Em matemática, um ponto critico, também chamado de ponto estacionário, é um ponto no domínio de uma função onde a primeira derivada é nula. Os pontos criticos serão sempre pontos de máximos ou mínimos relativos ou pontos de inflexão, podendo-se descobrir em que categoria o ponto cai analisando a sua segunda derivada (a curvatura) da função.Em matemática, a análise de máximos e mínimos (pontos criticos) possui diversas aplicações. Uma delas é na área fabril.
Dessa forma,imagine que o custo em reais de fabricação de uma unidade de um certo produto é dado pela função. C:[0,24]→R,definida por. C(x) = 2x³-66x²+432x+3000, onde x representa a quantidade produzida. Determine o que se pede,para cada siuaçãoa seguir:
a)(2 pontos) Para a fabricaçāo de 8 e 20 pecas, determine o valor de custo para cada situação.
b)(3 pontos) Determine os pontos criticos da função custo.
c)(3 pontos) Verifique pela regra da derivada segunda, se os pontos críticos são de máximo ou mínimo.
d)(2 pontos) Identifique pela derivada segunda, o ponto de inflexão da função. Justifique o motivo de ser um ponto de inflexão.Dica:utilize os resultados obtidos nos itens anteriores.
Obs.:apresentar o desenvolvimento e raciocinio aplicado em cada item.
Ed
há 11 meses
Vamos resolver cada item da questão passo a passo. ### a) Cálculo do custo para 8 e 20 peças A função de custo é dada por: \[ C(x) = 2x^3 - 66x^2 + 432x + 3000 \] Para \( x = 8 \): \[ C(8) = 2(8)^3 - 66(8)^2 + 432(8) + 3000 \] \[ C(8) = 2(512) - 66(64) + 3456 + 3000 \] \[ C(8) = 1024 - 4224 + 3456 + 3000 \] \[ C(8) = 1024 - 4224 + 6456 \] \[ C(8) = 2256 \] Para \( x = 20 \): \[ C(20) = 2(20)^3 - 66(20)^2 + 432(20) + 3000 \] \[ C(20) = 2(8000) - 66(400) + 8640 + 3000 \] \[ C(20) = 16000 - 26400 + 8640 + 3000 \] \[ C(20) = 16000 - 26400 + 11640 \] \[ C(20) = 4240 \] ### b) Determinação dos pontos críticos Para encontrar os pontos críticos, precisamos calcular a primeira derivada \( C'(x) \) e igualá-la a zero. \[ C'(x) = 6x^2 - 132x + 432 \] Igualando a zero: \[ 6x^2 - 132x + 432 = 0 \] Dividindo por 6: \[ x^2 - 22x + 72 = 0 \] Usando a fórmula de Bhaskara: \[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} \] \[ x = \frac{22 \pm \sqrt{(-22)^2 - 4 \cdot 1 \cdot 72}}{2 \cdot 1} \] \[ x = \frac{22 \pm \sqrt{484 - 288}}{2} \] \[ x = \frac{22 \pm \sqrt{196}}{2} \] \[ x = \frac{22 \pm 14}{2} \] Assim, temos: \[ x_1 = \frac{36}{2} = 18 \] \[ x_2 = \frac{8}{2} = 4 \] Os pontos críticos são \( x = 4 \) e \( x = 18 \). ### c) Verificação pela regra da derivada segunda Agora, vamos calcular a segunda derivada \( C''(x) \): \[ C''(x) = 12x - 132 \] Para \( x = 4 \): \[ C''(4) = 12(4) - 132 = 48 - 132 = -84 \] (máximo) Para \( x = 18 \): \[ C''(18) = 12(18) - 132 = 216 - 132 = 84 \] (mínimo) ### d) Identificação do ponto de inflexão Para encontrar o ponto de inflexão, precisamos igualar a segunda derivada a zero: \[ 12x - 132 = 0 \] \[ 12x = 132 \] \[ x = 11 \] Justificativa: O ponto \( x = 11 \) é um ponto de inflexão porque a concavidade da função muda ao passar por esse ponto, o que pode ser verificado pela mudança de sinal da segunda derivada. ### Resumo das respostas: - a) Custo para 8 peças: R$ 2256; para 20 peças: R$ 4240. - b) Pontos críticos: \( x = 4 \) (máximo) e \( x = 18 \) (mínimo). - c) \( C''(4) < 0 \) (máximo); \( C''(18) > 0 \) (mínimo). - d) Ponto de inflexão em \( x = 11 \).
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Felipe Camargo
há 11 meses
Leandro Miguel
mês passado
O resultado de c(8) não é 3256???