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15) Desenhe as curvas de nível e esboce o gráfico.
a)f(x,y)=1−x2−y2
b)f(x,y)=x+3y
c)z=4x2+y2
d)f(x,y)=1+x2+y2
e)f(x,y)=x2,−1≤x≤0ey≥0
f)f(x,y)=1−x2,x≥0,y≥0ex+y≤1
g)z=√x2+y2
h)z=(x−y)2,x≥0ey≥0
i)f(x,y)=x,x≥0
j)z=1−√x2+y2,x2+y2≤1


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Progresso com Exercícios

há 2 anos

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há 5 meses

Para desenhar as curvas de nível e esboçar os gráficos das funções mencionadas, vamos analisar cada uma delas: a) f(x,y) = 1 - x² - y²: Esta é a equação de um círculo. As curvas de nível são círculos com raio \(\sqrt{1 - k}\) para diferentes valores de \(k\). b) f(x,y) = x + 3y: As curvas de nível são linhas retas. Para um valor constante \(k\), temos \(x + 3y = k\), que representa uma família de retas. c) z = 4x² + y²: Esta é uma parábola em 3D. As curvas de nível são elipses, onde \(k = 4x² + y²\). d) f(x,y) = 1 + x² + y²: As curvas de nível são círculos com raio \(\sqrt{k - 1}\) para \(k > 1\). e) f(x,y) = x², -1 ≤ x ≤ 0 e y ≥ 0: Aqui, temos uma parábola que se abre para cima, restrita ao intervalo de \(x\) e \(y\) não negativo. f) f(x,y) = 1 - x², x ≥ 0, y ≥ 0 e x + y ≤ 1: As curvas de nível são segmentos de parábolas, limitadas pela região definida. g) z = √(x² + y²): Esta é a função que representa a distância ao ponto (0,0). As curvas de nível são círculos centrados na origem. h) z = (x - y)², x ≥ 0 e y ≥ 0: As curvas de nível são linhas retas, representando uma parábola em relação à linha \(x = y\). i) f(x,y) = x, x ≥ 0: As curvas de nível são linhas verticais, onde cada linha corresponde a um valor constante de \(x\). j) z = 1 - √(x² + y²), x² + y² ≤ 1: As curvas de nível são círculos, e a função representa uma cúpula invertida. Para esboçar os gráficos, você pode usar software de plotagem ou desenhar à mão, representando as curvas de nível conforme descrito. Se precisar de mais detalhes sobre um item específico, é só avisar!

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há 2 anos

a) As curvas de nível de f(x,y) = 1 - x² - y² são circunferências concêntricas com centro na origem e raio √(1-k), onde k é uma constante positiva. b) As curvas de nível de f(x,y) = x + 3y são retas paralelas com inclinação -1/3. c) As curvas de nível de z = 4x² + y² são elipses com centro na origem e semi-eixos a e b, onde a = √(k/4) e b = √k, onde k é uma constante positiva. d) As curvas de nível de f(x,y) = 1 + x² + y² são circunferências concêntricas com centro na origem e raio √(k-1), onde k é uma constante positiva. e) As curvas de nível de f(x,y) = x² são parábolas abertas para cima, com vértice na origem e eixo de simetria ao longo do eixo y. f) As curvas de nível de f(x,y) = 1 - x² são semicircunferências com centro na origem e raio √(1-k), onde k é uma constante positiva. Além disso, as curvas de nível estão limitadas pela reta y = x e pelo eixo x. g) As curvas de nível de z = √(x² + y²) são circunferências concêntricas com centro na origem e raio k, onde k é uma constante positiva. h) As curvas de nível de z = (x-y)² são retas paralelas com inclinação 1. i) As curvas de nível de f(x,y) = x são retas paralelas ao eixo x. j) As curvas de nível de z = 1 - √(x² + y²) são círculos concêntricos com centro na origem e raio k, onde 0 ≤ k ≤ 1.

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1) Sejam
−→F(t)=ti+j+etk e −→G(t)=i+j+k. Calcule
a)∫10(−→F(t)∧−→G(t))dt b)∫10(−→F(t)·−→G(t))dt

3) Suponha que −→F(t) seja a força resultante que atua, no instante t, sobre uma partícula de massa m que se move no espaço. Mostre que o impulso de −→F no intervalo de tempo [t1, t2] é igual à variação da quantidade de movimento, isto é, ∫t2t1−→F(t)dt=m−→v2−m−→v1 onde −→v2 e −→v1 são, respectivamente, as velocidades nos instantes t1 e t2. (Sugestão: −→F(t)=m−→a(t)).


4) Calcule o comprimento da curva dada.
a)γ(t)=(tcos⁡t,tsin⁡t),t∈[0,2π]
b)γ(t)=(2t−1,t+1),t∈[1,2]
c)γ(t)=(cost,sent,e−t),t∈[0,π]
d)γ(t)=(e−tcos⁡t,e−tsin⁡t,e−t),t∈[0,1]
e)γ(t)=(t,ln⁡t),t∈[1,e]
f)γ:[0,2π]→R2 dada por x(t)=1−cost,y=t−sint


5) Dê exemplos de curvas γ e δ tais que Imγ=Imδ, mas que seus comprimentos sejam diferentes.

6) Dizemos que uma curva δ:[α,β]→Rn, com derivada contínua, está parametrizada pelo comprimento de arco se ||δ′(s)||=1, para todo s∈[α,β]. Verifique que cada uma das curvas abaixo está parametrizada pelo comprimento de arco. Interprete o parâmetro s.
a)δ(s)=(cos⁡s,sin⁡s),s≥0
b)δ(s)=⎛⎝⎜⎜Rcos⁡sR,Rsin⁡sR⎞⎠⎟⎟,s≥0,onde R>0 é um real fixo
c)δ(s)=⎛⎜⎝s5,2s5⎞⎟⎠,s≥0


7) Seja γ:[a,b]→Rn, com derivada contínua, e tal que ||γ′(t)||≠0 em [a,b]. Seja s:[a,b]→R dada por s(t)=∫ta||γ′(u)||du.
a) Verifique que a função s=s(t) é inversível e seja t=t(s) sua inversa.
b) Verifique que a curva δ:[0,L]→Rn(L é o comprimento de γ) dada por δ(s)=γ(t(s)) está parametrizada pelo comprimento. Dizemos que δ é a reparametrização de γ pelo comprimento de arco.


9) Seja f(x,y)=3x+2y. Calcule
a)f(1,−1) b)f(a,x)
c)f(x+h,y)−f(x,y)h d)f(x,y+k)−f(x,y)k

11) Seja f:R2→R uma função linear. Sabendo que f(1,0)=2 e f(0,1)=3, calcule f(x,y).

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