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2016.2B.1 - CALC. VETORIAL.pdf Página 1 de 4 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO AV2-2016.2B – 03/12/2016 1. Dada a função , qual o domínio dessa função? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 7. Comentário: As funções seno e exponencial estão definidas em todos os pontos do plano e a exponencial que aparece no denominador nunca passa pela origem, assim o domínio dessa função é todo o plano. 2. De acordo com a lei dos gases ideais para um gás confinado, se P N/m2 for a pressão, V metros cúbicos for o volume e T graus Celsius for a temperatura, teremos a fórmula PV = kT onde k é uma constante de proporcionalidade. Suponha que o volume de gás em certo recipiente seja de 100 m3 e que sua temperatura seja 90º e k = 8. Qual a taxa de variação de P por unidade de T se V permanece fixo? a) 0,08 b) 0,1 c) 0,21 d) 0,06 e) 0,14 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 36. Comentário: Derivando P parcialmente em relação a T encontramos , substituindo o valor de V encontramos a taxa de 0,08. GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A D A D B E A C B Página 2 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 3. Qual o valor máximo da derivada direcional da função no ponto (1, -2)? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 117. Comentário: Esse valor é o módulo do Gradiente da função no ponto estudado. ∇ ⃗f=∂f/∂x i ⃗+∂f/∂y j ⃗ ∇ ⃗f=(4x+3) i ⃗+(-2y-1) j ⃗ ∇ ⃗f(1,-2)=7i ⃗+3j ⃗ |∇ ⃗f|=√(49+9)=√58 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (2, 4, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 4x + 6y + 3z – 90 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38. Comentário: A equação do plano tangente é . Efetuando os cálculos encontramos a letra A como resposta. F_x=8x ; F_y=2y ;F_z=-16 F_x (2,4,2)=16 ;F_y (2,4,2)=8 ;F_z (2,4,2)=-16 16(x-2)+8(y-4)-16(z-2)=0 16x+8y-16z-32=0 2x+y-2z-4=0 5. Calcule a integral dupla R dAxy 223 em que R é a região que consiste em todos os pontos (x,y) para os quais – 1 ≤ x ≤ 2 e 1 ≤ y ≤ 3. a) 21 b) 22 c) 23 d) 24 e) 25 Alternativa correta: Letra D. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Calculando as integrais iteradas, pode-se calcular tanto na ordem dxdy ou dydx (cuidado com os limites de integração). Livro texto – BUP página 44 Página 3 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 6. Ache o volume do sólido limitado pela superfície , pelos planos x = 3, y = 2 e pelos três planos coordenados.. a) 20,5 b) 21,5 c) 22,6 d) 23,7 e) 20,8 Alternativa correta: Letra B. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44. Comentário: Volume calculado por uma integral dupla, os planos irão determinar os limites de integração, resposta letra B. 7. Calcule o volume do sólido (em unidades de volume) no primeiro octante limitado pelo cone z = r e pelo cilindro r = 3sen(θ) a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Alternativa correta: Letra E. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 50 Comentário: Integral dupla em coordenadas polares com 0 ≤ r ≤ 3sen(θ) e 0 ≤ θ ≤ π/2. 8. Calcule o volume do sólido limitado pelo cilindro , pelo plano e pelo plano xy. a) 200π b) 210π c) 230π d) 250π e) 270π Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66. Comentário: Integral tripla cujos limtes são expressos em termos dos planos e do cilindro. Página 4 de 4 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 9. Calcule a integral tripla 2 0 1 0 0 2 )cos( x dzdxdyyz a) 1/3 b) 1/6 c) 1/10 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66. Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada, resposta letra C. 10. Calcule a massa do cilindro , 0 ≤ z ≤ 1, admitindo que a densidade seja dada por a) π/2 b) π/4 c) π/6 d) π/8 e) π/9 Alternativa correta: Letra B. Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 73. Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas cilíndricas. 2016.2B.2 - CALC. VETORIAL.pdf Página 1 de 3 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO SEGUNDA CHAMADA -2016.2B – 10/12/2016 1. Dada a função , qual o domínio dessa função? a) b) c) d) e) Alternativa correta: letra D Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 7 Comentário: não existe raiz quadrada de números negativos, na disciplina só tratamos com números reais, e a divisão por zero não é definida. 