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Roteiro para esboçar uma curva A lista a seguir pretende servir como um guia para esboçar uma curva )(xfy a mão. Nem todos os itens são relevantes para cada função. (Por exemplo, uma dada curva pode não ter assíntotas ou não possuir simetria.) Mas o roteiro fornece todas as informações necessárias para fazer ma esboço que mostre os aspectos mais importantes da função. 1. Domínio: É frequentemente proveitoso começar determinando o domínio D de f , isto é, o conjunto dos valores de x para os quais )(xf está definida. 2. Interceptos: O intercepto y é )0(f e nos diz onde a curva intercepta o eixo y . Para achar o intercepto x , fazemos 0y e resolvermos para x . (Você pode omitir essa etapa se a equação for difícil de resolver.) 3. Simetria: 3.1. Se )()( xfxf para todo x em D , então f é uma função par, e a curva é simétrica em relação ao eixo y . Isso significa que nosso trabalho fica cortado pela metade. Se soubermos como é a curva para 0x , então somente precisaremos refletir em torno do eixo y para obter a curva completa. 3.2. Se )()( xfxf para todo x em D , então f é uma função ímpar, e a curva é simétrica em relação à origem. Novamente podemos obter a curva completa se soubermos como ela é para 0x . 4. Assíntotas: 4.1. Assíntotas horizontais. Lembre-se que se o Lxf x )(lim ou Lxf x )(lim , então a reta Ly é uma assíntota horizontal da curva )(xfy . Se resultar que )(lim xf x então não temos assíntota, mas essa informação é proveitosa no esboço da curva. 4.2. Assíntotas verticais. Lembre-se que a reta ax é uma assíntota vertical se pelo menos uma das seguintes afirmativas for verdadeira: )(lim xf ax , )(lim xf ax , )(lim xf ax ou )(lim xf ax . (*) Para funções racionais você pode localizar as assíntotas verticais igualando a zero o denominador após ter cancelado qualquer fator comum. Mas para outras funções esse método não é aplicável. Além disso, ao esboçar a curva é muito proveitoso saber exatamente qual das afirmativas em (*) é verdadeira. Se )(af não estiver definida, mas a for um extremo do domínio de f , então você deve computar )(lim xf ax ou )(lim xf ax se esse limite for infinito ou não. 5. Intervalos de crescimento e decrescimento. Calcule )(' xf e encontre os intervalos nos quais ela é positiva ( f é crescente) e os intervalos nos quais é negativa (f é decrescente). 6. Valores máximo e mínimo locais: Encontre os números críticos de f ( os números c nos quais 0)(' cf ou )(' cf não existe). Use então o teste da Derivada Primeira: Se 'f mudar de positiva para negativa em um número crítico c , então )(cf é o máximo local. Se 'f mudar de negativa para positiva em um número crítico c , então )(cf é um mínimo local. Embora seja usualmente preferível o Teste da Derivada Primeira, você pode usar o Teste da Derivada Segunda. Se c for um número crítico no qual 0)(" cf então 0)(" cf implica que )(cf é um mínimo local, enquanto que 0)(" cf implica que )(cf é um máximo local. 7. Concavidade e Ponto de Inflexão. Calcule )(" xf e use o Teste da Concavidade. A curva é côncava para cima se 0)(" xf , e côncava para baixo se 0)(" xf . Os pontos de inflexão ocorrem quando muda a direção da concavidade. 8. Esboço da curva. Usando as informações nos itens 1-7, faça o gráfico. Coloque as assíntotas como linhas tracejadas. Marque os interceptos, pontos de máximo e de mínimo, e pontos de inflexão. Então faça a curva passar por esses pontos, subindo ou descendo de acordo com 5, com a concavidade de acordo com 7 e tendendo Às assíntotas. Se uma precisão adicional for desejada próximo de algum ponto, você poderá computar o valor da derivada aí. A tangente indica a direção na qual a curva segue. Use o roteiro para esboçar a curva. a) 34 4xxy b) 329152 xxxy c) 1 x x y d) 9 1 2 x y e) 2 2 1 1 x x y
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