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FACULDADE MAURÍCIO DE NASSAU - UNINASSAU Cálculo Integral - D.20242.E Atividade AV1 - Atividade Contextualizada Prof.ª. Karla Adriana Barbosa Aluno: José 1. Resolução das questões: a) apresentar graficamente a pista 1: A trajetória da pista 1 é dada pela função f(x) = x2. Esta é uma parábola que abre para cima com vértice na origem (0,0). b) apresentar graficamente a pista 2: A trajetória da pista 2 é dada pela função g(x) = x. Esta é uma linha reta que passa pela origem com inclinação de 45 graus em relação ao eixo x. c) calcular os pontos em que as duas trajetórias se encontram: Para encontrar os pontos em que as duas trajetórias se encontram, igualamos as funções: x2 = x Resolvendo esta equação: X2 - x = 0 ==> x(x − 1) = 0 Portanto, x = 0 e x = 1. Para x = 0 => 02 = 0. Para x = 1 => 11 = 1. Os pontos de interseção são (0,0) e (1,1). d) construir o gráfico com as duas pistas no mesmo plano cartesiano: Para construir o gráfico, plotamos as duas funções no mesmo sistema de coordenadas. A função f(x) = x2 será uma parábola e f(x) = x será uma linha reta. Ambas se cruzam nos pontos (0,0) e (1,1). e) determine a área, gerada a partir da interseção das duas funções representadas no mesmo plano: A área entre as duas funções no intervalo [0,1] é calculado pela diferença entre as integrais das funções g(x) = x e f(x) = x2 nesse intervalo: 𝐴 = ∫ (𝑔(𝑥) − 𝑓(𝑥))𝑑𝑥 = ∫ (𝑥 − 1 0 1 0 𝑥2) 𝑑𝑥 𝐴 = ∫ 𝑥 𝑑𝑥 − 1 0 ∫ 𝑥2 1 0 𝑑𝑥 Para x: ∫ x ⅆx 1 0 = [ x2 2 ] 0 1 = 12 2 − 02 2 = 1 2 Para x2: ∫ x2 ⅆx 1 0 = [ x3 3 ] 0 1 = 13 2 − 03 2 = 1 3 Subtração das integrais: A = 1 2 - 1 3 Para somar as frações, usamos o mínimo múltiplo comum (MMC) que é 6: A = 3 6 - 2 6 = 1 6 A área entre as duas curvas é 1/6 unidades quadradas 2. Desenvolvimento do texto: O presente estudo analisa as trajetórias de dois atletas em duas pistas distintas, cujas as funções matemáticas representam suas respectivas formas no plano cartesiano. O atleta que corre na pista 1, tem a representação pela função f(x) = 𝑥2 que é representada por uma parábola, mostra um caminho curvo que se afasta rapidamente do ponto de partida, sugerindo uma aceleração crescente. Já o atleta que corre na pista 2, que é descrita pela função g(x) = 𝑥, cuja sua representação gráfica é dada por uma linha reta, inclinada a 45 graus em relação ao eixo x, que representa um movimento constante e direto, caracterizado por uma velocidade uniforme. Para determinar os pontos em que os atletas pareceriam estar na mesma posição, resolvemos a equação x2 = x, que resultou nos valores x = 0 e x = 1. Esses valores correspondem aos pontos (0,0) e (1,1), que representam as posições coincidentes dos atletas em suas respectivas trajetórias. Por fim, para calcular a área gerada pela interseção das duas funções no intervalo [0,1], usamos o conceito de integral definida. A área foi calculada por meio da expressão, integral ∫ 1 0 [x – 𝑥2] dx resultando em 1/6 unidade de área. Essa área representa o espaço delimitado entre as duas curvas no intervalo analisado. No contexto específico dos atletas, a interseção das trajetórias indica os momentos em que ambos estiveram no mesmo ponto durante a corrida, enquanto a área compreendida entre as curvas reflete a diferença acumulada nos trajetos percorridos por cada um. Essa análise evidencia como ferramentas matemáticas, como gráficos e integrais, são indispensáveis para a resolução de problemas práticos, permitindo interpretar os resultados de forma visual e analítica, aplicando-os em diferentes contextos, assim como, fortalecendo o entendimento de fenômenos físicos.