2. De acordo com a lei dos gases ideais para um gás confinado, se P N/m2 for a pressão, V metros cúbicos for o volume e T graus Celsius for a temperatura, teremos a fórmula PV = kT onde k é uma constante de proporcionalidade. Suponha que o volume de gás em certo recipiente seja de 100 m3 e que sua temperatura seja 90º e k = 8. Qual a taxa de variação de V por unidade de P se T permanece fixo? a) – 125/9 b) 125/8 c) – 130/9 d) 130/23 e) – 130/31 Alternativa correta: Letra A Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 36 Comentário: Derivando V parcialmente em relação a P encontramos , substituindo o valor de P e T encontramos a taxa expressa na letra A. 3. Dada a função , qual o valor máximo dessa função? a) 12 b) 13 c) 14 d) 11 e) 15 Alternativa correta: Letra D Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38 Comentário: Aplicação de derivadas parciais, ponto crítico (3, -1). GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D A D C C A E E C B Página 2 de 3 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE O ponto crítico x = 3 e y = -1 é ponto de máximo O valor máximo de f(x,y) será 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (-1, 3, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 2x + 6y + 4z – 28 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 38 Comentário: A equação do plano tangente é Efetuando os cálculos encontramos a letra C como resposta. 5. Calcule a integral dupla 4 0 2/3 0 216 x dydxx a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Calculando as integrais iteradas,a integral em relação a x precisa ser feita por substituição. 6. Seja D a região interior ao trapézio de vértices (2, 2); (4, 2); (5, 4) e (1. 4). Calcule D xydxdy8 . a) 448 b) 458 c) 468 d) 438 e) 478 Alternativa correta: Letra A Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Integrais iteradas, com x limitado por funções de y encontradas com os pontos acima. Esboço da região D auxilia na solução. 7. Use a integral dupla para calcular a área da região D compreendida entre os gráficos das funções y = x e y = -x2 + x + 1, com – 1 ≤ x ≤ 1 a) 2/3 b) 3/5 c) 4/9 d) 5/6 e) 4/3 Alternativa correta: Letra E Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 44 Comentário: Integral dupla com y limitado pelas funções de x. Página 3 de 3 CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 8. Calcule o volume do sólido B formado pela interseção dos sólidos x ≤ z e z ≤ 1 – y2 e x ≥ 0 e y ≥ 0. a) 2/15 b) 7/15 c) 8/15 d) 1/15 e) 4/15 Alternativa correta: Letra E Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66 Comentário: Integral tripla com z limitado pelas funções expressas e x limitado por função de y. 9. Calcule a integral tripla 2 0 1 0 0 2 )sin( x dzdxdyyz a) 1/3 b) 1/6 c) 1/10 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: Letra C Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 66 Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada. 10. Calcule a massa do cilindro , 0 ≤ z ≤ 1, admitindo que a densidade seja dada por a) π/2 b) π/4 c) π/6 d) π/8 e) π/9 Alternativa correta: Letra B Identificação do conteúdo: Livro texto – BUP página 73 Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas cilíndricas. 2016.1B.3 - CALC. VETORIAL.pdf GRADUAÇÃO EAD FINAL GABARITO 2016.1B – 09/07/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B B B E D C B B D A ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Considere ( ) 2216, yxyxf −−= , uma função real. O domínio e a imagem desta função são respectivamente. a) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 ≥ 16} e [0, 4] b) {(x, y) ∈∈∈∈ R2 x2 + y2 ≤≤≤≤ 16} e [0, 4] c) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 –16 = 0} e (0, 4) d) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 ≤ 0} e [0, 4) e) {(x, y) ∈ R2 x2 + y2 + 16 ≥ 0} e [0, 4) COMENTÁRIO: 01. ( ) 2216, yxyxf −−= . Domínio e imagem (?) Domínio ( ){ }16, 16016 222 2222 ≤+∈= ≤+∴≥−− yxRyxD yxyx Imagem: Para qualquer valor real de “x e y”. x2 + y2 é sempre positivo ou zero e “x ou y” sempre menor ou igual a 4 I = [0, 4] Resposta: ( ){ } ]4,0[16, 222 eyxRyx ≤+∈ GABARITO: B 2. Verifique as afirmações abaixo sobre as equações que correspondem aos respectivos gráficos: I. z = 3, representa uma reta paralela ao plano x y II. z = x – y + 1, representa um plano que pode ser definido pelos pontos (-1, 0, 0), (0, 1, 0) e (0, 0, 1). III. z = 2x2 + 2y2, representa uma curva denominada paraboloide. Podemos afirmar: a) apenas I e II são verdadeiras. b) apenas II e III são verdadeiras. c) apenas I e III são verdadeiras. d) todas são verdadeiras. e) todas são falsas. COMENTÁRIO: Analisando as afirmações. (I) z = 3, para uma função real no R3 representa um plano paralelo ao “xy”. (II) z = x – y + 1, representa um plano no R3 substituindo os pontos: (-1, 0, 0), (0, 1, 0) e (0, 0, 1) encontramos sempre uma identidade. Então os pontos dados pertencem ao plano. (III) z = 2x2 + 2y2, representa uma Curva Quádrica cuja equação satisfaz a quádrica denominada. PARABOLÓIDE. (Paraboloide circular) Resposta: Apenas (II) e (III) são verdadeiras. GABARITO: B 3. Considere a função z = 2x2 – 4y3 + 5x2y2. A derivada 2 2 y z ∂ ∂ é: a) 4x + 10y2 b) – 24y + 10x2 c) 20xy d) – 12y2 + 10x2 y e) – 3 + 4x2 COMENTÁRIO: SOLUÇÃO Calculando a derivada parcial (1ª derivada): y z ∂ ∂ (consideramos “y” variável e “x” constante). ( ) yxy y z yxyyxyx y 22 222232 1012 2.5120542 +−= ∂ ∂ +−=+− ∂ ∂ Calculando a derivada parcial de ou , temos: (2ª derivada). ( ) 2 2 2 22 2 2 1024 1012 xy y z yxy yy z +−= ∂ ∂ +− ∂ ∂ = ∂ ∂ GABARITO: B ?.542 2 2 2232 = ∂ ∂ +−= y zyxyxz y z ∂ ∂ 2 2 y z ∂ ∂ Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero COMENTÁRIO: 04. ( ) ?42, 224323 = ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ +−+= xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 = ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ ∂∂ ∂ = ∂∂ ∂ xy f yx fEntão xy f yx f GABARITO: E 5 . O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) COMENTÁRIO: 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) ( ) ( ) jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z fj y fi x fff 623,1 2,222 22 ? +=∇∴ =∇+=∇ = ∂ ∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ =∇=∇ GABARITO: D 6. Considere um campo vetorial definido por xyzkjeixf xy 25 3 ++= → , determine div f para o ponto (1, 0, 0). a) 8 b) 7 c) 16 d) 20 e) 1 COMENTÁRIO: )0,0,1(/`?.25 3 Ppfdivxyzkjcixf xy =++= →→ ( ) ( ) ( ) ( ) )0,0,1(/215 22 155 155 2 3 2 231 23 321 Ppxyxcxfdiv xyxyz zz f xcc yy f xx xx f xx x fdiv y f y f x fdivf xy xyxy ++= = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ = ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ = → Resposta: 16 GABARITO: C 7. Calcule a integral dupla ∫ ∫D dxdy7 , num certo domínio dado por 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 5 e 1 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ 3. A solução para esta integral é: a) 7 b) 70 c) 77 d) 17 e) 14 COMENTÁRIO: ∫ ∫ ≤≤≤≤= 3150?7 yexdxdy Esta integral pode ser facilmente resolvida em qualquer ordem nos diferenciais. 1º modo. GABARITO: B ( ) ( ) 7035105 1.353.353535 3577 7 3 1 3 1 3 1 3 1 5 0 3 1 0 5 3 1 5 0 =−= −=== == ∫ ∫∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ydy dydyxdxdy dxdy Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 8. Considere a função constante de duas variáveis igual a unidade, ou seja, f (x, y) = 1. Seja “D” a região dada pelas desigualdades 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 1 e x2 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ x. O volume do sólido sob o gráfico da função e acima de “D” é dado por (em unidades de volume): a) 3 1 b) 6 1 c) 2 1 d) 4 1 e) 5 1 COMENTÁRIO: SOLUÇÃO ( ) xyxexyxf ≤≤≤≤= 210.1, Temos um caso típico de integral dupla: ( ) ( )( )∫ ∫ ∫ ∫ = D b a y y dxdyyxfdxdyyxf x x )(2 1 ,, ∫ ∫ 1 0 2 1 dxdy x x , resolvendo a integral interna. ]∫ −==xx xx xxydy2 2 2 , substituindo. ( )∫ =−= −=− 1 0 1 0 32 2 6 1 3 1 2 1 32 xxdxxx GABARITO: B 9. Considere um campo de forças definido por ( ) xyjixyxf −=→ 2, . Determine o trabalho realizado por este campo ao longo de um quarto de círculo r(t) = cost i + sent j, 0 ≤≤≤≤ t ≤≤≤≤ 2pipipipi. a) 3 1 b) 3 1 − c) 3 2 d) 3 2 − e) Zero COMENTÁRIO SOLUÇÃO f = x2i – xyj é o campo. r(t) = Costi + Sentj com 0 ≤ t ≤ 2pi,é a curva. O trabalho ao longo de um quarto de círculo? SOLUÇÃO-09 ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) CostjSentitr CostSentjtiCostrf dttrtrfrdf b a +−= −= =∫ ∫ →→ 1 2 1 . O produto: (Cos2t i; - Cost Sentj) . (- Sent i; Cost J). - Cos2t Sent – Cos2t Sent - 2 Cos2t Sent ( )∫ ∫−=−2/0 2/0 22 22pi pi dtSenttCosdtSenttCos Fazendo Sent dudtSent dt duCostu −=∴−=∴= ( ) 32103 2 0cos 2 cos 3 2 3 2 3 22 22 33 2/ 0 3 2/ 0 3 2 0 2 2/ 0 22/ 0 2 −=−= −= = == −−=−= ∫ ∫∫ pi pi pipi pipi tCos uduu Sent duSentutSentdtCos GABARITO: D 10. Seja um campo vetorial definido por F(x, y) = (x + y) i + (x – 5) j. Verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo. a) F é conservativo b) F não é conservativo c) F é um campo elétrico d) F é um campo magnético e) F é um campo gravitacional COMENTÁRIO: SOLUÇÃO ( ) ( ) ( ) jxiyxyxF 5, −++= , é do tipo F (x, y) = Pi + Qi Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA x Q y P ∂ ∂ = ∂ ∂ (é conservativo) x Q y P ∂ ∂ ≠ ∂ ∂ (não é conservativo) ( ) ( ) x Q y P ox xx Q yx yy P ∂ ∂ = ∂ ∂ =− ∂ ∂ = ∂ ∂ =+ ∂ ∂ = ∂ ∂ ,log,15 1 O Campo F é conservativo. GABARITO: A 2016.1B.2 - CALC. VETORIAL.pdf GRADUAÇÃO EAD SEGUNDA CHAMADA GABARITO 2016.1B – 18/06/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 D B B E D A B B D A ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Dada a função 222x-4 4xyz z) y, f(x, zy −− = . Observe as afirmações sobre o maior subconjunto de R3 que define a função dada. (Domínio de f = D). I. D = {(x, y, z) ∈∈∈∈ R3 x2 + y2 + z2 < 4} II. D = {(x, y, z) ∈∈∈∈ R3 - x2 - y2 - z2 ≥≥≥≥ 4} III. O gráfico de D é uma esfera de centro na origem e raio 4. IV. O gráfico de D é uma esfera de centro na origem e raio 2. Sobre a s afirmações, podemos concluir que são verdadeiras: a) II e IV b) I e III c) II e III d) I e IV e) III e IV A FUNÇÃO DADA 222x-4 4xyz = z) y, f(x, zy −− As afirmações se referem ao domínio e/ou o gráfico do domínio da função. (1) Domínio D Para que a função “f” descrita seja uma função real, temos: 4 4 04 222 222 222 <++ −>−−− >−−− zyx zyx zyx ( ){ }4,, 2223 <++∈= zyxRzyxD (2) Gráfico de D Encontramos 2222 2<++ zyx que representa uma esfera de raio 2. Lembre-se: Equação da esfera é x2 + y2 + z2 = R2 CONCLUSÃO: As únicas afirmações verdadeiras são I e IV. GABARITO: D 2. Determine fxxyz para a função f(x, y, z) = sen(3x+yz) a) xyz sen (3x+yz) b) 9(yz sen(3x+yz) – cos (3x+yz)) c) xyz cos (3x+yz) d) 3 (xyz sen (3x+yz) – cos (3x+yz)) e) xy sen (3x+yz) – xyz cos (3x+yz) 02- fxxyz = ? f (x, y, z) = sen (3x+yz) Resolução: fx = 3Cos(3x+yz) : . fxx = - 9 sen (3x+yz). fxxy = - 9z Cos (3x+yz) : . fxxyz = - 9Cos (3x+yz) + 9yz sen (3x+yz) Resposta: 9(yz sen (3x+yz) – cos (3x+yz)) RESPOSTA: LETRA “ B “ 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 +−+= xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f ∂ ∂ , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 Página 3 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA d) xy2-xy3 e) x2y3 03. ( ) ?.42, 2 2 4323 = ∂ ∂ +−+= x f xyyxyxyxf ( ) ( ) 42 2 2 4222 2 2 2 2 4222 4323 612 36? 