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Derivada em um ponto

Derivada em um ponto

Mensagempor rodrigo lara » Sex Dez 27, 2013 20:31

A função diferenciável y = f(x) é tal que para todo x?D(f) , o ponto (x, f (x) ) é solução da equação
xy³ + 2xy² + x = 4 . Calcule a equação da reta tangente ao gráfico de f no ponto (1, f (1) ).
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Re: Derivada em um ponto

Mensagempor e8group » Sex Dez 27, 2013 22:10

A função f é dada implicitamente pela equação (dada) e temos (por simplicidade omitiremos a dependência de f por x )

xf^3 +2xf^2 +x  =  4 .Derivando-se ambos lados com respeito a x (Atenção as regras : Cadeia ,produto) ,segue

( xf^3 +2xf^2 +x)' = (4)' = 0  \iff    (xf^3)' + (2xf^2)' + x'  =   0  \iff  x'f^3 + x(f^3)'  + 2(f^2)' + 1 = 0 \iff  
f^3 + x(3f^2 \cdot f') + 2 (2f \cdot f') +1 =  0   \iff   f^3 + 1  + f' (3xf^2 +4f)  = 0 .

Vale ressaltar que esta última expressão corresponde a de baixo

[f(x)]^3 + 1  + f'(x) (3x[f(x)]^2 +4f(x))  = 0 que substituindo o ponto dado dos dá

[f(1)]^3 + 1  + f'(1) (3[f(1)]^2 +4f(1))  = 0 (*)

Agora para encontrar f(1) ,substituindo o ponto dado na eq.dada ,ficando com

[f(1)]^3 +2[f(1)]^2 +1  =  4  \iff  [f(1)]^3 + 2[f(1)]^2 - 3 = 0 e podemos ver que f no ponto 1 trata-se uma raiz da eq. polinomial z^3 + 2z^2 - 3 =  0 que és apenas 1 . Aqui determinamos f(1) = 1 , substituindo este resultado em (*) será possível determinar f'(1) e por conseguinte a eq. da reta tangente ao gráfico de f no ponto estará bem definida que és y- f(1) = f'(1)(x-1) .

Avance .
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Re: Derivada em um ponto

Mensagempor rodrigo lara » Ter Jan 07, 2014 21:28

Quando você estava derivando no inicio no item [2x.f(x)]' você não esqueceu de derivar este termo pela regra do produto?
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Re: Derivada em um ponto

Mensagempor e8group » Ter Jan 07, 2014 22:21

Tem razão . Por favor, corrija isto e tente concluir.
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}