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CADERNO DE QUESTÕES – CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL A UMA VARIÁVEL AULA TEÓRICA 03 1. Calcule a derivada da função ���� = ���� Resolução: Veja que precisamos utilizar a regra do produto para derivar a função dada. � . ��� = �� + �′ Nesse caso temos que = �� e � = ��. Logo � = 2� e �� = �� Portanto, temos que ������� = 2��� + ����, escrevendo os termos de forma mais organizada temos que ����� = ����2 + ��. 2. Calcule a derivada da função ���� = ���� Resolução: Veja que precisamos utilizar a regra do quociente para derivar a função dada. � �� � = � �� − �� ��� Nesse caso temos que = �� e � = ��. Logo � = 2� e �� = �� Portanto, temos que ������ � = �2��� − ���������� escrevendo os termos de forma mais organizada temos que ����� = ��2 + ���� 3. Calcule a derivada implícita �� �� de ���1 − �� = �� + 2��� Resolução: Da tabela de derivadas temos que � �� ����1 − ��� = ��� � �� + 2���� Em ambos os lados devemos utilizar a regra do produto para derivar a expressão: 3���1 − �� + !− "�"�# �� = �1��� + �� + 2� !3��. "� "� # Como estamos buscando a solução de �� �� , devemos escrever a função acima em função de �� ��. − "�"� �� − �� + 2� !3��. "� "� # = �� − 3���1 − �� "� "� �� + �3��� + 6��� ! "� "� # = −�� + 3�� − 3��� "� "� ��� + 3��� + 6��� = −�� + 3�� − 3��� "� "� = −�� + 3�� − 3��� �� + 3��� + 6�� 4. Calcule a reta tangente e a reta normal à função � = �� + 2�� no ponto �% = 4 Resolução: Repare que um ponto P é representado por ' = ��%; �%�. Como temos apenas a informação de �%, podemos calcular �% fazendo a substituição de �% na função �: �% = �%� + 2�%� �% = 4� + 2.4� �% = 96 Portanto, o ponto que estamos observando é ' = �4; 96�. Derivando a função � = �� + 2��, temos �′ = 3�� + 4� Substituímos o valor de �% em �′ para obter o coeficiente angular da reta tangente a P: �′ = 3. 4� + 4.4 �′ = 64 Para encontrar a equação da reta sabendo o coeficiente angular (*) e um ponto (') que passa por ela, utilizamos a fórmula: � − �% = *�� − �%� � − 96 = 64�� − 4� � − 96 = 64� − 256 � = 64� − 160 É a reta tangente ao ponto P. A reta normal ao ponto é perpendicular à reta tangente. Portanto o coeficiente angular da reta normal se relaciona com o coeficiente da reta tangente por meio da expressão *- = − ./. Logo, para obter a reta normal ao ponto P, sabendo seu coeficiente angular: � − �% = *�� − �%� � − 96 = !− 164# �� − 4� � − 96 = 4 − �64 � = 153716 − � 64 5. Calcule a derivada de ���� = 12 + √�344 Resolução: Da tabela de derivadas temos que � �� 5√�6 = .�√�. Repare que ���� é uma composição de função do tipo 1����3 onde �7� = 744 e ���� = 2 + √� . Logo 1����3 = 12 + √�3 = 12 + √�344 = ���� Dessa forma, devemos utilizar a regra da cadeira para derivar essa função. A fórmula para esse tipo derivada é dada por �� �� = ���8 �8�� No nosso caso, a fórmula fica �8 �� = �8�9 �9�� portanto temos "� "� = " "� 52 + √�6 "� "� = 0 + 1 2√� " "� = " "� ��44� " "� = 55�:; Como ���� = 2 + √�, podemos fazer essa substituição e obter: " "� = 5512 + √�3 :; Portanto a derivada �8 �� = �8�9 �9�� é " "� = 5512 + √�3 49. ! 12√�# " "� = 55 2√� 12 + √�3 49
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