36 42? xyxy x f yyxyx xx f xx f x f yyxyx x f xyyxyx xx f x f += ∂ ∂ −+ ∂ ∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ = ∂ ∂ ∴= ∂ ∂ −+= ∂ ∂ +−+ ∂ ∂ = ∂ ∂ ∴= ∂ ∂ Gabarito: B 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 04. ( ) ?42, 224323 = ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ +−+= xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 = ∂∂ ∂ − ∂∂ ∂ ∂∂ ∂ = ∂∂ ∂ xy f yx fEntão xy f yx f GABARITO: E 5. O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) ( ) ( ) jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z fj y fi x fff 623,1 2,222 22 ? +=∇∴ =∇+=∇ = ∂ ∂ = ∂ ∂ ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ =∇=∇ GABARITO: D Página 4 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt −− →→ −== 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 06. ( )SIjxycixcf tt −− → −= 2 0/? == ∂ ∂ tp t p no ponto P (3, 2, 2) SOLUÇÃO Um escoamento compressível pode ser determinado pela equação da continuidade: 0= ∂ ∂ + → t pfdiv , onde → f é um Campo Vetor. Sabendo que z f y f x ffdiv ∂ ∂ + ∂ ∂ + ∂ ∂ = → 321 Temos: ( ) tt tt xc y f c x f jxycixcdivfdiv −− −− → −= ∂ ∂ = ∂ ∂ −= 21 ,2 2 Substituindo na equação da Continuidade: ( ) ( ) 202 0/02 −= ∂ ∂ = ∂ ∂ +− == ∂ ∂ +− −− x t p ou t p x tp t p xcc tt No ponto (3, 2, 2) tem-se x = 3 1= ∂ ∂ t p GABARITO: A 7. Considere a função constante de duas variáveis igual a unidade, ou seja, f (x, y) = 1. Seja “D” a região dada pelas desigualdades 0 ≤≤≤≤ x ≤≤≤≤ 1 e x2 ≤≤≤≤ y ≤≤≤≤ x. O volume do sólido sob o gráfico da função e acima de “D” é dado por: (Em unidades de volume): a) 3 1 b) 6 1 c) 2 1 d) 4 1 e) 5 1 Página 5 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 07. Temos um caso típico de integral dupla: ( ) ( )( )∫ ∫ ∫ ∫ = D b a y y dxdyyxfdxdyyxf x x )(2 1 ,, ∫ ∫ 1 0 2 1 dxdy x x , resolvendo a integral interna. ]∫ −==xx xx xxydy2 2 2 , substituindo. ( )∫ =−= −=− 1 0 1 0 32 2 6 1 3 1 2 1 32 xxdxxx GABARITO: B Obs.: 1º) Você pode considerar a área entre y = x2 e y = x. 2º) O volume obtido com a descrição da área. 8. Determine o valor da integral ∫ ∫ ∫ S dv , onde “S” representa o sólido no primeiro octante delimitado pela calha x=4–y2 e pelos planos z = y, x = 0 e z = 0. a) 2 b) 4 c) 16 d) 32 e) 64 08. ∫ ∫ ∫ ===−== S zexyzeyxdv 00,4? 2 (1) A região de integração pode ser descrita por: 0 ≤ x ≤ 4 – y2; 0 ≤ y ≤ 2; 0 ≤ z ≤ y (2) Armando a integral iterada: [ ] ( ) ( ) 448 4 2 42 4 44. 2 0 4 2 2 0 42 2 0 2 0 2 0 324 0 2 0 4 0 2 0 4 0 2 0 4 00 2 0 4 0 0 2 2 2 2 2 =−= −= − −=−= == ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫ ∫∫ ∫ ∫ ∫ − − − − − yyyy dyyydyyydyxy dyydxydxdydxdydz dzdxdy y y y yy Y y GABARITO: B 9. Considere um campo de forças definido por ( ) xyjixyxf −=→ 2, . Determine o trabalho realizado por este campo ao longo de um quarto de círculo r(t) = cost i + sent j, 0 ≤≤≤≤ t ≤≤≤≤ 2pipipipi. a) 3 1 ( ) xyxexyxf ≤≤≤≤= 210.1, Página 6 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA b) 3 1 − c) 3 2 d) 3 2 − e) Zero 09. f = x2i – xyj é o campo. r(t) = Costi + Sentj com 0 ≤ t ≤ 2pi,é a curva. O trabalho ao longo de um quarto de círculo? SOLUÇÃO: ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) CostjSentitr CostSentjtiCostrf dttrtrfrdf b a +−= −= =∫ ∫ →→ 1 2 1 . O produto: (Cos2t i; - Cost Sentj) . (- Sent i; Cost J). - Cos2t Sent – Cos2t Sent - 2 Cos2t Sent ( )∫ ∫−=−2/0 2/0 22 22pi pi dtSenttCosdtSenttCos Fazendo Sent dudtSent dt duCostu −=∴−=∴= ( ) 32103 2 0cos 2 cos 3 2 3 2 3 22 22 33 2/ 0 3 2/ 0 3 2 0 2 2/ 0 22/ 0 2 −=−= −= = == −−=−= ∫ ∫∫ pi pi pipi pipi tCos uduu Sent duSentutSentdtCos GABARITO: D 10. Podemos considerar como uma das contribuições do Teorema de Green. O Campo Vetorial definido por F (x, y) = (3+2xy) i + (x2 – 3y2) j é considerado um campo: a) Conservativo. b) Não conservativo. c) Eletromagnético. d) Eletrostático. e) Gravitacional. 10. ( ) ( ) ( ) jxixyyxf 323, 2 −++=→ O Campo Vetorial → f é do tipo: Página 7 de 7 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 0:, = ∂ ∂ = ∂ ∂ += → x Q y P ondeQjPif (é conservativo) ( ) ( ) xx xx Q exxy yy P 23223 2 =− ∂ ∂ = ∂ ∂ =+ ∂ ∂ = ∂ ∂ Então → f é conservativo GABARITO: A 2015.2A.1 - CALC. VETORIAL.pdf GRADUAÇÃO EAD GABARITO COMENTADO 2015.2A - 16/16/2015 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B E D A A E C B ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 6 CALCULO VETORIAL Professor(a): Braulio Anchieta 1. Seja 2225 yxz . O domínio e a imagem da função são respectivamente: a) 5,025, 222 eyxRyx b) 5,0025, 222 eyxRyx c) 5,05, 222 eyxRyx d) 25,025, 222 eyxRyx e) 25,5025, 222 eyxRyx 01. 