1/x no ponto x = a > 0. X No Texto: Derivada de uma função, você encontra o conteúdo escrito do que foi visto nos v́ıdeos i) e ii). Faça o exerćıcio 2 da tarefa indicada nesse texto. X No Texto: Exemplos de derivadas, calculamos a derivada de algumas funções elementares. Faça a tarefa indicada nesse texto. iii) Vamos rever alguns aspectos importantes do conteúdo que foi discutido nos v́ıdeos i) e ii)? A seguir, veremos a interpretação geométrica da derivada de uma função e um exemplo sobre reta tangente. Derivadas: Interpretação da derivada Reta tangente: Cálculo da reta tangente Calcule a equação da reta tangente ao gráfico de f(x) = x2 no ponto (1, 1). 2. A função derivada: Definimos a função derivada e calculamos a derivada da função constante, da função afim e de potências naturais. Apresentamos ainda a regra que nos permite derivar qualquer potência. Assista aos v́ıdeos abaixo na ordem indicada: i) Vı́deo: A função derivada Calcule a derivada da função f(x) = 1√ x , para x > 0. Faça o cálculo usando a definição de derivada. Em seguida, verifique seu resultado usando a regra da potência, observando que f(x) = x−1/2. Vimos que o cálculo da derivada de uma função resume-se ao cálculo de um determinado limite. Ora, faz sentido falarmos em derivadas laterais. O próximo v́ıdeo ilustra essa situação. 1 https://www.youtube.com/watch?v=a_qEHLj0scc&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=V2jqoCfi5-k&feature=youtu.be https://mat.unb.br/calculo1m/Textos/Modulo1/Semana5/derivada.pdf https://mat.unb.br/calculo1m/Textos/Modulo1/Semana5/derivada-exemplos.pdf https://www.youtube.com/watch?v=4C0Bu3xb60Q&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=ylGrm3GDovE&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=10-zOTwFlbM&feature=youtu.be ii) Vı́deo: Derivadas laterais Note que, ao analisar a existência da reta tangente ao gráfico da função f(x) = |x| no ponto x = 0, você precisou usar limites laterais. Verifique se f(x) = x|x|, x ∈ R é cont́ınua em x = 0. Ela é derivável em x = 0? 3. Regras de derivação: Apresentamos e provamos as regras da soma, diferença, pro- duto e quociente para derivadas. Como aplicação da regra do quociente, estudamos como varia com o tempo a concentração de medicamente no sangue de um paciente. Assista aos v́ıdeos abaixo na ordem indicada: i) Vı́deo: Derivadas da soma e do produto. Em geral, o produto das derivadas não é a derivada do produto. Encontre um exemplo que verifica esta afirmação. ii) Vı́deo: Derivadas do quociente. X No Texto: A regra do produto e do quociente para derivadas, você encontra o conteúdo escrito do que foi visto no v́ıdeo i) e ii). Faça os exerćıcios da tarefa do texto. Calcule a derivada da função f(x) = √ x x2 + 1 . 4. Listas de Exerćıcios: Para fixar seus conhecimentos, resolva a Lista de Exerćıcios e a Lista de Aplicações da Semana 5. 2 https://www.youtube.com/watch?v=Sh-rtL86elg&feature=youtu.be https://www.youtube.com/watch?v=cvQwweGL7W0&feature=youtu.be https://youtu.be/wKm0izvsTYg https://mat.unb.br/calculo1m/Textos/Modulo1/Semana5/regra-produto.pdf https://mat.unb.br/calculo1m/Exercicios/Modulo1/semana_05ex.pdf https://mat.unb.br/calculo1m/Aplicacao/Modulo1/semana_05ap.pdf