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DERIVADA TABELA DE DERIVADAS FUNÇÃO DERIVADA FUNÇÃO DERIVADA ,cy c = constante 0y tagxy xsecy 2 nxy 1nnxy gxy cot xcscy 2 y = cf y’ = 'cf xsecy xtagxy sec gfy gfy ecxy cos gxxy cotcsc' gfy . gfgfy .. xy alog ax y ln 1 ' g f y 2 .. g gfgf y arcsenxy 21 1 ' x y xlny x 1 y xy arccos 21 1 ' x y xey xey arctgxy 21 1 ' x y xay aay x ln' ))(( xgfy )())(( '' xgxgfy senxy xcosy )(ufy '' )( uufy xcosy xseny 1) Calcule, pela definição, a derivada das seguintes funções: a) 45)( xxf b) 532)( 2 xxxf c) xxxf 22)( d) 1 1)( x xf e) 3)( xxf 2) Calcule, pela definição, a derivada das funções nos seguintes pontos: a) 19)( xxf e 3p b) xxxf 4)( 2 e 2p c) 2 1)( x xf e 3p d) 5642)( 23 xxxxf e 1p e) 234 73)( xxxxf e 1p f) 1 )( x xxf e 2p g) xxf )( e 9p h) 3)( xxf e 2p 3) Dada a função 0, 0,1 )( xsex xsex xf , verificar se existe )0('f . Esboçar o gráfico. 4) Dada a função 62 1 )( x xf , verificar se existe )3('f . Esboçar o gráfico. 5) Mostre que a função xxf )( não é derivável em x = 0. 6) Mostre que a função 1,4 1,12 )( xsex xsex xf não é derivável em x = 1. Esboce o gráfico de f. 7) Seja 1,12 1,2 )( 2 xsex xsex xf . a) Mostre que f é derivável em x = 1 e calcule )1('f . b) Esboce o gráfico de f. 8) Seja 0,2 0,2 )( 2 xsex xse xf . a) Esboce o gráfico de f. b) f é derivável em x = 0? Em caso afirmativo, calcule )0('f . 9) Seja 1,3 1,1 )( xsex xsex xf . a) Esboce o gráfico de f. b) f é derivável em x = 1? Por que? Nos exercícios de 10 a 43, Calcule f ’(x), onde: 10) xxf 3)( 11) 9)( xf 12) 46)( 2 xxxf 13) 58)( 23 xxxf 14) xxxf ln5)( 2 15) xsenxxf 63)( 16) x xxf 23)( 17) xexxf )13()( 2 18) 1 )( x xxf 19) 1 5)( x xxxf 20) xxxf cos53)( 2 21) 6.2)( xsenxxf 22) 1 cos)( x xxf 23) xexxf x ln)( 5 24) xxxf ln53)( 25) xexxxf 2ln)( 2 26) xxxf ln54)( 2 27) 6)( ln x xxf 28) xsenxf x e x 1 )( 29) x x e exf 1 1)( 30) )63)(12()( 2 xxxf 31) 13 42)( x xxf 32) 5 3)( x xf 33) xtgxxxf sec.3)( 34) xtg xsen xf )( 35) xtgxxxf .3)( 2 36) xxxf 3)( 37) 325)( xxf 38) xxxf 3)( 39) 2 542)( xx xxf 40) xxxf 3log5)( 41) xxxf 2)( 42) xxf 3 1)( 43) x xxf 5log7cos3)( Nos exercícios de 44 48, determine a equação da reta tangente em ))(,( pfp sendo dados: 44) 54)( xxf e 2p 45) xxxf 3)( 2 e 1p 46) x xf 2 1)( e 4p 47) xxf )( e 1p 48) 1 1 )( 2 x xf e 1p 49) Determinar a equação da reta tangente à curva 21 xy , que seja paralela à reta xy 1 . 50) Encontrar as equações das retas tangente e normal à curva, 122 xxy no ponto )9,2( . 51) Encontrar a equação da reta tangente à curva 13 xy , que seja perpendicular à reta xy . 52) Encontre a equação da reta tangente à curva 43 12 x xy no ponto de abscissa x = –1. 53) Encontrar a equação da reta normal 22 )43( xxy no ponto de abscissa x = 2. 54) Dada a função 143)( 3 tttf , encontrar )0(')0( tff . 55) Seja ))(()( bxaxxp , a e b constantes. Mostrar que se ba então 0)()( bpap , mas 0)(' ap e 0)(' bp . 