2225 yxz . Domínio e imagem? Domínio da função – (domínio em R). 25 – x2 – y2 0 - x2 – y2 - 25 (x(-1)) x2 + y2 25 (representa um disco de r = 5). D = {(x, y) R2 x2 + y2 25} Imagem da função Para qq “x e y” temos x2 + y2 sempre positiva x2 + y2 25 ou x2 + y2 52 Nestas condições: 0 z 5 ou [0,5] I = [0, 5] Gabarito: A 2. Considere as equações abaixo e identifique o gráfico correspondente a cada equação. (1) z = 5 (2) z = 9 – 2x – 3y (3) z = 2x2 + 2y2 a) Uma reta paralela ao plano xy. Um plano definido pelos pontos (0,0,9); (0,3,0) e (4,5;0;0) Uma superfície cônica. b) Um plano paralelo ao eixo z. Um cone de base circular com raio 5. Um cone de base circular com raio 2. c) Um plano paralelo ao plano formado por xy. Um plano que pode ser definido pelos pontos (0,0,9), (0,3,0) e (4,5;0;0). Uma superfície conhecida como paraboloide. d) Uma reta paralela ao plano xy. Um plano definido por três pontos quaisquer do R3. Um cone de raio 2. e) Um plano paralelo ao eixo z. Um plano definido pelos pontos (0,0,0); (1,2,0) e (0,3,0) Uma superfície conhecida como paraboloide. 02. AV1-CÁLCULO VETORIAL- (questão comentada) (1) - A equação (1) ´representa um plano paralelo ao plano á no xy, isto porque a equação está no R³ (três dimensões). (2) - A equação Z = 9 - 2X - -3Y, representa um plano passando pelos pontos (0,0,9), (0,3, 0) e (4,5;0;0) (3) - A equação Z = 2X² +2Y², REPRESENTA A QUÁDRICA PARABOLOIDE. JUSTIFICATIVAS: Você encontra estes conteúdos no GUIA Nº 1, gráficos e curvas de Nível, e com ajuda de conhecimentos de GEOMETRIA ANALÍTICA. Gabarito letra C. 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 d) xy2-xy3 e) x2y3 03. ?.42, 2 2 4323 x f xyyxyxyxf Página 3 de 6 CALCULO VETORIAL Professor(a): Braulio Anchieta 42 2 2 4222 2 2 2 2 4222 4323 612 36? 36 42? xyxy x f yyxyx xx f xx f x f yyxyx x f xyyxyx xx f x f Gabarito: B 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 04. ?42, 22 4323 xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 xy f yx f Então xy f yx f GABARITO: E 5 . O vetor gradiente da função f (x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 05. f (x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z f j y f i x f ff 623,1 2,222 22 ? GABARITO: D 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 06. SIjxycixcf tt 2 0/? tp t p no ponto P (3, 2, 2) SOLUÇÃO Um escoamento compressível pode ser determinado pela equação da continuidade: 0 t p fdiv , onde f é um Campo Vetor. Sabendo que z f y f x f fdiv 321 Temos: tt tt xc y f c x f jxycixcdivfdiv 21 ,2 2 Substituindo na equação da Continuidade: Página 4 de 6 CALCULO VETORIAL Professor(a): Braulio Anchieta 202 0/02 x t p ou t p x tp t p xcc tt No ponto (3, 2, 2) tem-se x = 3 1 t p GABARITO: A 7. O volume do sólido, sob o gráfico da função f (x, y) = x + y e acima do domínio dado pelas desigualdades 0 x 4 e 0 y 4, em unidades apropriadas é: a) 64 b) 12 c) 120 d) 18 e) 40 07. f (x, y) = x + y. Com 0 x 4 e 0 y 4 4 0 4 0 ?dxdyyx No caso, podemos optar por calcular quando das integrais inicialmente. 4 0 4 0 4 0 2 4 0 2 dyyx x dydxyx 643232424.8 28 2 4848 2 4 0 4 0 2 4 0 2 yy y ydyy Resposta: 64 GABARITO: A 8. Considere a integral dada por 5 0 2 2 4 0 2x dydxdzzyx . Observe que esta integral pode ser identificada por uma simetria e a projeção do sólido que origina a região está no plano x z. Este sólido também está descrito como delimitado pela calha y = 4 – x2, o plano y = 0 (x z), o plano z = 5 e o plano z = 0 (x, y). Essa descrição determina os limites de integração. A integral acima descrita tem solução: a) 5 156 b) 5 228 c) 5 333 d) 3 458 e) 3 656 08. 5 0 2 2 4 0 2 ? X dydxdzzyx Como podemos observar os limites são: 0 y 4 – x2; - 2 x 2 e 0 z 5 Veja que para: - 2 x 2, constatamos que a projeção do sólido no plano xz é do tipo retangular. Por outro lado observamos que existe uma simetria em – 2 x 2, podendo escrever a integral assim: 5 0 2 2 4 0 5 0 2 0 4 0 2 2 .2 x x dzdydxzyxdydxdzzyx Esta simetria pode ser interpretada: 5 z -2 2 x 0 (Plano xz) Página 5 de 6 CALCULO VETORIAL Professor(a): Braulio Anchieta Resolvendo a integral: 5 0 2 0 4 0 5 0 2 2 4 0 22 2 2 .2.2 x x dxdzzy y xydydxdzzyx 5 0 5 0 2 2 0 233 5 0 45 223 4 5 0 2 0 5 0 2 0 2 22 2 15 188 30 80 2 15 188 15 80 2 84 2 4 33 4 410 2 8444 2 .2 4 2 4 4.2 z z dz z dzxzx xx z xxx dxdzzxzxxx x x dxdzxz x xx Resposta: 3 656 GABARITO: E 9. Se g é dada por x = cost e y = sent, com 0 t 2, determinando g dstsentdsyx 2 0 2222 2cos2 temos: a) b) 2 c) 3 d) 4 e) Zero 09. S dttsentdsyx 2 0 2222 2cos2 p 0 t 2 e equações: x = cost e y = sent SOLUÇÃO: que cos2t+sen2t = 1 e substituindo: 2 0 2 0 2 2 2cos1 11 dt t dttsent Substituímos a relação trigonométrica: 2 2cos12 ttsen para resolver a integral tsensenu du u du dt dt du tutdt tdtttdt t 2 2 1 2 1 2 cos 2 22?2cos 2cos 2 1 2 1 2 2cos1 1 0 2 2 0 Vamos substituir na expressão acima: 303 4. 