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6. Seja ????(????) = { ????2 + 2 , ???? < 1 (????) 2???? + 1 , ???? ≥ 1 (????????) a) Mostre que ???? é derivável em ???? = 1 e calcule ????′(1) A função será derivável em ???? = 1 se for contínua nesse ponto. Para isso, iremos calcular os limites laterais dessa função ! lim ????→1− ????(????) = 12 + 2 = 3 lim ????→1+ ????(????) = 2 ∗ 1 + 1 = 3 O limite é convergente, logo, a função é contínua em ???? = 1 e, portanto, é diferenciável nesse ponto. Para calcularmos ????′(1) iremos derivar (????????) lim ????→1 2???? + 1 − (2 ∗ 1 + 1) ???? − 1 = lim ????→1 2???? − 2 ???? − 1 = lim ????→1 2(???? − 1) ???? − 1 = 2

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Exercícios Para o Aprendizado

ano passado

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ano passado

Para mostrar que a função \( f(x) \) é derivável em \( x = 1 \), precisamos verificar se ela é contínua nesse ponto. Você já fez isso corretamente ao calcular os limites laterais: 1. Limite pela esquerda: \[ \lim_{x \to 1^-} f(x) = 1^2 + 2 = 3 \] 2. Limite pela direita: \[ \lim_{x \to 1^+} f(x) = 2 \cdot 1 + 1 = 3 \] Como os limites laterais são iguais e ambos são iguais a \( f(1) = 3 \), a função é contínua em \( x = 1 \). Agora, para calcular a derivada \( f'(1) \), usamos a definição de derivada: \[ f'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{f(1 + h) - f(1)}{h} \] Para \( h > 0 \) (limite pela direita): \[ f(1 + h) = 2(1 + h) + 1 = 2 + 2h + 1 = 3 + 2h \] \[ f'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{(3 + 2h) - 3}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{2h}{h} = 2 \] Para \( h < 0 \) (limite pela esquerda): \[ f(1 + h) = (1 + h)^2 + 2 = 1 + 2h + h^2 + 2 = 3 + 2h + h^2 \] \[ f'(1) = \lim_{h \to 0} \frac{(3 + 2h + h^2) - 3}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{2h + h^2}{h} = \lim_{h \to 0} (2 + h) = 2 \] Assim, temos que \( f'(1) = 2 \) tanto pelo limite da direita quanto pelo da esquerda. Portanto, a função \( f(x) \) é derivável em \( x = 1 \) e \( f'(1) = 2 \).

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Craque NetoCraque Neto

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