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Funcão diferenciável

Funcão diferenciável

Mensagempor Cleyson007 » Ter Jun 12, 2012 15:47

Boa tarde a todos!

Mostre que f(x):={x}^{\frac{1}{3}},\,x\in\mathbb{R}, não é diferenciável em x=0.

Bom, sei que se os limites laterais forem diferentes a função não é diferenciável. Mas os limites laterais em questão são iguais. Como prosseguir?

Obs.: Encontrei os limites pela direita e pela esquerda: \lim_{h\rightarrow{0}^{+}}\frac{\sqrt[3]{{(a+h)}^{2}}-\sqrt[3]{{(a)}^{2}}}{h(\sqrt[3]{(a+h)}+\sqrt[3]{a})} e pela esquerda \lim_{h\rightarrow{0}^{-}}\frac{\sqrt[3]{{(a+h)}^{2}}-\sqrt[3]{{(a)}^{2}}}{h(\sqrt[3]{(a+h)}+\sqrt[3]{a})}

Como prosseguir nesse caso em que os limites laterais são iguais?

Ficarei grato se alguém puder me ajudar.

Cleyson007
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Cleyson007
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Re: Funcão diferenciável

Mensagempor e8group » Ter Jun 12, 2012 17:37

Boa tarde Cleyson007 .

como ,f'(x)= \lim_{h\to 0}\frac{\left(\(\left x+h\right) ^\frac{1}{3} - x^\frac{1}{3}\right)}{h} = \frac{1}{3(x)^{\frac{2}{3}} } .

Analizando f' , notamos que em x = 0 f'(x) converge para "mais infinito " .ou seja f' é descontinua em x = 0. Portanto a função f defenida por f(x) não é diferenciável em x = 0.

abraços !
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Re: Funcão diferenciável

Mensagempor joaofonseca » Ter Jun 12, 2012 19:22

A forma mais facil de concluir que a função f não é diferenciável no ponto de abcissa x=0, é:

1)Observar o gráfico:

cubic_root_parent_function.jpg


Como se observa e pode concluir, o declive da reta tangente ao gráfico em x=0 é infinito, logo (para muitos autores) não existe derivada.

2)Obter a expressão da 1ª derivada de f, através das regras de diferenciação e chegar à mesma conclusão que o santhiago chegou.

Optando por utilizar a definição de derivada, fica:

f'(x)=\lim_{h \to 0} \space \frac{\sqrt[3]{x+h}-\sqrt[3]{x}}{h}

Agora aplica-se a diferença de cubos para eliminar as raízes cúbicas, multiplicando numerador e denominador por:

\sqrt[3]{(x+h)^2}+\sqrt[3]{x+h} \cdot \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{x^2}

Depois de simplificar, ficamos com:

f'(x)=\lim_{h \to 0} \space \frac{x+h-x}{h \cdot \left (\sqrt[3]{(x+h)^2}+\sqrt[3]{x+h} \cdot \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{x^2}}\right)

A partir daqui é facil.Mas isto não é a definição de derivada num ponto!!!
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Assunto: cálculo de limites
Autor: Hansegon - Seg Ago 25, 2008 11:29

Bom dia.

Preciso de ajuda na solução deste problema, pois só chego ao resultado de 0 sobre 0.
Obrigado

\lim_{x\rightarrow-1} x³ +1/x²-1[/tex]


Assunto: cálculo de limites
Autor: Molina - Seg Ago 25, 2008 13:25

\lim_{x\rightarrow-1} \frac{{x}^{3}+1}{{x}^{2}-1}

Realmente se você jogar o -1 na equação dá 0 sobre 0.
Indeterminações deste tipo você pode resolver por L'Hôpital
que utiliza derivada.
Outro modo é transformar o numerador e/ou denominador
para que não continue dando indeterminado.

Dica: dividir o numerador e o denominador por algum valor é uma forma que normalmente dá certo. :y:

Caso ainda não tenha dado uma :idea:, avisa que eu resolvo.

Bom estudo!


Assunto: cálculo de limites
Autor: Guill - Dom Abr 08, 2012 16:03

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{x^3+1}{x^2-1}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x+1)(x^2-x+1)}{(x+1)(x-1)}

\lim_{x\rightarrow-1}\frac{(x^2-x+1)}{(x-1)}=\frac{-3}{2}