4 1 3 4 2 1 . 2 1 2. 2 1 2 2 2 1 . 2 1 2 1 2cos 2 1 2 1 0 2 0 2 ou sen sen tsentt tdttt Resposta: 3 GABARITO: C 10. Um Campo Vetorial é definido por F (x, y) = (x – y) i + (x – 2) j verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo: a) F é conservativo b) F não é conservativo c) F é um campo elétrico d) F é um campo magnético e) F é um campo gravitacional S dttsentsentdttsent 2 0 22222 cos2cos Página 6 de 6 CALCULO VETORIAL Professor(a): Braulio Anchieta 10. F9x, y) = (x – y) i + (x – 2) j Sabemos que o campo F (x, y) acima é do tipo: x Q y P ondeQjPiyxF ,, (F é conservativo). 121 x xx Q eyx yy P Logo, F não é conservativo. GABARITO: B 2016.1B.1 - CALC. VETORIAL.pdf GRADUAÇÃO EAD AV2 GABARITO 2016.1B – 11/06/2016 CURSO DISCIPLINA CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR(A) BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 A C B E D A A E C B ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. Preencha, obrigatoriamente, todos os itens do cabeçalho. 2. Esta avaliação possui 10 questões. 3. Todas as questões de múltipla escolha, apresentando uma só alternativa correta. 4. Qualquer tipo de rasura no gabarito anula a resposta. 5. Só valerão as questões que estiverem marcadas no gabarito presente na primeira página. 6. O aluno cujo nome não estiver na ata de prova deve dirigir-se à secretaria para solicitar autorização, que deve ser entregue ao docente. 7. Não é permitido o empréstimo de material de nenhuma espécie. 8. Anote o gabarito também na folha de “gabaritos do aluno” e leve-a para conferência posterior à realização da avaliação. 9. O aluno só poderá devolver a prova 1 hora após o início da avaliação. 10. A avaliação deve ser respondida com caneta com tinta nas cores azul ou preta. Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA 1. Seja 2225 yxz . O domínio e a imagem da função são respectivamente: a) 5,025, 222 eyxRyx b) 5,0025, 222 eyxRyx c) 5,05, 222 eyxRyx d) 25,025, 222 eyxRyx e) 25,5025, 222 eyxRyx 01. 2225 yxz . Domínio e imagem? Domínio da função – (domínio em R). 25 – x2 – y2 0 - x2 – y2 - 25 (x(-1)) x2 + y2 25 (representa um disco de r = 5). D = {(x, y) R2 x2 + y2 25} Imagem da função Para qq “x e y” temos x2 + y2 sempre positiva x2 + y2 25 ou x2 + y2 52 Nestas condições: 0 z 5 ou [0,5] I = [0, 5] Gabarito: A 2. Considere as equações abaixo e identifique o gráfico correspondente a cada equação. (1) z = 5 (2) z = 9 – 2x – 3y (3) z = 2x2 + 2y2 a) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,9); (0,3,0) e (4,5;0;0) (3) Uma superfície cônica. b) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um cone de base circular com raio 5. (3) Um cone de base circular com raio 2. c) (1) Um plano paralelo ao plano formado por xy. (2) Um plano que pode ser definido pelos pontos (0,0,9), (0,3,0) e (4,5;0;0). (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. d) (1) Uma reta paralela ao plano xy. (2) Um plano definido por três pontos quaisquer do R3. (3) Um cone de raio 2. e) (1) Um plano paralelo ao eixo z. (2) Um plano definido pelos pontos (0,0,0); (1,2,0) e (0,3,0) (3) Uma superfície conhecida como paraboloide. 3. Dada a função 42xy) f(x, 4323 xyyxy , determinando a derivada parcial 2 2 x f , temos: a) 12 x y2 + 6xy3 b) 12xy2+6xy4 c) 3xy2 – 5xy4 d) xy2-xy3 e) x2y3 03. ?.42, 2 2 4323 x f xyyxyxyxf 42 2 2 4222 2 2 2 2 4222 4323 612 36? 36 42? xyxy x f yyxyx xx f xx f x f yyxyx x f xyyxyx xx f x f Gabarito: B 4. Sendo f(x, y) = 2x3y2+x3y4-xy+4. Determine xy f yx f 22 a) 12xy b) xy c) x+y d) 1 e) zero 04. ?42, 22 4323 xy f yx f xyyxyxyxf Pelo Teorema de Schwartz temos: 0, 2222 xy f yx f Então xy f yx f GABARITO: E 5 . O vetor gradiente da função f(x, y) = x2 + y2 no ponto (1, 3) é: a) (2;3) b) (2,0) c) (0,3) d) (2,6) e) (2,2) 05. f(x, y) = x2 + y2 no ponto(1, 3) Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA jifpontono yxfouyjxif y y f ex x f k z f j y f i x f ff 623,1 2,222 22 ? GABARITO: D 6. Um escoamento compressível é descrito pela função jxyeixevpf tt 2 . (Unidades SI). Determine a taxa de variação da densidade p em relação ao tempo t (para t = 0), no ponto P (3, 2, 2). a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 e) 8 06. SIjxycixcf tt 2 0/? tp t p no ponto P (3, 2, 2) SOLUÇÃO Um escoamento compressível pode ser determinado pela equação da continuidade: 0 t p fdiv , onde f é um Campo Vetor. Sabendo que z f y f x f fdiv 321 Temos: tt tt xc y f c x f jxycixcdivfdiv 21 ,2 2 Substituindo na equação da Continuidade: 202 0/02 x t p ou t p x tp t p xcc tt No ponto (3, 2, 2) tem-se x = 3 1 t p GABARITO: A 7. O volume do sólido, sob o gráfico da função f(x, y) = x + y e acima do domínio dado pelas desigualdades 0 x 4 e 0 y 4, em unidades apropriadas é: a) 64 b) 12 c) 120 d) 18 e) 40 07. f (x, y) = x + y. Com 0 x 4 e 0 y 4 4 0 4 0 ?dxdyyx No caso, podemos optar por calcular quando das integrais inicialmente. 