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Matema´tica para a Economia I - 3a lista de exerc´ıcios Prof. - Juliana Coelho 1 - Para cada func¸a˜o impl´ıcita abaixo calcule a derivada y′: (a) x3 − 3xy + 4y = y2 − 1; (b) x3y − y3x = 2; (c) sen (xy) = x + y; (d) ln(yx) = xy + 1. 2 - O objetivo deste exerc´ıcio e´ encontrar a derivada da func¸a˜o inversa de um polinoˆmio de grau 1 usando derivac¸a˜o impl´ıcita. (a) Usando derivac¸a˜o impl´ıcita, ache a derivada da func¸a˜o inversa de f(x) = 3x− 2. (b) Como no item (a), ache a derivada da func¸a˜o inversa de f(x) = ax+ b, onde a e b sa˜o nu´meros reais com a 6= 0. 3 - Ache a derivada da func¸a˜o inversa das func¸o˜es abaixo: (a) f(x) = x− x2; (b) f(x) = 2x− 3 3x− 2. 1 Respostas: QUESTA˜O 1 - (a) Derivando os dois lados da equac¸a˜o temos (x3 − 3xy + 4y)′ = (y2 − 1)′ ⇒ 3x2 − (3y + 3xy′) + 4y′ = 2yy′ ⇒ −3xy′ + 4y′ − 2yy′ = −3x2 + 3y ⇒ y′(−3x + 4− 2y) = −3x2 + 3y ⇒ y′ = 3y − 3x 2 4− 3x− 2y . (b) Derivando os dois lados da equac¸a˜o temos (x3y − y3x)′ = (2)′ ⇒ (3x2y + x3y′)− (3y2y′x + y3) = 0 ⇒ x3y′ − 3xy2y′ = −3x2y + y3 ⇒ y′(x3 − 3xy2) = −3x2y + y3 ⇒ y′ = y 3 − 3x2y x3 − 3xy2 . (c) Derivando os dois lados da equac¸a˜o temos (sen (xy))′ = (x + y)′ ⇒ cos(xy)(xy)′ = 1 + y′ ⇒ cos(xy)(y + xy′) = 1 + y′ ⇒ xy′ cos(xy)− y′ = 1− y cos(xy) ⇒ y′(x cos(xy)− 1) = 1− y cos(xy) ⇒ y′ = 1− y cos(xy) x cos(xy)− 1 . (d) Primeiro lembre que ln(yx) = x ln(y). Assim a equac¸a˜o da func¸a˜o impl´ıcita fica x ln(y) = xy + 1. Derivando os dois lados da equac¸a˜o temos (x ln(y))′ = (xy + 1)′ ⇒ ln(y) + xy ′ y = y + xy′ ⇒ xy ′ y − xy′ = y − ln(y) ⇒ y′ ( x y − x ) = y − ln(y) ⇒ y′ = y − ln(y)x y − x = y − ln(y) x−xy y ⇒ y′ = y 2 − y ln(y) x− xy . 2 QUESTA˜O 2 - (a) A func¸a˜o inversa y = f−1(x) pode ser vista como func¸a˜o impl´ıcita como x = f(y) ⇒ x = 3y − 2. Derivando dos dois lados da equac¸a˜o, temos (x)′ = (3y − 2)′ ⇒ 1 = 3y′ ⇒ y′ = 1 3 . (b) Procendendo como no item (a), temos que a func¸a˜o inversa y = f−1(x) pode ser vista como func¸a˜o impl´ıcita como x = f(y) ⇒ x = ay + b. Derivando dos dois lados da equac¸a˜o, temos (x)′ = (ax + b)′ ⇒ 1 = ay′ ⇒ y′ = 1 a . (Na verdade a func¸a˜o inversa sera´ um polinoˆmio de grau com coeficiente angular 1/a.) QUESTA˜O 3 - (a) A func¸a˜o inversa y = f−1(x) pode ser vista como func¸a˜o impl´ıcita como x = f(y) ⇒ x = y − y2. Derivando dos dois lados da equac¸a˜o, temos (x)′ = (y − y2)′ ⇒ 1 = y′ − 2yy′ ⇒ 1 = y′(1− 2y) ⇒ y′ = 1 1− 2y . (b) A func¸a˜o inversa y = f−1(x) pode ser vista como func¸a˜o impl´ıcita como x = f(y) ⇒ x = 2y − 3 3y − 2 ⇒ x(3y − 2) = 2y − 3 ⇒ 3xy − 2x = 2y − 3. Derivando dos dois lados da equac¸a˜o, temos (3xy − 2x)′ = (2y − 3)′ ⇒ (3y + 3xy′)− 2 = 2y′ ⇒ 3xy′ − 2y′ = 2− 3y ⇒ y′(3x− 2) = 2− 3y ⇒ y′ = 2− 3y 3x− 2 . 3
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