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Análise Matemática Data de início: 19/07/2018 22:02 Prazo máximo entrega: - Data de entrega: 19/07/2018 23:42 Atenção. Este gabarito é para uso exclusivo do aluno e não deve ser publicado ou compartilhado em redes sociais ou grupo de mensagens. O seu compartilhamento infringe as políticas do Centro Universitário UNINTER e poderá implicar sanções disciplinares, com possibilidade de desligamento do quadro de alunos do Centro Universitário, bem como responder ações judiciais no âmbito cível e criminal. Questão 1/5 - Análise Matemática Leia o excerto de texto a seguir. “Para que tenha sentido determinar o limite ou indagar sobre a continuidade de uma função, e o domínio e o contradomínio da mesma devem possuir um certo tipo de estrutura, tornando-se o que se chama um ‘espaço topológico’. Em outras palavras, espaços topológicos são conjuntos equipados com estruturas tais que entre eles tem sentido falar em limites e continuidades de funções”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: Lima, E. L. Curso de Análise. v. 1. 14. ed. Rio de Janeiro: Associação Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada, 2013. p. 161. Conforme os conteúdos do livro-base Análise Matemática com respeito à conceitos topológicos, enumere, na ordem sequencial, as definições – em linguagem não formal – que se relacionam a cada um dos elementos a seguir: Conjunto aberto Ponto interior Conjunto fechado Ponto de acumulação Conjunto compacto Ponto aderente ( ) É um ponto tal que toda vizinhança dele possui um ponto do conjunto diferente dele. ( ) É todo conjunto que é simultaneamente fechado e limitado. ( ) É um conjunto tal que todos os pontos aderentes pertencem à ele. ( ) É um ponto que possui uma vizinhança inteiramente contida no conjunto. ( ) É um ponto que é limite de uma sequencia de elementos do conjunto. ( ) É um conjunto onde todos os seus pontos são interiores. Agora marque a sequência correta: Nota: 20.0 A 6 – 5 – 3 – 4 – 2 – 1 B 4 – 1 – 5 – 6 – 2 – 3 C 2 – 5 – 1 – 6 – 4 – 3 D 6 – 3 – 1 – 2 – 4 – 5 E 4 – 5 – 3 – 2 – 6 – 1 Você acertou! A sequência correta é 4 – 5 – 3 – 2 – 6 – 1. Segundo o livro-base: “1. Conjunto aberto – É um conjunto onde todos os seus pontos são interiores. 2. Ponto interior – É um ponto que possui uma vizinhança inteiramente contida no conjunto. 3. Conjunto fechado – É um conjunto tal que todos os pontos aderentes pertencem à ele. 4. Ponto de acumulação – É um ponto tal que toda vizinhança dele possui um ponto do conjunto diferente dele. 5. Conjunto compacto – É todo conjunto que é simultaneamente fechado e limitado. 6. Ponto aderente – É um ponto que é limite de uma sequencia de elementos do conjunto” (livro-base, Capítulo 3). Questão 2/5 - Análise Matemática Consideremos a função f:R→Rf:R→R dada por f(x)={x2+1, x≤12x, x>1f(x)={x2+1, x≤12x, x>1 . Com base nos conteúdos do livro-base Análise Matemática a respeito de funções contínuas e deriváveis, é correto afirmar que: Nota: 20.0 A Em x=1x=1 , ff é contínua, mas não é derivável. B Em x=1x=1 , ff é derivável, mas não é contínua. C Em x=1x=1 , ff possui limites laterais, mas são diferentes. D Em x=1x=1 , ff é contínua e é derivável. Você acertou! Temos que limx→1+f(x)=limx→1+2x=2⋅1=2=f(1)limx→1+f(x)=limx→1+2x=2⋅1=2=f(1) e limx→1−f(x)=limx→1−(x2+1)=1+1=2=f(1)limx→1−f(x)=limx→1−(x2+1)=1+1=2=f(1) . Portanto, ff é contínua em x=1x=1 . Além disso, temos que limx→1+f(x)−f(1)x−1=limx→1+f(x)=2x−2x−1=2limx→1+f(x)−f(1)x−1=limx→1+f(x)=2x−2x−1=2 e limx→1−f(x)−f(1)x−1=limx→1−f(x)=(x2+1)−2x−1=limx→1−(x+1)=2limx→1−f(x)−f(1)x−1=limx→1−f(x)=(x2+1)−2x−1=limx→1−(x+1)=2 Logo, ff é derivável em x=1x=1 e f′(1)=2f′(1)=2 (livro-base, Capítulo 4). E Em x=1x=1 , ff não é contínua nem é derivável. Questão 3/5 - Análise Matemática Leia o fragmento de texto a seguir. “(f∘g)′(x)=f′(g(x))⋅g′(x)(f∘g)′(x)=f′(g(x))⋅g′(x) . Uma maneira conveniente de lembrar essa fórmula consiste em chamar a ‘função de fora’ e g a ‘função de dentro’ na composição (fg(x))(fg(x)) e, então, expressar em palavras como: A derivada de (f(g(x))(f(g(x)) é a derivada da função de fora calculada na função de dentro vezes a derivada da função de dentro”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: ANTON, H., BIVENS, I., DAVIS, S. Cálculo. 