4 0 4 0 4 0 2 4 0 2 dyyx x dydxyx 643232424.8 28 2 4848 2 4 0 4 0 2 4 0 2 yy y ydyy Resposta: 64 GABARITO: A 8. Considere a integral dada por 5 0 2 2 4 0 2x dydxdzzyx . Observe que esta integral pode ser identificada por uma simetria e a projeção do sólido que origina a região está no plano x z. Este sólido também está descrito como delimitado pela calha y = 4 – x2, o plano y = 0 (x z), o plano z = 5 e o plano z = 0 (x, y). Essa descrição determina os limites de integração. A integral acima descrita tem solução: a) 5 156 b) 5 228 c) 5 333 d) 3 458 e) 3 656 08. 5 0 2 2 4 0 2 ? X dydxdzzyx Como podemos observar os limites são: 0 y 4 – x2; - 2 x 2 e 0 z 5 Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA Veja que para: - 2 x 2, constatamos que a projeção do sólido no plano xz é do tipo retangular. Por outro lado observamos que existe uma simetria em – 2 x 2, podendo escrever a integral assim: 5 0 2 2 4 0 5 0 2 0 4 0 2 2 .2 x x dzdydxzyxdydxdzzyx Esta simetria pode ser interpretada: Resolvendo a integral: 5 0 2 0 4 0 5 0 2 2 4 0 22 2 2 .2.2 x x dxdzzy y xydydxdzzyx 5 0 5 0 2 2 0 233 5 0 45 223 4 5 0 2 0 5 0 2 0 2 22 2 15 188 30 80 2 15 188 15 80 2 84 2 4 33 4 410 2 8444 2 .2 4 2 4 4.2 z z dz z dzxzx xx z xxx dxdzzxzxxx x x dxdzxz x xx Resposta: 3 656 GABARITO: E 9. Se g é dada por x = cost e y = sent, com 0 t 2, determinando g dstsentdsyx 2 0 2222 2cos2 temos: a) b) 2 c) 3 d) 4 e) Zero 09. S dttsentdsyx 2 0 2222 2cos2 p 0 t 2 e equações: x = cost e y = sent SOLUÇÃO: S dttsentsentdttsent 2 0 22222 cos2cos Sabemos que cos2t+sen2t = 1 e substituindo: 2 0 2 0 2 2 2cos1 11 dt t dttsent Substituímos a relação trigonométrica: 2 2cos12 ttsen para resolver a integral tsensenu du u du dt dt du tutdt tdtttdt t 2 2 1 2 1 2 cos 2 22?2cos 2cos 2 1 2 1 2 2cos1 1 0 2 2 0 Vamos substituir na expressão acima: 303 4. 4 1 3 4 2 1 . 2 1 2. 2 1 2 2 2 1 . 2 1 2 1 2cos 2 1 2 1 0 2 0 2 ou sen sen tsentt tdttt Resposta: 3 GABARITO: C 10. Um Campo Vetorial é definido por F(x, y) = (x – y) i + (x – 2) j verifique a alternativa abaixo que corresponde as condições deste campo: a) F é conservativo. b) F não é conservativo. c) F é um campo elétrico. d) F é um campo magnético. e) F é um campo gravitacional. 10. F9x, y) = (x – y) i + (x – 2) j Sabemos que o campo F (x, y) acima é do tipo: 5 z -2 2 x 0 (Plano xz) Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): BRAULIO ANCHIETA x Q y P ondeQjPiyxF ,, (F é conservativo). 121 x xx Q eyx yy P Logo, F não é conservativo. GABARITO: B 2016.2B.3 - CALC. VETORIAL.pdf Página 1 de 5 GRUPO SER EDUCACIONAL GRADUAÇÃO EAD GABARITO FINAL - 2016.2B – 17/12/2016 1. Se a função indica a distribuição de temperatura sobre uma placa retangular situada no plano xy e uma partícula está parada no ponto (- 3, 1), que vetor indica a direção que essa partícula precisa seguir para se aquecer mais rápido? a) -6i + 4j b) 4i – 6j c) -6i + 2j d) 2i – 5j e) 6i – 3j Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 115. Comentário: Resposta letra C, o vetor gradiente da função no ponto indica sua direção de maior crescimento. 2. O volume de um cone circular é dado por , com s sendo o comprimento da geratriz e y o diâmetro da base. Qual a taxa de variação do volume em relação à geratriz no ponto s = 10 cm se o diâmetro é mantido constante com o valor de y = 16 cm enquanto a geratriz varia? a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 36. GABARITO QUESTÕES COMENTADAS Disciplina CÁLCULO VETORIAL Professor (a) THIAGO ALBUQUERQUE 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 C A A C A A E A C C Página 2 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: Derivando V parcialmente em relação a s e substituindo os valores encontramos a taxa, resposta letra A. Substituindo os valores de y e s, temos: 3. Dada a função , qual o extremo relativo dessa função? a) -9/8 mínimo b) 9/8 máximo c) -9/8 máximo d) 9/8 mínimo e) 1 máximo Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 38. Comentário: Aplicação de derivadas parciais, ponto crítico (3, -1) Resposta letra A. Para o ponto (0, 1): Esse ponto não é extremo da função Para o ponto (1/2, 1) Como temos um ponto de mínimo da função. Para o ponto (-1/2, 1) Como temos um ponto de mínimo da função. O valor mínimo de f(x,y) será 4. Qual a equação do plano tangente ao parabolóide elíptico de equação no ponto (-1, 3, 2)? a) 2x + y – 2z – 4 = 0 b) 3x – 2y + z - 8 = 0 c) – 2x + 6y + 4z – 28 = 0 d) x + y + z = 1 e) 6x – 7y + z = 6 Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 38. Página 3 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: A equação do plano tangente é . Efetuando os cálculos encontramos a letra C como resposta. 5. Calcule a integral dupla ∫ ∫ − 2 1 2 0 32 dydxyx a) 12 b) 13 c) 14 d) 15 e) 16 Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 44. Comentário: Calculando as integrais iteradas, pode-se calcular tanto na ordem dxdy ou dydx (cuidado com os limites de integração), resposta letra A. 6. Seja D a região interior ao trapézio de vértices (2, 2); (4, 2); (5, 4) e (1. 