56) Dada as funções Axxxf 2)( e Bxxg )( , determinar A e B de tal forma que 2 '( ) '( ) 1 2 ( ) ( ) f x g x x f x g x x 57) De um balão a 150 m acima do solo, deixa-se cair um saco de areia. Desprezando-se a resistência do ar, a distância S(t) do solo ao saco de areia em queda, após t segundos, é dada por 1509,4)( 2 ttS . Determinar a velocidade do saco de areia: a) Quando t = 2 segundos. b) No instante em que ele toca o solo. 58) Um projétil é lançado do solo com uma velocidade inicial de 112 m/s. Após t segundos, sua distância do solo é de 29,4112)( tttS metros. a) Encontre a velocidade do projétil para t = 2 e t = 5. b) Encontre a velocidade no momento em que ele toca o solo. c) Encontre a aceleração do projétil para t = 1 e t = 4. d) Encontre a aceleração no momento em que ele toca o solo. 59) Um atleta percorre uma pista de 100 m de modo que a distância S(t) percorrida após t segundos é dada por tttS 8)( 2 5 1 metros. Determine a velocidade do atleta. a) no início da corrida. b) quando t = 5 segundos. c) na reta final. 60) Um balão meteorológico é solto e sobe de modo que sua distância S(t) do solo durante os 10 primeiros segundos de vôo é dada por 226)( tttS , na qual S(t) é contada em metros e t em segundos. a) Determine a velocidade do balão quando t = 4 e t = 9. b) Determine a velocidade do balão no instante em que ele está a 50 metros do solo. c) Determine a aceleração do balão quando t = 2 e t = 7. d) Determine o instante em que a aceleração é de 13 m/s 2 . 61) Uma bola desce um plano inclinado de modo que a distância (cm) que ela percorre em t segundos é dada por 432)( 23 tttS para 30 t . a) Determine a velocidade da bola em t = 2 segundos. b) Em que instante a velocidade é 30 cm/s? c) Determine a aceleração da bola em t = 1 segundos. d) Determine o instante em que a aceleração é de 8 cm/s 2 . 62) O volume V (em m3) de água em um pequeno reservatório durante o degelo da primavera é dado por 2)1(5000 tV para t em meses e 30 t . A taxa de variação do volume em relação ao tempo é a taxa de fluxo para o reservatório. a) Encontre a taxa de fluxo nos instantes t = 0 e t = 2. b) Qual é a taxa de fluxo quando o volume é 11.250 m 3 ? 63) A lei de Boyle para os gases confinados afirma que se a temperatura permanece constante, então CPV , onde P é a pressão, V o volume e C uma constante. Suponha que no instante t (minutos) t tV 220 1200)( para 100 t . Determine a taxa na qual o volume varia em relação ao tempo quando t = 5 minutos. 64) Uma frente fria aproxima-se de Itumbiara. A temperatura é T graus após, t horas, a meia noite e 120)40400(1,0 2 tttT . Ache a taxa de variação de T em relação a t às 4 horas. 65) A função horária do movimento de uma partícula é dada por ttttS ln).()( 2 . Calculea velocidade desta partícula nos instantes 2 1t e t = 1. 66) A cidade de Rio Verde é atingida por uma moléstia epidêmica. Os setores de saúde calculam que o número de pessoas atingidas pela moléstia depois de um tempo t (medido em dias a partir do primeiro dia da epidemia) é, aproximadamente, dado por 3 3 64)( tttf . Qual a razão da expansão da epidemia no tempo t = 4? E para t = 8? 