8. ed. Porto Alegre: Bookman , v. 1. 2007. p. 210-211. Considere as funções e f(x)=exf(x)=ex , g(x)=x2+2g(x)=x2+2 e a função composta h(x)=f(g(x))=e(x2+2)h(x)=f(g(x))=e(x2+2) . Com base no fragmento de texto dado e nos conteúdos do livro-base Análise Matemática sobre a Regra da Cadeia, assinale a única alternativa que representa a derivada da função composta dada. Nota: 20.0 A h′(x)=(x2+2)e(x2+2)h′(x)=(x2+2)e(x2+2) B h′(x)=(x2+2)e(x2+2)−1⋅2xh′(x)=(x2+2)e(x2+2)−1⋅2x C h′(x)=2x⋅e(x2+2)h′(x)=2x⋅e(x2+2) Você acertou! h′(x)=f′(g(x))g′(x)=e(x2+2)⋅2x=2x⋅e(x2+2)h′(x)=f′(g(x))g′(x)=e(x2+2)⋅2x=2x⋅e(x2+2) (livro-base, capítulo 4). D h′(x)=(x2+2)e(x2+2)−1h′(x)=(x2+2)e(x2+2)−1 E h′(x)=2x⋅e(x2+2)−1h′(x)=2x⋅e(x2+2)−1 Questão 4/5 - Análise Matemática Leia o trecho de texto a seguir: “Quando limxn=alimxn=a , diz-se que a sequência (xn)(xn) converge para aa , ou tende para aa e escreve-se xn→axn→a . Uma sequência que possui limite chama-se convergente. Do contrário, ela se chama divergente. Explicitamente, uma sequência (xn)(xn) diz-se divergente quando, para nenhum número real aa , é verdade que se tenha limxn=alimxn=a ”. Após esta avaliação, caso queira ler o texto integralmente, ele está disponível em: Lima, E. L. Curso de Análise. v. 1. 14. ed. Rio de Janeiro: Associação Instituto Nacional de Matemática Pura e Aplicada, 2013. p. 108-109. Levando em consideração o fragmento de texto dado e os conteúdos do livro-base Análise Matemática sobre a convergência de sequências numéricas, analise as afirmativas que seguem e marque V para as afirmativas verdadeiras e F para as afirmativas falsas. I. Toda sequência que é crescente e limitada é convergente. II. Existem sequências que não são limitadas, mas são convergentes. III. Toda subsequência de uma sequência limitada é convergente. IV. Existem sequências limitadas que possuem subsequências convergentes. Agora marque a sequência correta: Nota: 0.0 A F – V – F – V B V – F –V – F C V – F – F – V A afirmativa I é verdadeira, pois uma sequência crescente é monótona e toda sequência que é monótona e limitada é convergente. A afirmativa II é falsa pois toda sequência convergente é limitada. A afirmativa III é falsa, pois basta considerar o exemplo: Seja (xn)=(0,1,2,0,1,2,0,1,2,⋯)(xn)=(0,1,2,0,1,2,0,1,2,⋯) uma sequência numérica e (x2n)=(1,0,2,1,0,2,⋯)(x2n)=(1,0,2,1,0,2,⋯) uma subsequência. Temos que (xn)(xn) é limitada, mas (X2n)(X2n) não converge. A afirmativa IV é verdadeira. Basta considerar a sequência (xn)=((−1)n)(xn)=((−1)n) que é limitada e a sua subsequência (1,1,1,1,⋯)(1,1,1,1,⋯) que é convergente. (livro-base, capítulo 2). D F – V – V – F E F – F – V – V Questão 5/5 - Análise Matemática Observe o gráfico de uma função f(x)=(1+1x)xf(x)=(1+1x)x representado na figura a seguir. Com base no gráfico da função f(x)=(1+1x)xf(x)=(1+1x)x e nos conteúdos estudados no livro-base Análise Matemática, analise as afirmativas a seguir. I. limx→∞f(x)=∞limx→∞f(x)=∞ e limx→−∞f(x)=−∞limx→−∞f(x)=−∞ II. limx→∞f(x)=elimx→∞f(x)=e e limx→−∞f(x)=−∞limx→−∞f(x)=−∞ III. limx→0+f(x)=1limx→0+f(x)=1 e limx→0−f(x)=∞limx→0−f(x)=∞ IV. limx→0+f(x)=−∞limx→0+f(x)=−∞ e limx→0−f(x)=∞limx→0−f(x)=∞ V. limx→0+f(x)=1limx→0+f(x)=1 e limx→∞f(x)=elimx→∞f(x)=e São corretas apenas as afirmativas: Nota: 0.0 A III e V A afirmativa I está incorreta porque limx→∞f(x)=elimx→∞f(x)=e e limx→−∞f(x)=elimx→−∞f(x)=e . A afirmativa II está incorreta porque limx→−∞f(x)=elimx→−∞f(x)=e . A afirmativa III está correta. A afirmativa IV está incorreta porque limx→0+f(x)=1limx→0+f(x)=1 . A afirmativa V está correta (livro-base, Capítulo 3). B I e III C I e IV D II e V E II, III e V
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