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Prof. Geraldo Bull Cálculo III Derivação implícita A relação entre variáveis pode ser apresentada de forma implícita. Exemplo: suponha a função f (x, y, Q) = 0, na qual x e y são insumos e Q é a produção em função de x e y. Se f (x, y, Q) = 0, onde Q é a produção em função de x e y, fx é a produtividade marginal do fator x. Para obter fx, se Q puder ser explicitada em função de x e y, a determinação de fx será simples. Porém, para várias funções, a obtenção da derivada parcial pode ser dificultada em relação à explicitação de alguma variável. Exemplo Suponha que se tenha x2 + xy + y2 = 0 e y seja função de x. Não será tarefa simples explicitar y em função de x para obter fx. Uma forma de resolver situações como essa é utilizando o princípio de que em uma igualdade a equivalência é mantida ao aplica as mesmas operações em ambos os membros. Exemplo Derivar y na expressão x2 + xy + y2 = 0. Resolução x2 + xy + y2 = 0 ↔ ↔ (x2 + xy + y2 = 0)’ = 0’ ↔ ↔ (x2)’ + (xy)’ + (y2) = 0’ ↔ ↔ (x2)’ + (xy)’ + (y2) = 0. Não esquecendo que y é função de x [y = f (x)]: (x2)’ + (xy)’ + (y2) = 0 ↔ ↔ 2x + (1 . y + x . y’) + 2 . y . y’ = 0 ↔ ↔ 2x + (y + xy’) + 2yy’ = 0. Agora, o trabalho é isolar y’. Assim, temos: Aplicação Determine a reta tangente à curva 4x2 + 9y2 - 36 = 0 no ponto P( , 1). 2 33 Resolução A equação de uma reta pode ser escrita na forma y = m . x + n, onde m é o coeficiente angular da reta e n é o coeficiente linear. O cálculo do coeficiente angular é feito por meio da derivada da equação no ponto dado. Para calcular o coeficiente angular, primeiro, deriva-se y implicitamente. Substituindo as coordenadas de P em y’: A equação da reta assume a forma O cálculo de n é feito aplicando o ponto dado na equação da reta. Assim: Logo, a equação da reta é: Exercício Obtenha ux de forma implícita, dada x2 + xy + yu + u2 = 0. Resolução (x2 + xy + yu + u2)’ = (0)’ ↔ ↔(x2)’+ (xy)’ + (yu)’ + (u2)’ = (0)’ ↔ ↔ 2x + (1 . y) + yu’) + 2u . u’ = 0 ↔ ↔ 2x + y + yu’ + 2uu’ = 0 ↔ ↔ yu’ + 2uu’ = - 2x - y ↔ ↔
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