4). Calcule ∫∫ D xydxdy8 . a) 448 b) 458 c) 468 d) 438 e) 478 Alternativa correta: letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 44 Comentário: Integrais iteradas, com x limitado por funções de y encontradas com os pontos acima. Esboço da região D auxilia na solução. Resposta letra A. 7. Use a integral dupla para calcular a área da região D compreendida entre os gráficos das funções y = x2 e y = 4x - x2 . a) 2/3 b) 3/5 c) 4/9 d) 5/6 e) 8/3 Alternativa correta: letra E. Identificação do conteúdo: BUP página 44. Comentário: Integral dupla com y limitado pelas funções de x. Resposta letra E. Página 4 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE 8. Calcule o volume do sólido B formado pela interseção dos sólidos e a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra A. Identificação do conteúdo: BUP página 66. Comentário: Integral tripla com z limitado pelas funções expressas e x limitado por função de y. Resposta letra A. Nível da questão: Difícil. 9. Calcule a integral tripla ∫ ∫ ∫ 2 0 1 0 0 2 )cos( pi x dzdxdyyx a) 1/3 b) 1/6 c) 1/4 d) 2/5 e) 2/7 Alternativa correta: letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 66. Comentário: Basta calcular as integrais iteradas na ordem apresentada, resposta letra C. 10. Calcule, usando coordenadas esféricas, o volume de uma esfera de raio a. a) b) c) d) e) Alternativa correta: Letra C. Identificação do conteúdo: BUP página 73. Página 5 de 5 DISCIPLINA: CÁLCULO VETORIAL PROFESSOR (A): THIAGO ALBUQUERQUE Comentário: calcular a integral tripla em coordenadas esféricas, resposta letra C. 2015.1B.2 - CALC. VETORIAL.pdf AVALIAÇÃO PRESENCIAL SEGUNDA CHAMADA – 1.B GABARITO CURSO DISCIPLINA CÁLCULO DIFERENCIAL PROFESSOR BRAULIO ANCHIETA TURMA DATA DA PROVA 25/07/2015 ALUNO(A) MATRÍCULA POLO GABARITO OBRIGATÓRIO 1 2 3 4 5 E C A D B ATENÇÃO – LEIA ANTES DE COMEÇAR 1. PREENCHA, OBRIGATORIAMENTE, TODOS OS ITENS DO CABEÇALHO. 2. ESTA AVALIAÇÃO POSSUI 10 QUESTÕES. 3. TODAS AS QUESTÕES DE MÚLTIPLA ESCOLHA, APRESENTANDO UMA SÓ ALTERNATIVA CORRETA. 4. QUALQUER TIPO DE RASURA NO GABARITO ANULA A RESPOSTA. 5. SÓ VALERÃO AS QUESTÕES QUE ESTIVEREM MARCADAS NO GABARITO PRESENTE NA PRIMEIRA PÁGINA. 6. O ALUNO CUJO NOME NÃO ESTIVER NA ATA DE PROVA DEVE DIRIGIR-SE À SECRETARIA PARA SOLICITAR AUTORIZAÇÃO, QUE DEVE SER ENTREGUE AO DOCENTE. 7. NÃO É PERMITIDO O EMPRÉSTIMO DE MATERIAL DE NENHUMA ESPÉCIE. 8. ANOTE O GABARITO TAMBÉM NA ÚLTIMA FOLHA E LEVE – APENAS A ÚLTIMA FOLHA – PARA CONFERÊNCIA POSTERIOR À REALIZAÇÃO DA AVALIAÇÃO. 9. O ALUNO SÓ PODERÁ DEVOLVER A PROVA 1 HORA APÓS O INÍCIO DA AVALIAÇÃO. CÁLCULO DIFERENCIAL Professor(a) BRÁULIO ANCHIETA 1- A derivada da função f, de R em R, definida por f(x) = – 2x5 + 4x3 + 3x – 6, no ponto de abscissa x0 = - 1, é igual a: a) 9 b) 25 c) 19 d) 3 e) 5 2- Se a função 𝒇(𝒙) é dada por um produto na forma 𝒇 𝒙 = 𝒙. 𝐜𝐨𝐬(𝒙). Quando calculamos a segunda derivada 𝒇′′(𝒙), encontramos: a) 𝑓 ′′ (𝑥) = −(𝑥. 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + co s 𝑥 ) b) 𝑓 ′′ (𝑥) = −𝑥. 𝑠𝑒𝑛 𝑥 c) 𝒇′′ 𝒙 = −𝟐. 𝒔𝒆𝒏 𝒙 − 𝒙. 𝐜𝐨 𝐬 𝒙 d) 𝑓 ′′ 𝑥 = 𝑥. (co s 𝑥 − 𝑠𝑒𝑛(𝑥)) e) 𝑓 ′′ (𝑥) = −2𝑥. 𝑐𝑜𝑠 𝑥 + 𝑥 3- Movimento de uma partícula. No instante 𝒕 (em segundos) a posição de um corpo que se desloca ao longo do eixo 𝒔 (em metros) é 𝒔 = 𝒕𝟑 − 𝟔𝒕𝟐 + 𝟗𝒕. Determine a aceleração do corpo, cada vez que a velocidade for nula. a) −𝟔𝒎/𝒔𝟐 𝒆 𝟔𝒎/𝒔𝟐 b) 1𝑚/𝑠2 𝑒 3𝑚/𝑠2 c) 3𝑚/𝑠2 𝑒 − 1𝑚/𝑠2 d) −6𝑚/𝑠2 𝑒 2𝑚/𝑠2 e) −5𝑚/𝑠2 𝑒 − 2𝑚/𝑠2 4- Encontre o limite da função dada por 𝐥𝐢𝐦𝒙→+∞ 𝟐+𝟒𝒙−𝟔𝒙𝟑 𝟓−𝟑𝒙𝟐+𝟐𝒙𝟑 a) zero b) +∞ c) 1 d) −𝟑 e) 2 5 5- Encontre o limite da função dada por 𝐥𝐢𝐦𝒙→𝟏 𝒙𝟐−𝟒𝒙+𝟑 𝒙−𝟏 a) −∞ b) −2 c) 𝑧𝑒𝑟𝑜 d) +∞ e) 1 Gabarito comentado 1) 𝑓 𝑥 = −2𝑥5 + 4𝑥3 + 3𝑥 − 6 Derivando, temos: 𝑓′ 𝑥 = −10𝑥4 + 12𝑥2 + 3 Substituindo 𝑥 = −1, encontramos: 𝑓 ′ (−1) = −10 −1 4 + 12 −1 2 + 3 = 5 2) 𝑓 𝑥 = 𝑥. cos(𝑥) Derivando por meio da regra do produto: 𝑢. 𝑣 ′ = 𝑢′ . 𝑣 + 𝑢. 𝑣′ Então: 𝑓 ′ 𝑥 = 𝑥. cos 𝑥 ′ = 1. cos 𝑥 + 𝑥. −𝑠𝑒𝑛 𝑥 𝑓′ 𝑥 = cos 𝑥 − 𝑥. 𝑠𝑒𝑛(𝑥) Derivando novamente: 𝑓 ′′ 𝑥 = −sen 𝑥 − 1. 𝑠𝑒𝑛 𝑥 + 𝑥. cos 𝑥 𝑓 ′′ 𝑥 = −sen 𝑥 − 𝑠𝑒𝑛 𝑥 − 𝑥. cos 𝑥 ] 𝑓 ′′ 𝑥 = −2sen 𝑥 − 𝑥. cos 𝑥 ] 3) 𝑠 = 𝑡3 − 6𝑡2 + 9𝑡 A primeira derivada de 𝑠 representa a velocidade, enquanto a segunda derivada representa a aceleração, assim: 𝑑𝑠 𝑑𝑡 = 3𝑡2 − 12𝑡 + 9 A velocidade nula é representada por 𝑑𝑠 𝑑𝑡 = 0, então: 3𝑡2 − 12𝑡 + 9 = 0 Isolando o valor de 𝑡, encontramos: 𝑡 = 12 ± 144 − 108 6 𝑡 = 1 ou 𝑡 = 3 A aceleração é dada pela segunda derivada: 𝑑2𝑠 𝑑𝑡2 = 6𝑡 − 12 Substituindo os tempos 𝑡 = 1 ou 𝑡 = 3, encontramos: 𝑑 2𝑠 𝑑𝑡2 𝑡=1 = 6 1 − 12 = −6𝑚/𝑠2 𝑑 2𝑠 𝑑𝑡2 𝑡=3 = 6(3) − 12 = 6𝑚/𝑠2 4) lim𝑥→+∞ 2+4𝑥−6𝑥3 5−3𝑥2+2𝑥3 = lim𝑥→+∞ 𝑥3( 2 𝑥3 + 4 𝑥2 −6) 𝑥3( 5 𝑥3 − 3 𝑥 +2) lim𝑥→+∞ 2 𝑥3 + 4 𝑥2 −6 5 𝑥3 − 3 𝑥 +2 = 0+0−6 0−0+2 = −3 5) lim𝑥→1 𝑥2−4𝑥+3 𝑥−1 Fatorando o numerador desse limite encontramos 𝑥2 − 4𝑥 + 3 = (𝑥 − 1)(𝑥 − 3), então: lim 𝑥→1 𝑥2 − 4𝑥 + 3 𝑥 − 1 = lim 𝑥→1 (𝑥 − 1)(𝑥 − 3) 𝑥 − 1 = lim 𝑥→1 𝑥 − 3 = −2
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