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Ca´lculo 1 Lista de exerc´ıcios Faculdade de Tecnologia e Cieˆncias Sociais Aplicadas - FATECS Engenharia Civil Turma C QUESTA˜O 1. Nos exerc´ıcios abaixo, encontre dy dx por diferenciac¸a˜o impl´ıcita a) x2 + y2 = 16 b) 2x3y + 3xy3 = 5 c) x3 + y3 = 8xy d) x2 = x+2y x−2y e) √ x + √ y = 4 f) y + √ xy = 3x3 g) y x−y = 2 + x 2 h) (x + y)2 − (x− y)2 = x3 + y3 i) x2y2 = x2 + y2 j) (2x + 3)4 = 3cos4(x) QUESTA˜O 2. Nos exerc´ıcios abaixo, considere y como a varia´vel indepen- dente e encontre dx dy a) x4 + y4 = 12x2y b) x3y + 2y4 − x4 = 0 c) y = 2x3 − 5x d) y √ x− x√y = 9 QUESTA˜O 3. Se xnym = (x + y)n+m, demonstre que x · dy dx = y QUESTA˜O 4. Se A cm2 e´ a a´rea de um quadrado e s cm e´ o comprimento do lado do quadrado, encontre a taxa de variac¸a˜o me´dia de A em relac¸a˜o a s quando s varia de (a) 4 a 4,6; (b) 4 a 4,3; (c) 4 a 4,1; (d) Qual e´ a taxa de variac¸a˜o instantaˆnea de A em relac¸a˜o a s, quando s e´ 4? QUESTA˜O 5. Se a a´gua de uma piscina esta´ sendo escoada e V litros e´ o volume de a´gua na piscina t min apo´s o escoamento ter comec¸ado, sendo V = 250(40− t)2, encontre (a) a taxa de variac¸a˜o me´dia a que a a´gua escoa da piscina durante os primeiros 5min, e (b) com que velocidade a a´gua flui da piscina 5min apo´s o escoamento ter comec¸ado. QUESTA˜O 6. Em um circuito ele´trico, se E volts e´ a forc¸a eletromotriz, R ohms e´ a resisteˆncia, e I amperes e´ a corrente, a lei de Ohm afirma que 1 IR = E. Admitindo que E seja constante, mostre que R decresce a uma taxa porporcional ao inverso do quadrado de I. QUESTA˜O 7. Infla-se um bala˜o esfe´rico de tal modo que o seu volume esta´ aumentando a` taxa de 5dm3/min. A que taxa o diaˆmetro do bala˜o cresce quando o diaˆmetro e´ 12dm QUESTA˜O 8. Um recipiente cheio de a´gua com a forma de um cone invertido, esta´ sendo esvaziado a` taxa de 6cm3/min. A altura do cone e´ 24cm e o raio da base e´ 12cm. Encontre a velocidade com que baixa o n´ıvel da a´gua, quando esta´ a 10cm do fundo. QUESTA˜O 9. A lei de Boyle para a dilatac¸o de um ga´s e´ PV = C, em que P e´ a pressa˜o em N/m2, V e´ o volume em m3 e C e´ uma constante. Num certo instante, a pressa˜o e´ 3 × 103N/m2, o volume e´ 5m3, e o volume esta´ aumentando a` taxa de 3m3/min. Encontre a taxa de variac¸a˜o da pressa˜o neste momento. QUESTA˜O 10. Nos exerc´ıcios abaixo, encontre os extremos relativos da func¸a˜o dada, utilizando-se do teste da derivada segunda quando poss´ıvel. Se o teste da derivada segunda na˜o puder ser aplicado, use o teste da derivada primeira. a) f(x) = 3x2 − 2x + 1 b) h(x) = 2x3 − 9x2 + 27 c) G(x) = (x− 3)4 d) g(x) = x3 − 5x + 6 e) h(x) = x √ x + 3 f) f(x) = 4x1/2 + 4x−1/2 QUESTA˜O 11. Nos exerc´ıcios abaixo, determine onde o gra´fico da func¸a˜o dada e´ coˆncavo para cima, onde e´ coˆncavo para baixo e encontre os pontos de inflexa˜o, se existirem a) f(x) = x3 + 9x b) h(x) = x4 − 8x3 + 24x2 c) G(x) = (x− 2)1/5 d) g(x) = x x2 − 1 e) h(x) = x3 + 3x2 − 3x− 3 f) f(x) = sen(x) 2
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