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1 Lista de Exercícios Cálculo I A) Encontrar a derivada das funções abaixo: 1) f(r) = 2r 2) f(x) = 3x2 + 6x + 10 3) f(w) = aw2 + b 4) f(x) = 3x 2 1 14 5) f(x) = (2x + 1)(3x2 + 6) 6) f(x) = (7x – 1)(x + 4) 7) f(x) = (3x5 – 1)(2 – x4) 8) f(x) = )3x5()3x5( 3 2 1 9) f(x) = (x + 1)(x – 1) 10) f(x) = (x2 – 1)(3x – 1)(5x3 + 2x) 11) f(x) = 7(ax2 + bx + c) 12) f(u) = (4u2 – a)(a – 2u) 13) f(x) = 1x3 4x2 14) f(t) = 1t 1t 15) f(t) = 1t 1t5t3 2 16) f(t) = 2t t2 2 17) f(x) = 2x5 x4 18) f(x) = 2x2 7x5 19) f(t) = bt )at( 2 20) f(x) = 54 x 5 x 3 21) f(x) = 6 4 x 2 x 2 1 22) y = – x2 + 3 23) s = 5t3 – 3t5 24) y = xx 3 4 3 25) y = x2 + x + 8 26) w = 3z7 – 7z3 + 21z2 27) y = 4 x 2 x 3 x 23 28) w = z 1 z3 2 29) s = 2 1 t 4 t2 30) y = 6x2 – 10x – 5x – 2 31) r = s2 5 s3 1 2 Universidade do Estado da Bahia - UNEB Departamento de Educação – Campus VII Colegiado de Matemática 2 32) y = 2x3 5x2 33) y = 1t 1t2 34) g(x) = 5,0x 4x2 35) u = (1 – t)(1 + t2) –1 36) y = x x4x1 37) y = xx 2 3 2 x 2 4 38) y = x 7x3 39) f(x) = 1x3 x2 40) f(x) = xx 3 41) f(x) = 33 xx6 42) f(x) = 1x x 2 43) f(x) = x)4x2(x 38 44) f(x) = 1x 1x2 45) f(x) = 3x5 3x3 2 46) y = 1x x 47) f(x) = 3x 1x 2 48) y = 1x x x5 49) f(x) = 1x3 4x2 50) f(t) = 3 2 3t2 1t7 51) y = x xx 3 52) f(x) = 3 22 )2x6x3( 53) y = 3x xx 2 4 B) Encontre a equação da reta tangente à curva xy , que seja paralela à reta 01y4x8 . C) O raio r de uma esfera está variando, com o tempo, a uma taxa constante de 5 m/s. Com que taxa estará variando o volume da esfera no instante em que r = 2 m? D) A altura s (em pés) no instante t (em segundos) de um dólar de prata jogado do topo do monumento de Washington é dada por 555t16s 2 . 1) Determine a velocidade média no intervalo [2, 3]. 2) Determine as velocidades instantâneas quando t = 2 e t = 3. 3) Quanto tempo levará para a moeda atingir o chão? 4) Determine a velocidade da moeda quando ela atingir o chão. E) Usando a definição, encontre f’(x) sabendo que 3x 2x )x(f . 3 F) A que taxa a área muda em relação ao diâmetro, quando o diâmetro é igual a 10 m? G) A figura abaixo mostra a queda livre de uma bola pesada partindo do repouso no instante t = 0 s. 1) Quantos metros a bola cai nos primeiros 2 s? 2) Quais são sua velocidade, o módulo de sua velocidade e sua aceleração nesse instante? H) Uma carga de dinamite lança uma pedra pesada para cima com uma velocidade de lançamento de 160 pés/s (aproximadamente 109 mi/h). A pedra atinge uma altura de 216160 tts pés após t segundos. 1) Qual a altura máxima atingida pela pedra? 2) Quais são a velocidade e o módulo da velocidade da pedra quando ela está a 256 pés do solo na subida? E na descida? 3) Qual é a aceleração da pedra em qualquer instante t durante sua trajetória (depois da explosão)? 4) Quando a pedra atingirá o solo novamente? I) Encontre uma equação da reta tangente à parábola 9x8xy 2 no ponto (3, –6) e esboce o gráfico da função. J) Sabendo que 8x12x3y 2 , determine o coeficiente angular da reta tangente ao gráfico desta equação no ponto P(3, –1) e o ponto do gráfico em que a tangente é horizontal. 4 K) Sabemos que a área de um quadrado é função de seu lado. Determinar: 1) A taxa de variação média da área de um quadrado em relação ao lado quando este varia de 2,5m a 3m; 2) A taxa de variação da área em relação ao lado quando este mede 4m. L) Uma cidade X é atingida por uma moléstia epidêmica. Os setores de saúde calculam que o número de pessoas atingidas pela moléstia depois de um tempo t (medido em dias a partir do primeiro dia de epidemia) é, aproximadamente, dado por 3 t t64tf 3 . 