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AULA 06 – APOIO AO CÁLCULO PROFESSORA LUCIANA EXERCICIOS PROPOSTOS – regras de derivação I) Calcule a derivada de cada uma das seguintes funções: a) f(x) = 7x – 5 f’(x) = 7 b) g(x) = 1 – 2x – x² g’(x) = -2 – 2x c) f(x) = x³ - 3x² + 5x – 2 f’(x) = 3x² - 6x + 5 d) 48 8 1 xxy y’ = x 7 – 4x³ e) 24 2 1 4 1 )( tttf f’(t) = t 3 – t f) 2 2 13)( x xxxf f’(x) = 2x + 3 – 2/x³ g) 4 4 4 1 4)( x xxg g’(x) = 16x 3 + 1/x 5 h) 42 53 )( xx xg g’(x) = -6/x 3 – 20/x 5 i) f(x) = (2x 4 – 1)(5x 3 + 6x) f’(x) = 8x³(5x³ + 6x) + (2x 4 – 1)(15x² + 6) j) 1 )( x x xf 2)1( 1 )(' x xf l) 12 12 )( 2 2 xx xx xh 22 2 )12( )1(4 )(' xx x xh m) 221 5 )( t t tf 22 2 )21( 105 )(' t t tf n) 8 8 )( 3 3 y y yh 23 2 )8( 48 )(' y y yh o) 43 2)( xxxq 4 3 3 1 4 1 3 2 )(' xxxq p) 4 3 31 )( x xx xp 33 4 2 3 4 2 1 )(' xxxxp II) Calcular a derivada das funções: a) y = 4x + 5 b) y = - x + 3 c) y = 2 2 1 x d) y = x 2 + 4x + 5 e) y = 75 2 1 2 xx f) y = 0,2 x 2 – 4x g) y = (3x 2 - 4x) (6x + 1) h) y = (1 - x 2 ) (1 + x 2 ) i) y = (x 2 – 4) (x + 2x 4 ) j) y = 2 (x 3 - 4x 2 + 2x – 1) k) 4 xy l) 9 xy m) 3 xy n) 6 xy o) x y 1 p) 3 6 x y q) 22 15 xx y r) 1 4 x x y s) 2 10 x x y t) x x y 1 RESPOSTAS grupo II a) y’ = 4 b) y’ = -1 c) y’ = 2 1 d) y´= 2x + 4 e) y´ = - x + 5 f) y´ = 0,4x – 4 g) y’= 54 x 2 - 42x – 4 h) y’ = - 4x 3 i) y’= 12x 5 - 32x 3 + 3x 2 - 4 j) y’=6x 2 -16x+4 k) y´ = 4 34 1 x l) y´ = 9 89 1 x m) y´ = 3 23 1 x n) y´ = 6 56 1 x o) y´ = 2 1 x p) y´ = 4 18 x q) y´ = 222 3015 xx x r) y´ = 21 4 x s) y´ = 22 20 x t) y´ = 21 1 x EXERCÍCIOS PROPOSTOS – Derivadas sucessivas 1. Calcule f’’ da função 183)( 2 xxxf 2. Determine a derivada segunda das funções abaixo: a) xtgxf )( b) 1)( 2 xxf 3. Encontre todas as derivadas de ordem superior da função 262460)( 23 xxxxf : 4. Determine a derivada segunda das funções abaixo: a) xe y 1 b) xy 2ln c) 2 cos2 x y 5. Mostre que a derivada de ordem n da função axey é dada por axnn eay )( . 6. Encontre todas as derivadas da função 4523 23 xxxxf 7. Usando as regras de derivação, calcular as derivadas de 1 a e 2 a ordem da função 23 32 xxxf , no ponto 10 x . Resposta: 0)'x(f e 6')'x(f 8. Usando as fórmulas de derivação, calcular as derivadas de 1 a e 2 a ordem da função 3xxf , no ponto 10 x . Resposta: 3)'( xf e 6')'x(f 9. Usando as fórmulas de derivação, calcular as derivadas de 1 a e 2 a ordem da função 4 cos 4 sen4 2 xx y , no ponto 0x . Resposta: 4 122 )'( xf e 8 2 ')'( xf . 10. Usando as fórmulas de derivação, calcular as derivadas de 1 a e 2 a ordem da função 2ln tts , no ponto 20 t . Resposta: 12ln2's e 1"s 11. Usando as fórmulas de derivação, calcular a derivada de 2 a ordem da função 2x 3 xf , no ponto 1x0 . Resposta: 9 2 )"x(f 12. Usando as fórmulas de derivação, calcular a derivada de 2 a ordem da função x49xf , no ponto 2x0 . Resposta: 4)"( xf 13. Usando as fórmulas de derivação, calcular a derivada de 3 a ordem da função xexf , no ponto 10 x . Resposta: e'')'x(f . 14. Usando as fórmulas de derivação, calcular a derivada de 3 a ordem da função 83x2xf , no ponto 1x0 . Resposta: 2688'')'( xf . 