67) Pressão sanguínea Quando o sangue se move do coração para as grandes artérias, destas para os capilares e dos capilares para as veias, a pressão sistólica diminui progressivamente. Considere uma pessoa cuja pressão sistólica P (em milímetros de mercúrio) é dada por , 1 12525 2 2 t t P 100 t Onde t é o tempo em segundos após o sangue deixar o coração. Qual é a taxa de variação da pressão sistólica oito segundos após o sangue deixar o coração? Nos exercícios 68 a 104, utilize a regra da cadeia para calcular a derivada das seguintes funções compostas: 68) )4( xseny 69) xey 3 70) )2( 23 ttseny 71) xseney 72) )12(ln ty 73) )(cos xey 74) )3(cos 2 xy 75) )93(ln 2 tty 76) xexy 32. 77) )3(.2 xseney x 78) )45ln( 2 2 xxey x 79) )45ln(.2 2 xxxy 80) )2( )5(cos xsen x y 81) x e xy 3 82) xe xseny 2 )4( 83) 182 )13( xxy 84) 5 2 1 6 xy 85) 23cos senxxy 86) 3 )²26²3( xxy 87) )2cos(2 xey 88) 3 2 32 17 x x y 89) 14 2 x xy 90) )]2cos(3[ 2log xx y 91) )204cos( 2 2 xy x 92) )64( 23 xxseny 93) x xy 3 3 278 94) )2cos(.3 xey x 95) x xy 1 1ln 96) 254 xy 97) )43( 3 2 log xx y 98) xey 5 99) 4325 xxy 100) 312 )254( xxy 101) xxy 63 22 102) 211ln xxy 103) xxtgy )12(3 104) )cos(senxarcy 105) Calcule )0('f , se )3(cos)( xexf x . 106) Calcule )1('f , se 2 )1(ln)( xarcsenxxf . 107) Dada xexf )( , calcular )0(')0( xff . 108) Mostre que a função xxey satisfaz a equação yxxy )1(' . 109) Mostre que a função 22xxey satisfaz a equação yxxy )1(' 2 . 110) Mostre que a função xx y ln1 1 satisfaz a equação )1ln(' xyyxy . 111) Uma torneira lança água em um recipiente, sendo o volume da água no instante t igual a )1ln()( ttV , V(t) em m 3 e t em horas. a) Calcule a vazão em um instante t b) Sabendo que em certo instante a vazão é de hm /3 4 1 , determine este instante. 112) Um quadrado de lado L está expandindo segundo a equação 22L t , onde a variável t representa o tempo. Determinar a taxa de variação da área desse quadrado no tempo t = 2. 113) O raio de uma circunferência cresce a razão de 21cm/s. Qual a taxa de crescimento do comprimento da circunferência em relação ao tempo? Comprimento da circunf. 2l r . 114) Um ponto ( , )P x y se move ao longo do gráfico da função 1 x y . Se a abscissa varia à ração de 4 unidades por segundo, qual é a taxa de variação da ordenada quando a abscissa é 1 10 x ? 115) Acumula-se areia em um monte com forma de um cone onde a altura é igual ao raio da base. Se o volume de areia cresce a uma taxa de 310 /m h , a que razão aumenta a área da base quando a altura do monte é de 4 m? 2A r e 21 3 V r h . Nos exercícios 112 a 119, calcular as derivadas sucessivas até a ordem n indicada. 116) xxxf 23)( 4 ; n = 5. 117) 52 423)( xxxf ; n = 3. 118) 1 1)( x xf ; n = 2. 119) xe xf 1)( ; n = 4. 120) )5()( xsenxf ; n = 4. 121) )3ln()( 2xxf ; n = 3. 122) 12)( xexf ; n = 2. 123) 6)( ln x xxf ; n = 2. Nos exercícios 89 a 109, encontre os pontos críticos de f(x), classifique em pontos de máximo local ou mínimo local e esboce o gráfico de f(x): 124) 763)( 2 xxxf 125) 242)( 23 xxxxf 126) 973)( 23 3 1 xxxxf 127) xxxf 4)( 2 128) 844)( 23 3 54 4 1 xxxxxf 129) xxxxf 65)( 23 130) 23 84)( xxxf 131) 1005)( 45 xxxf 132) 29)( 3 3 1 xxxf 133) 2 2 31 )( x xxxf 134) 2 2 1 43)( x xxxf 135) 21 )( x xxf 136) 2 325 345 )( xxf xxx 137) 244)( 234 xxxxf 138) xxxxf 22)( 34 139) 2 )( xexf 