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Leia o texto a seguir: Sejam f uma função de duas variáveis x e y, diferenciável num ponto (x0,y0) do domínio, e sejam as funções dadas por x(t) e y(t) diferenciáveis em t0, de modo que x(t0)=x0 e y(t0)=y0, então a função F composta por f com x e y é tal que: dF/dt = (∂f/∂x)·(dx/dt) + (∂f/∂y)·(dy/dt). Considerando o texto acima, os conteúdos do livro-base Cálculo diferencial e integral de várias variáveis e a função z=x³−4x²y+xy²−y³+1, onde x=sen(t) e y=cos(t), assinale a alternativa correta que apresenta a derivada de z em relação à variável t:

A dz/dt=(3x²−8xy+y²)cos(t)+(4x²−2xy+3y²)sen(t).
B dz/dt=(3x²−8xy+y²)sen(t)+(4x²−2xy+3y²)sen(t).
C dz/dt=(3x²−8xy+y²)cos(t)+(4x²−2xy+3y²)cos(t).
D dz/dt=(−8xy+y²)cos(t)+(4x²−2xy)sen(t).
E dz/dt=(3x²−8xy+y²)cos(t).
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Aprimorando com Questões

há 2 anos

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há 2 anos

Para encontrar a derivada de \( z \) em relação a \( t \), precisamos aplicar a regra da cadeia, conforme descrito no texto. A função dada é: \[ z = x^3 - 4x^2y + xy^2 - y^3 + 1 \] onde \( x = \sen(t) \) e \( y = \cos(t) \). Primeiro, vamos calcular as derivadas parciais de \( z \): 1. Derivada parcial de \( z \) em relação a \( x \): \[ \frac{\partial z}{\partial x} = 3x^2 - 8xy + y^2 \] 2. Derivada parcial de \( z \) em relação a \( y \): \[ \frac{\partial z}{\partial y} = -4x^2 + 2xy - 3y^2 \] Agora, precisamos calcular \( \frac{dx}{dt} \) e \( \frac{dy}{dt} \): - \( x = \sen(t) \) implica que \( \frac{dx}{dt} = \cos(t) \) - \( y = \cos(t) \) implica que \( \frac{dy}{dt} = -\sen(t) \) Agora, aplicando a regra da cadeia: \[ \frac{dz}{dt} = \frac{\partial z}{\partial x} \cdot \frac{dx}{dt} + \frac{\partial z}{\partial y} \cdot \frac{dy}{dt} \] Substituindo as derivadas parciais e as derivadas em relação a \( t \): \[ \frac{dz}{dt} = (3x^2 - 8xy + y^2) \cdot \cos(t) + (-4x^2 + 2xy - 3y^2) \cdot (-\sen(t)) \] Simplificando: \[ \frac{dz}{dt} = (3x^2 - 8xy + y^2) \cdot \cos(t) + (4x^2 - 2xy + 3y^2) \cdot \sen(t) \] Agora, vamos analisar as alternativas: A) \( dz/dt=(3x²−8xy+y²)\cos(t)+(4x²−2xy+3y²)\sen(t). \) - CORRETA B) \( dz/dt=(3x²−8xy+y²)\sen(t)+(4x²−2xy+3y²)\sen(t). \) - FALSA C) \( dz/dt=(3x²−8xy+y²)\cos(t)+(4x²−2xy+3y²)\cos(t). \) - FALSA D) \( dz/dt=(−8xy+y²)\cos(t)+(4x²−2xy)\sen(t). \) - FALSA E) \( dz/dt=(3x²−8xy+y²)\cos(t). \) - FALSA Portanto, a alternativa correta é a A.

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