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Exerćıcio 2. Determine se F é ou não um campo vetorial conservativo. Se for, determine uma função f tal que F = ∇f . (a) F (x, y) = (2x− 3y)~i...

Exerćıcio 2. Determine se F é ou não um campo vetorial conservativo. Se for, determine uma função
f tal que F = ∇f .
(a) F (x, y) = (2x− 3y)~i+ (−3x+ 4y − 8)~j
(b) F (x, y) = ex cos y~i+ exsen y~j
(c) F (x, y) = exsen y~i+ ex cos y~j
(d) F (x, y) = (3x2 − 2y2)~i+ (4xy + 3)~j
(e) F (x, y) = (yex + sen y)~i+ (ex + x cos y)~j
(f) F (x, y) = (xy cosxy + senxy)~i+ (x2 cosxy)~j
(g) F (x, y) = (ln y + 2xy3)~i+ (3x2y2 + x/y)~j


Essa pergunta também está no material:

Lista calculo 3
2 pág.

Cálculo III Universidade Federal de São CarlosUniversidade Federal de São Carlos

💡 1 Resposta

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Para determinar se um campo vetorial é conservativo, precisamos verificar se ele satisfaz a condição de ser o gradiente de uma função escalar. Se for possível encontrar uma função f tal que o gradiente de f seja igual ao campo vetorial F, então F é conservativo. Vamos analisar cada alternativa: (a) F(x, y) = (2x - 3y)i + (-3x + 4y - 8)j Para verificar se F é conservativo, precisamos encontrar uma função f tal que ∇f = F. Calculando as derivadas parciais de f em relação a x e y, temos: ∂f/∂x = 2x - 3y ∂f/∂y = -3x + 4y - 8 Agora, vamos integrar a primeira equação em relação a x, considerando y como constante: f = ∫(2x - 3y) dx = x^2 - 3xy + C(y) Agora, derivando essa função em relação a y, temos: ∂f/∂y = -3x + C'(y) Comparando com a segunda equação original, temos: C'(y) = 4y - 8 Integrando C'(y) em relação a y, temos: C(y) = 2y^2 - 8y + K Portanto, a função f que satisfaz ∇f = F é: f = x^2 - 3xy + 2y^2 - 8y + K Como foi possível encontrar uma função f, concluímos que o campo vetorial F é conservativo. Resposta: (a) F(x, y) é um campo vetorial conservativo. Uma função f que satisfaz F = ∇f é f = x^2 - 3xy + 2y^2 - 8y + K.

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