15. Usando as fórmulas de derivação, calcular a derivada de 2 a ordem das seguintes funções: a) 223 xxxf em 00 x ; R: 2'' y b) xxf 2cos em 00 x ; R : 4xf EXERCÍCIOS PROPOSTOS – Significado físico 1) Um móvel desce num plano inclinada segunda a equação s = 12t2 + 6t . a) encontre sua velocidade 3s após a partida; Resp. v(3) = 78m/s b) encontre a velocidade inicial. Resp. v(0) = 6m/s 2) Um foguete é lançado verticalmente e sua trajetória tem equação horária s = 160t – 5t 2 e o sentido positivo é para cima. Determine: a) a velocidade do foguete 2 seg após o lançamento; Resp. v(2) = 140m/s b) o tempo que leva o foguete para alcançar a altura máxima. Resp. t = 16s 3) A distância percorrida (em m ) por um ponto é dada, a cada instante pela lei, s(t) = t 2 + 4t + 4 onde t é o número de segundos percorridos. Determine: a) a velocidade média entre t= 1s e t = 3s. Resp. Vm= 8m/s b) a velocidade inicial. Resp. Vi=4m/s c) a velocidade no instante t = 3s. Resp. V(3)= 10m/s d) em que instante a velocidade é de 12 m/s Resp. t = 4s 4) Um ponto em movimento tem equação s(t) = 2t 3 + 3t 2 + t, onde t é o tempo em segundos e s o espaço em metros. Determine: a) a velocidade no instante t = 4s Resp. V(4) = 121 m/s b) a aceleração quando t = 3 s Resp. V(3) = 42 m/s2 c) em que instante a aceleração é de 30m/s Resp. t = 2s 5) Uma partícula percorre uma curva obedecendo à equação horária S = 3t 2 (SI). Determine a sua velocidade no instante t = 5 s. R: v(5) = 30 m/s 6) Um ponto material descreve uma curva tendo para equação horária tS (SI). Determinar a sua velocidade no instante t = 1,5s. R: v(1,5) = 0,408 m/s 7) Um ponto em movimento tem equação da velocidade 2ttv (SI). Encontrar sua aceleração no instante t = 1s. R: a(1) = 2,5 m/s² 8) Encontrar a aceleração no instante t = 8s de um ponto que tem velocidade variável segundo a expressão 3 ttv (SI). R: a(8) = 1,08 m/s² Exercícios propostos – Significado geométrico 1) Qual a equação da reta tangente à curva representativa da função f(x) = 4x 3 + 3x 2 + x + 5, no ponto de abscissa x = 0? R.: y = x + 5. 2) Determinar a equação da reta tangente à curva da função y = x 3 no ponto P de abscissa x = 2. R.: y = 12x - 16. 3) Achar a equação da reta tangente à curva f( x) = x² - 6x + 5, no ponto de abscissa x 0 = 2. R.: y = -2 x + 1 4) Determinar a equação da reta normal ao gráfico de 2)( xxf no ponto em que x = 3. R: y = -2x + 7 5) Encontrar o coeficiente angular e a reta tangente ao gráfico de 2)ln()( xxxf no ponto em que x = 1. R: 2 5 2 3 x y 6) Determine a equação da reta normal à f(x) = x 2 + e 3x no ponto (0 , 1). R: 1 3 x y 7) Ache a equação da reta tangente ao gráfico da função y = x³ – 3x + 4, no ponto (2 , 6). R: y = 9x – 12 8) Seja f(x) = x² – ln(x + 1) uma curva. Caso exista, determine a equação da reta tangente a esta curva, tal que sejanormal a reta r: 3y + 3x = 6. R: y = x – 0,75 9) Ache a equação da reta tangente ao gráfico da função 8 3x y , no ponto (4 , 8). R: y = 6x - 16 10) Ache a equação da reta tangente ao gráfico da função y = x 4 – 4x, no ponto (0 , 0). R: y = -4x 11) Ache a equação da reta tangente ao gráfico da função y = 2cos(x) + 1, no ponto em que x = 0. R: y = 3 12) Determine a equação da reta tangente à função y = e x + 1 que seja paralela à reta y = x – 2. R: y = x + 2 REGRAS DE DERIVAÇÃO: 1) f(x) = c f’(x) = 0 2) f(x) = xn f’(x) = n.xn-1 3) f(x) = u.v f’(x) = u’v + uv’ 4) f(x) = u.v.w f’(x) = u’vw + uv’w + uvw’ 5) v u xf )( 2 '' )(' v uvvu xf 6) f(x) = un f’(x) = n.un-1.u’ 7) f(x) = au f’(x) = au.ln a.u’ 8) f(x) = eu f’(x) = eu.u’ 9) f(x) = ln u u u xf ' )(' 10) f(x) = log a u au u xf ln. ' )(' 11) f(x) = cos u f’(x) = - u’.sen u 12) f(x) = sen u f’(x) = u’.cos u 13) f(x) = tg u f’(x) = u’.sec2 u 14) f(x) = cotg u f’(x) = - u’.cossec2u 15) f(x) = sec u f’(x) = u’.sec u. tg u 16) f(x) = cossec u f’(x) = - u’.cossec u. cotg u 17) f(x) = uv f’(x) = v.uv-1.u’ + uv.v’.ln u )'.ln'()(' u u v uvuxf v 18) f(x) = arc sen u 21 ' )(' u u xf 19) f(x) = arc cos u 21 )(' u u xf 20) f(x) = arc tg u 21 ' )(' u u xf
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