Num dado instante, o comprimento de um cateto de um triângulo retângulo é 10cm e ele está crescendo a uma taxa de 1 cm/min e o comprimento do outro cateto é 12cm o qual está decrescendo a uma taxa de 2 cm/min . Ache a taxa de variação da medida do ângulo agudo oposto ao lado de 12cm de comprimento, num dado instante.
No instante inicial, , , e . Sendo o ângulo agudo em questão, o esquemático do problema encontra-se abaixo:
Fonte: Autoria Própria.
Podemos relacionar o ângulo e a medida dos catetos e pela função tangente:
Derivando ambos os lados em relação ao tempo, temos:
Substituindo os valores, temos:
Portanto, o ângulo agudo oposto ao lado de 12 cm está diminuindo a uma taxa de 0,131 rad/min.
cateto_a = 10 + 1.t ( onte t é o tempo dado )
cateto_b = 12 - 2t
tan(angulo) = (12 - 2t)/(10 + t)
angulo = argtan((12 - 2t)/(10+t))
Derive o ângulo.
d(angulo)/dt = igual a resposta que você procura.
argtan'(u) = 1/(1+u²) onde u no seu caso é ((12 - 2t)/(10+t))
logo: 1/(1+u²) = (10 + t)²/ ( (10+t)² + (12 -t)² )
O exercício não acaba aí, você ainda precisa aplicar a regra da cadeia e derivar ((12 - 2t)/(10+t)) com relação a t.
((12 - 2t)/(10+t))' = (-2.(10+t) - (12-2t))/(10+t)² = -32/(10+t)²
Logo:
d(angulo)/dt = ((10 + t)²/((10+t)² + (12 -t)²)).(-32/(10+t)²)
= -32/((10+t)² + (12 -t)²)) (sendo assim essa é a taxa de variaçao com o tempo )
No instante inicial, , , e . Sendo o ângulo agudo em questão, o esquemático do problema encontra-se abaixo:
Fonte: Autoria Própria.
Podemos relacionar o ângulo e a medida dos catetos e pela função tangente:
Derivando ambos os lados em relação ao tempo, temos:
Substituindo os valores, temos:
Portanto, o ângulo agudo oposto ao lado de 12 cm está diminuindo a uma taxa de 0,131 rad/min.
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