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Aplicações da Derivada 3 - Construção de Gráficos Gráficos como o da função não são fáceis de serem construídos pelo método convencional (atribuição de valores a x). Da mesma forma, funções polinomiais de grau maior que 3, funções exponenciais, racionais e outras apresentariam uma dificuldade ainda maior. Para funções desse tipo podemos utilizar a derivada como auxílio para realizar um bom esboço de seus gráficos. 3.1 - Extremos Relativos (máximo e mínimo) Máximo relativo de uma função é um “pico”, ou seja um ponto do gráfico da função mais alto que qualquer outro que lhe seja vizinho. Mínimo relativo é o “fundo do vale”, ou seja um ponto do gráfico da função mais baixo que qualquer outro que lhe seja vizinho. Identifique no gráfico abaixo os extremos relativos. y f(x) x 3.2 - Crescimento e Decrescimento Uma função é crescente quando à medida que x aumenta, f(x) também aumenta. Uma função é decrescente quando à medida que x aumenta temos que f(x) diminui. y f(x) x 3.3 - Sinal da derivada Podemos reconhecer quando uma função é crescente ou decrescente através do sinal de sua primeira derivada. Quanto à concavidade, podemos determiná-la através do sinal da segunda derivada. - Teste da primeira derivada: > 0 em (a,b) é crescente em (a,b). < 0 em (a,b) é decrescente em (a,b). 3.4 - Pontos Críticos Chamamos de ponto crítico o ponto pertencente ao domínio da função f tal que = 0 ou não existe. Dentre os pontos críticos podemos identificar os que são pontos de máximo e os que são pontos de mínimo. Alguns pontos críticos podem não ser nem de máximo, nem de mínimo, nesse caso são ditos pontos de inflexão, ou seja um ponto onde a concavidade muda (veja figura abaixo). Esses pontos também são conhecidos como pontos críticos de segunda ordem, pois eles anulam a segunda derivada da função. x0 x0 x0 x0 x0 x0 x x0 3.4.1.Teste da segunda derivada Seja ponto crítico, então > 0 é ponto de mínimo < 0 é ponto de máximo � - Realizando os dois testes, o da primeira derivada e o da segunda, simultaneamente, para x no intervalo (a,b), podemos concluir que: Crescimento de f Concavidade de f Formato de f - - para baixo - + para cima + - para baixo + + para cima 3.5 - Construção do Gráfico Os passos seguintes indicam como construir o gráfico de uma função: Passo 1: Calcule a derivada da função e encontre os pontos críticos de primeira e segunda ordem Passo 2: Marque esses pontos numa reta, observando as descontinuidades da função, e determine as regiões de crescimento e decrescimento (sinal de f ’(x)), assim como as concavidades (sinal de f’’(x)). Passo 3:Marque os pontos críticos e suas imagens no plano cartesiano e use as informações anteriores para construir o gráfico da função. Exercícios: Seguindo os passos acima, construa o gráfico das seguintes funções, indicando seus pontos de máximo, mínimo e inflexão, caso existam: f(x) = 2x3+ 3x2-12x-7 b) y = x4+ 8x3+ 18x2- 8 c) g(x) = d) y = 3 - (x+1)3 Observe que os extremos delimitam as regiões de crescimento e decrescimento f decresce � f’ < 0 f decresce � f ’ < 0 f decresce � f ’ < 0 f cresce � f ’ > 0 f cresce � f ’ > 0 máximo mínimo máximo mínimo inflexão _1397978332.unknown _1397980865.unknown _1397980881.unknown _1397980922.unknown _1397981254.unknown _1397980887.unknown _1397980870.unknown _1397978563.unknown _1397979207.unknown _1397979276.unknown _1397979210.unknown _1397979192.unknown _1397978544.unknown _1397978558.unknown _1397978344.unknown _637019428.unknown _1397977377.unknown _1397978320.unknown _637020068.unknown _637020388.unknown _637019748.unknown _637018788.unknown _637019108.unknown _391611264.unknown
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