A derivada direcional é uma ferramenta muito útil quando se deseja determinar a direção no plano no qual a função cresce mais rápido. No caso, essa direção de maior crescimento corresponde à direção do vetor gradiente em sua forma unitária. Já a direção oposta ao vetor gradiente irá denotar a direção de maior decrescimento da função.
Com base nessas informações, determine a direção de maior crescimento da função no ponto P(1,2).
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Considere a função de duas variáveis , tal que as variáveis e são funções da variável , isto é, e . A derivada da função com relação à variável é obtida por meio da regra da cadeia expressa por . Pela regra da cadeia, podemos notar que precisamos das derivadas parciais da função com relação às variáveis e e precisamos das derivadas das funções e com relação à variável .
A partir dessa informação, assinale a alternativa que representa a derivada da função com relação à variável , sabendo que e .
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O gráfico de uma função de duas variáveis é um conjunto do espaço , enquanto que o seu domínio é uma região do plano . Para determinar o domínio da função de duas variáveis , precisamos verificar se não há restrições para os valores que e podem assumir.
Com relação ao domínio de uma função de duas variáveis, analise as afirmativas a seguir.
I. O domínio da função corresponde à região a seguir.
II. O domínio da função corresponde à região a seguir.
III. O domínio da função corresponde à região a seguir.
IV. O domínio da função corresponde à região a seguir.
Assinale a alternativa que apresenta a(s) afirmativa(s) correta(s).
I, II, IV, apenas. |
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I, apenas. |
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IV, apenas. |
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I, IV, apenas. |
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II, III, apenas. |
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O vetor gradiente nos informa a direção na qual a função cresce mais rapidamente em um dado ponto, sendo que a taxa máxima de aumento é definida como a norma do vetor gradiente nesse ponto. Considerando a densidade , medida em , em todos os pontos de uma placa retangular no plano dada por , assinale a alternativa que corresponde à taxa máxima de aumento da densidade no ponto .
A taxa máxima de aumento da densidade é . |
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A taxa máxima de aumento da densidade é . |
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A taxa máxima de aumento da densidade é . |
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A taxa máxima de aumento da densidade é . |
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A taxa máxima de aumento da densidade é . |
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A derivada direcional é máxima quando o vetor unitário tomado e o vetor gradiente da função estiverem na mesma direção e sentido, isto é, quando o ângulo entre os dois vetores é nulo. Essa afirmação nos leva a concluir que a derivada direcional é máxima para o vetor unitário do vetor gradiente.
A partir do exposto, assinale a alternativa que apresente a direção de máximo crescimento da função no ponto P(-1,1).
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Chamamos de curva de nível da função o conjunto de todos os pares pertencentes ao domínio de tais que, onde é uma constante real. Utilizamos as curvas de nível para visualizar geometricamente o comportamento de uma função de duas variáveis.
Com relação às curvas de nível, assinale a alternativa correta.
A equação é uma curva de nível para a função para . |
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A equação é uma curva de nível para a função para . |
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A equação é uma curva de nível para a função para . |
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A equação é uma curva de nível para a função para |
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A equação é uma curva de nível para a função para . |
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Para determinar a equação de um plano, precisamos conhecer um vetor normal a ele e um ponto pertencente a ele. Dado que o vetor gradiente é perpendicular à curva de nível que passa por um P, para determinar a equação de um plano tangente à função no ponto P, precisamos conhecer o vetor gradiente da função nesse ponto. Dessa forma, a equação do plano tangente pode ser escrita como .
A partir dessas considerações, assinale a alternativa que representa a equação do plano tangente à função no ponto P(1,-1).
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O vetor gradiente é o vetor formado pelas derivadas parciais de uma função, isto é, dada a função o vetor gradiente é o vetor . Dado um ponto , o vetor gradiente da função no ponto P é obtido por meio da seguinte expressão .
Assinale a alternativa que corresponde ao vetor gradiente da função no ponto .
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O domínio de uma função corresponde a todos os valores que, ao serem trocados no lugar da variável (ou variáveis), produzem um resultado válido. Alguns exemplos: em funções raízes, o domínio corresponde a todos os valores que não geram um valor negativo dentro da raiz, já no caso de funções quocientes, o domínio corresponde a todos os valores que não zeraram o denominador.
Com base nessas informações, analise as afirmativas a seguir.
I - O domínio da função é o conjunto .
II - O domínio da função é o conjunto .
III - O domínio da função é o conjunto .
IV - O domínio da função é o conjunto .
I, III, IV |
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I, III |
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I, II, IV |
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I, IV |
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II, III |
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Esboçar o gráfico de uma função de duas variáveis sem o auxílio de um software pode ser trabalhoso às vezes. Para contornar esse problema, outro recurso que podemos utilizar para visualizar geometricamente o comportamento da função é o conceito de curva de nível.
A respeito das curvas de nível, assinale a alternativa correta.
Todos os pontos localizados em uma curva de nível possuem alturas diferentes. |
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As curvas de nível representam cortes verticais feitos no gráfico da função. |
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Chama-se curva de nível o conjunto de todas as ternas tais que . |
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Uma curva de nível também pode ser chamada de mapa de contorno. |
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Uma curva de nível é um subconjunto do espaço . |
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