140) xxexf )( 141) xexf 2)( 142) 22 2 )( xx xxf 143) 12 2 )( x xxf 144) 1 54 2)( x xxf 145) 2 ( 4)( ) xf x x e 146) Antomar produz semanalmente doce de leite em sua fazenda e vende, cada embalagem, a um preço unitário de R$ 13,00, obtendo uma receita xxR 13)( . Estima-se que o custo total C (x) para produzir e vender x unidades é dado por 243)( 23 xxxxC . Sabe-se que o lucro total, semanalmente, é dado por )()()( xCxRxL , em que )(xL é o lucro total, )(xR é a receita total e )(xC é o custo total da produção. Suponha que toda produção seja vendida para os professores do IFET, determine: a) A quantidade x que deverá ser produzida para se ter lucro máximo. b) O lucro máximo do Antomar com a venda de doces. 147) Um fabricante de computadores estima que o custo semanal para fabricar x computadores é dado por 500803)( 23 xxxxC . Cada computador é vendido por R$ 2800,00. a) Qual é a produção semanal para que o lucro seja máximo? b) Qual o lucro máximo semanal possível? 148) Gabriela pensando em seu futuro, resolveu investir suas economias em ações da Petrobrás. O preço de uma ação da Petrobrás na Bolsa de Valores, em função do tempo t decorrido após sua compra, é dado por: 0,1)( 2)4( 160 ttP t t , onde t é dado em anos e P(t) em reais. Determine a melhor ocasião (após a compra) para a Gabriela vender suas ações e ter um bom lucro. 149) O custo total )(xC da produção de x toneladas de um produto, em reais, é dado por xxxxC 398,103,0)( 23 . Suponha que a empresa possa vender tudo o que produz, determinar o lucro máximo que pode ser obtido, se cada tonelada do produto é vendida por R$ 21,00. 150) Um estudo de eficiência revela que um operário que chega para trabalhar às 8h produziu ttttP 156)( 23 unidades. Em que instante a produtividade do operário é máxima? 151) A projeção revela que daqui a t anos a população do bairro Canaã será 50489)( 23 ttttP mil habitantes. Em que instante a taxa de crescimento da população será máxima? 152) A expressão para a carga que entra no terminal de um elemento é: at aa t a eq .22 11 . Sabendo que 103679,0 sa , determine se a corrente que entra no terminal atinge valor máximo ou mínimo. Qual o instante que isto ocorre? Com o auxílio da regra de L’Hospital, nos exercícios de 148 à 170, calcule os limites: 153) 2 44 2 2 2 lim xx xx x 154) 33 623 3 34 23 lim xxx xxx x 155) 2lim x e x x 156) xe x x x cos0lim 157) 2 22 coslim x x x 158) 1lim 12 xex x 159) 23 ln1 1 3lim xx xx x 160) xx x 2 12lim 161) x ex x x 3 ln lim 162) x x x lnlim 163) xxex x 1 lim 164) xe x x 3 lnlim 165) 2 3 lim x e x x 166) 1 2 0 lim xe x x 167) 20 lim xx ee xxsen x 168) xx e x x 4 1 3lim 169) xx x 1 93lim 170) x x x )1(lim 2 1 171) xx x lnlim 3 0 172) x xx )1(lim 2 1 173) x x x )1(lim 3 174) xx x ln 1 1lim 175) x x ex 43lim RESPOSTAS 1) a) –5 b) 34 x c) 14 x d) 2)1( 1 x e) 23x 2) a) 9 b) 8 c) 27 2 d) –20 e) –29 f) 9 1 g) 6 1 h) 3 43 1 3) ? 4) ? 5) ? 6) ? 7) ? 8) ? 