1) Qual a razão da expansão da epidemia no tempo t = 4? 2) Qual a razão da expansão da epidemia no tempo t = 8? 3) Quantas pessoas serão atingidas pela epidemia no 5° dia? M) Usando a definição, encontre a derivada da função 3x)x(f . N) Analistas de produção verificaram que, em uma montadora x, o número de peças produzidas nas primeiras t horas diárias de trabalho é dado por 8t4para),1t(200 4t0para),tt(50 2 . 1) Qual a razão de produção (em unidades por hora) após 3 horas de trabalho? E após 7 horas? 2) Quantas peças são produzidas na 8ª hora de trabalho? O) A curva 2x2x)x(f 24 tem alguma tangente horizontal? Se tem, onde está? P) Um reservatório de água está sendo esvaziado para a limpeza. A quantidade de água no reservatório, em litros, t horas após o escoamento ter começado é dada por 2)t80(50V . Determinar: 1) A taxa de variação média do volume de água no reservatório durante as 10 primeiras horas de escoamento. 2) A taxa de variação do volume de água no reservatório após 8 horas de escoamento. 3) A quantidade de água que sai do reservatório nas 5 primeiras horas de escoamento. Q) Um quadrado de lado l está se expandindo segundo a equação 2t2l , onde a variável t representa o tempo. Determinar a taxa de variação da área desse quadrado no tempo t = 2. R) O raio de uma circunferência cresce á razão de 21 cm/s. Qual a taxa de crescimento do comprimento da circunferência em relação ao tempo? S) Um ponto P (x, y) se move ao longo do gráfico da função x 1 y . Se a abscissa varia à razão de 4 unidades por segundo, qual a taxa de variação da ordenada quando a abscissa é 10 1 x ? T) Acumula-se areia em um monte com forma de um cone onde a altura é igual ao raio da base. Se o volume de areia cresce a uma taxa de 10 m3/h, a que razão aumenta a área da base quando a altura do monte é de 4 m? 5 RESPOSTAS A) 01) r2 02) 6x + 6 03) 2aw 04) 4x2 3 05) 18x2 + 6x + 12 06) 14x + 27 07) – 27x8 + 30x4 + 4x3 08) 2)3x5( 20 09) 2x 10) 90x5 – 25x4 – 36x3 + 9x2 – 12x + 2 11) 7(2ax + b) 12) – 24u2 + 8au + 2a 13) 2)1x3( 14 14) 2)1t( 2 15) 2 2 )1t( 4t6t3 16) 2 2 )2t( 2t4t 17) 22 2 )x5( 5x8x 18) 2)1x( 6 19) 2 22 )bt( aab2bt2t 6 20) 65 x 25 x 12 21) 7 3 x 12 x2 22) – 2x 23) 15t2 (1 – t2) 24) 4x2 – 1 25) 2x + 1 26) 21z (z5 – z + 2) 27) 4 1 xx2 28) 23 z 1 z 6 29) 32 t 8 t 2 30) 3x 10 10x12 31) 32 s3 2 s 5 32) 2)2x3( 19 33) 2)1t( 3 34) 2 2 )5,0x( 4xx 35) 22 2 )t1( 1t2t 36) 2x 1x2 37) 2x3 – 3x – 1 38) 2 3 x 7x2 7 39) )1x3)(1x3( 2x3 40) x2 1 x3 1 3 2 41) 2 3 2 x18 x3 1 42) 22 2 )1x( 1x 43) x2 1 )4x2(6x8 27 44) 1 45) 2 2 )3x5( )5x6x5(3 46) 21xx2 x1 47) )3x)(3x( x3 22 48) 2)1x( 1 5 49) 2)1x3( 14 50) 42 22 )3t2( )21t4t14()1t7(3 51) xx6 xx3 3 52) 3 2 2x6x3 )1x(4 53) 224 3 224 3 )3x(x4 3x7)x3(x4 B) 16x – 8y + 1 = 0 C) 80 π (m3/s) 8 D) 1) – 80 pés/s 2) v(2) = – 64 pés/s e v(3) = – 96 pés/s 3) Aproximadamente 5,89s 4) Aproximadamente 188,5 pés/s E) 23x 5 F) 5π m2/m G) 1) 19,6 m 2) 19,6 m/s e 9,8 m/s2 H) 1) 400 pés 2) 96 pés/s e – 96 pés/s 3) – 32 pés/s2 4) 10 s I) 2x + y = 0 J) 1) 5,5 2) 8 m2 K) m = 6 / (2, – 4) L) 1) 48 pessoas por dia 2) 0 3) Aproximadamente 43 pessoas M) 3x2 1 N) 1) 350 e 200 2) 200 O) Sim / (0, 2); (2, 10); (– 2, 10) P) 1) – 7500 l/hora 2) – 720 l/hora 3) 38750 litros 9 Q) 48 unidades de área/unidade de tempo R) 42 π cm/s S) – 400 unidades/s T) 5 m2/h
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