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Exercício 5.28. Considere a função f de�nida por f(x) = x2 se x � 2, f(x) = x� 1 se x > 2, e A = (0; f(0)), B = (3; f(3)). Existe um ponto C no grá�co de f , entre A e B, tal que a reta tangente ao grá�co em C seja paralela ao segmento AB? Explique.

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Matematicamente

há 2 anos

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há 2 anos

Para verificar se existe um ponto C no gráfico de f, entre A e B, tal que a reta tangente ao gráfico em C seja paralela ao segmento AB, podemos utilizar o Teorema do Valor Médio para Derivadas. Primeiramente, precisamos encontrar a derivada da função f. Como f(x) é definida por partes, precisamos calcular a derivada em cada intervalo. Temos: - Para x < 2: f'(x) = 2x - Para x > 2: f'(x) = 2x Note que a derivada é contínua em x = 2, pois os limites laterais são iguais a 4. Portanto, f é diferenciável em todo o seu domínio. Agora, podemos aplicar o Teorema do Valor Médio para Derivadas. Este teorema afirma que, se f é diferenciável em um intervalo aberto (a, b), então existe um número c pertencente a (a, b) tal que: f'(c) = (f(b) - f(a))/(b - a) No nosso caso, queremos que a reta tangente ao gráfico em C seja paralela ao segmento AB. Isso significa que a inclinação da reta tangente deve ser igual à inclinação do segmento AB. A inclinação do segmento AB é: m = (f(3) - f(0))/(3 - 0) = (9 - 0)/3 = 3 Portanto, precisamos encontrar um ponto C no gráfico de f, entre A e B, tal que f'(C) = 3. Vamos calcular f'(x) em cada intervalo: - Para x < 2: f'(x) = 2x. Como 2 < 3, a reta tangente ao gráfico em qualquer ponto do intervalo (0, 2) terá inclinação menor que 3. Portanto, não existe ponto C neste intervalo que satisfaça a condição. - Para x > 2: f'(x) = 2x. Como 2 < 3, a reta tangente ao gráfico em qualquer ponto do intervalo (2, 3) terá inclinação maior que 3. Portanto, não existe ponto C neste intervalo que satisfaça a condição. Concluímos que não existe ponto C no gráfico de f, entre A e B, tal que a reta tangente ao gráfico em C seja paralela ao segmento AB.

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What is the purpose of this text?

A. To provide a brief history of the development of Calculus.
B. To introduce the basic concepts of Calculus I.
C. To explain the properties of real numbers and their manipulation in problem-solving.
D. To describe the different sets of the Cartesian plane, such as lines and circles.
A
B
C
D

Exercício 1.4. Quais das expressões abaixo são verdadeiras (para qualquer x)? Justi�que. p

x2 = x ;
p
x
2
= x ;

p
x2 = jxj :

Resolva as seguintes inequações.

1. x > 4� 5

2. 3x � x+ 1

3. �8x < 3� 4x

4. 10 > 10� x

5. x2 � 1

6. �x2 > 1 + 2x

7. x > x

8. x � x

9. x � x2

10. �2x2 + 10x� 12 < 0

11. x2(x+ 7) � 0

12. x3 � 2x2 � x+ 2 > 0

13. x2 � x(x+ 3) � 0

14. x � x+3
x�1


Resolvamos a inequação jx� 2j � 3 :

Sabemos que pela de�nição do valor absoluto, jx� 2j = 8<:x� 2 se x � 2 ; �x+ 2 se x < 2 ;
Logo, a resolução de (1.13) passa pela resolução de duas inequações mais simples. A primeira é x� 2 � 3 ; isto é x � 5 ; e deve ser considerada somente para os x tais que x � 2. Isso dá um primeiro conjunto de soluções: S1 = [5;+1) (os reais que são ao mesmo tempo maiores ou iguais a 5 e maiores ou iguais a 2). A segunda é �x+ 2 � 3 ; isto é x � �1 ; e deve ser considerada somente para os x tais que x � 2, o que dá um segundo conjunto de soluções S2 = (�1;�1]. Assim, o conjunto de todas as soluções de (1.13) é dado por S = S1 [ S2: S = (�1;�1] [ [5;+1).
Um jeito mais geométrico (mas equivalente) de resolver o problema é de escrever (1.13) como: d(x; 2) � 3. Assim, podemos interpretar as soluções de (1.13) como sendo os reais x cuja distância ao ponto 2 é maior ou igual a 3, que são todos os reais a esquerda de �1 ou a direita de 5: S = (�1;�1] [ [5;+1).

Estudar o sinal de uma expressão que depende de uma variável x signi�ca determinar os valores de x para os quais a expressão é positiva, negativa, ou nula.


Estude o sinal das seguintes expressões
1. 5 + x
2. 5 + x2
3. (x� 5)2
4. x2 � 5
5. x2+2x�48
2�x
6. (x+ 1)j2x� 1� x2j

Exercício 1.16. Determine quais das seguintes retas são paralelas ou perpendiculares.

r1 : 2x+ y � 1 = 0 ; r2 : x+ 2y + 1 = 0 ; r3 : y = 2x� 3 ; r4 : 3x+ 6y � 3 = 0 :

Em seguida, esboce as retas e veri�que.


Exercício 1.17. Determine quais das equações a seguir de�nem um círculo.
Quando for o caso, calcule o centro e o raio.

1. x2 + (y + 1)2 = 9

2. x2 + y2 = �1
3. x2 + y2 = 6x

4. x2+y2+x+y+1 = 0

5. x2 + y2 + 2x+ 1 = 0

6. x2 = y2 + 1


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