9) ? ____________________________________________________________________________________ 10) 3 11) 0 12) 112 x 13) xx 163 2 14) x x 110 15) xx cos18 5 16) 2 23 x 17) xxx eexxe 236 18) 2)1( 1 x 19) 2)1( 15 x 20) xsenx 56 21) xxxsen cos22 22) 2)1( cos x xxsenxxsen 23) x xx exex 1545 24) x 53 25) xexxx 2ln2 26) xxx 5ln10 27) 2 ln1 x x 28) x x xex cos2)1( 29) 2)1( 2 x x e e 30) 12618 2 xx 31) 2)13( 14 x 32) 2)5( 3 x 33) xxtgxxx 2secsec3sec3 34) xtg xxsenxtgx 2 2seccos 35) xxxtgx 2sec332 36) x2 13 37) 3 23 2 x 38) xx 2 1 3 1 3 2 39) 32 1042 xx 40) 3ln 15ln5 x x 41) 2ln22 xx x 42) 2)3( 3ln3 x x 43) 5ln 73 x senx ____________________________________________________________________________________ 44) 054 yx 45) 015 yx 46) 0832 yx 47) 012 yx 48) 022 yx 49) 0544 yx 50) 036 yx e 0566 yx 51) ? 52) 044911 yx 53) 0102664 yx 54) 14 t 55) A 56) 2 1 BA 57) a) –19,6 b) –54,2 58) a) 92,4 e 63 b) –111,9 c) –9,8 d) –9,8 59) a) 8 b) 10 c) 12 60) a) 10 e 20 b) 13,4 c) 2 d) ñ existe 61) a) 36 b) 1,8 c) 18 d) 0,1666 62) 10.000 e 30.000 b) 15.000 63) –2,66 64) –3,2 65) a) 2 1 2 1)(' V b) 0)1(' V 66) 48 e 0 67) –0,379 _______________________________________________________________________________ 68) )4cos(4 x 69) xe33 70) )2cos()43( 232 tttt 71) xesenx cos. 72) 12 2 t 73) )sin( xx ee 74) )3(2 2 xxsen 75) 93 32 2 tt t 76) xx exxe 323 32 77) )3cos(3)3(2 22 xexsene xx 78) xx xxxe 45 410 2 2 2 79) xx xxxx 45 8202 2 2 )45ln(2 80) )2( )2cos()5cos(2)2()5(5 2 xsen xxxsenxsen 81) 2 3333 x eex xx 82) x xx e xeex 4 22 )4sin(.2)4cos(4 83) 172 )13)(16(18 xxx 84) 6 2 1630 x 85) xsenxxsenx cos2cos3 2 86) 3 2 263 44 xx x 87) )2cos(2)2(4 xexsen 88) 222 )32( 631242 2 32 17 x xx x x 89) 212 142)14( 1 x x x 90) 2ln)2cos(3 )2(23 xx xsen 91) )204(4 23 24 xsen xx 92) )64()64cos()1824( 222 xxsenxxx 93) 2 3 3 3 2)2738( 38 278 x x x x 94) )2(2)2cos(3 33 xsenexe xx 95) 21 2 x 96) 254)4(ln5 x 97) 3ln)43( 46 2 xx x 98) xe x 5 2 5 99) 5ln5352 43243 xx xx 100) )58()254( 3 4 2 3 1 xxx 101) 2ln)66(2 63 2 xxx 102) )1( 2 xx x 103) x x 2 12 )12(sec6 104) 1 _____________________________________________________________________________________ 105) 1 106) 6 323 107) x1 108) ? 109) ? 110) ? 111) a) t tV 1 1)(' b) 3t 112) 48 113) 42 114) 400 115) 5 116) 0 117) 2240x 118) 3)1( 2 x 119) xe 1 120) )5(625 xsen 121) 3 4 x 122) 124 xe 123) 3 ln23 x x ____________________________________________________________________________________ 124) –1min 125) 2/3 min e –2 máx 126) 1 min e –7 máx 127) 2 máx 128) 1 min e 2? 129) 0,78 min e 2,55 máx 130) 4/3 min e 0 máx 131) 4 min e 0 máx 132) 3 min e –3 máx 133) 1/3 min e –1 máx 134) –1/2 min e 2 máx 135) –1 min e 1 máx 136) 0 e 2 min; –1 e 1 máx 137) 0,56 e 3,56 min; 0 máx 138) –1/2 min 139) 0 max 140) –1 min 141) Não 142) –1 min e 0 max 143) 0 max 144) –2 min e –1/2 max 145) 0 min e 2 max _____________________________________________________________________________________ 146) a) 3 b) 25 147) a) 32 b) 61964 148) 4 anos 149) 289,7 150) 13 horas 151) 8 anos 152) t = 27,18 e 10i _____________________________________________________________________________________ 153) 0 154) 26 11 155) 156) 1 157) 158) 159) 6 1 160) 1 161) 3 1 162) 0 163) e 164) 0 165) 166) 2 167) 0 168) 169) 1 170) 21e 171) 0 172) 1 173) 3e 174) e 175) 0
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