Regras do Produto e do Quociente

Documentos relacionados
Regras do Produto e do Quociente. Regras do Produto e do Quociente

Algumas Regras para Diferenciação

Diferenciação Implícita

Antiderivadas e Integrais Indefinidas

Antiderivadas e Integrais Indefinidas. Antiderivadas e Integrais Indefinidas

A Derivada e a Inclinação de um Gráfico

A Derivada e a Inclinação de um Gráfico. A Derivada e a Inclinação de um Gráfico

A Regra Geral da Potência

Derivadas de Ordem Superior

Extremos e o Teste da Derivada Primeira

Taxas Relacionadas. 1.Variáveis Relacionadas 2.Resolução de Problemas Sobre Taxas Relacionadas

Integração por Partes

Assíntotas. 1.Assíntotas verticais e limites infinitos 2.Assíntotas horizontais e limites no infinito 3.Assíntotas inclinadas

Concavidade e o Teste da Derivada Segunda

dy dx dt dt Taxas Relacionadas Taxas Relacionadas

Regra de l Hôpital. 1.Formas e limites indeterminados 2.Regra de l Hôpital

Assíntotas. Assíntotas. Os limites infinitos para a função f(x) = 3/(x 2) podem escrever-se como

lim f ( x) Limites Limites

Taxas de Variação: Velocidade e Funções Marginais

Concavidade e o Teste da Derivada Segunda. Concavidade e o Teste da Derivada Segunda. Definição de Concavidade:

Continuidade. 1.Continuidade 2.Continuidade em um intervalo fechado 3.A função maior inteiro 4.Aplicação: juro composto

Integração por Substituição

Frações Parciais e Crescimento Logístico

Área e Teorema Fundamental do Cálculo

Continuidade. Continuidade

Volumes de Sólidos de Revolução

Funções Exponenciais

Funções Crescentes e Funções Decrescentes

Polinômios. 1.Introdução 2.Técnicas de fatoração 3.Fatoração de polinômios de terceiro grau ou de grau superior 4.Teorema do zero racional

Aproximações Lineares e Diferenciais. Aproximações Lineares e Diferenciais. 1.Aproximações Lineares 2.Exemplos 3.Diferenciais 4.

Extremos e o Teste da Derivada Primeira. Extremos e o Teste da Derivada Primeira

1. Integração por partes. d dx. 1. Integração por partes

[ ] = 0, constante. Algumas Regras para Diferenciação. Algumas Regras para Diferenciação. d dx. A Regra da Constante:

( ) ( ) Polinômios. Polinômios. a n x n + a n-1 x n a 1 x + a 0. O Teorema Fundamental da Álgebra afirma que todo polinômio de grau n

Derivadas de Funções Trigonométricas

Estratégias de Integração. Estratégias de Integração

Pré-Cálculo. Camila Perraro Sehn Eduardo de Sá Bueno Nóbrega. FURG - Universidade Federal de Rio Grande

Medida de Ângulos em Radianos

Comprimento de Arco. 1.Introdução 2.Resolução de Exemplos 3.Função Comprimento de Arco 4.Resolução de Exemplo

CÁLCULO I Prof. Edilson Neri Júnior Prof. André Almeida

Matemática. Operações Básicas. Professor Dudan.

UNIVERSIDADE FEDERAL DO CEARÁ CENTRO DE TECNOLOGIA PROGRAMA DE EDUCAÇÃO TUTORIAL APOSTILA DE CÁLCULO. Realização:

CÁLCULO I. 1 Derivada de Funções Elementares

Funções Crescentes e Funções Decrescentes. Funções Crescentes e Funções Decrescentes. Função Crescente. Função Decrescente

Teoremas e Propriedades Operatórias

Taxas de Variação: Velocidade e Funções Marginais. Taxas de Variação: Velocidade e Funções Marginais

Problemas de Otimização

Função Exponencial. 1.Definição 2.Propriedades 3.Imagem 4.Gráfico 5.Equações exponenciais 6.Inequações exponenciais

( ) Função Exponencial. Função Exponencial. x = 0 f(0) = a 0 = 1. x 1 < x 2 f(x 1 ) > f(x 2 ) x a. 1 a ) Na função exponencial f(x) = a x, temos:

REVISÃO DE MATEMÁTICA BÁSICA

Derivada - Parte 2 - Regras de derivação

Matemática. Frações. Professor Dudan.

Equações Exponenciais e Logarítmicas

Matéria: Matemática Assunto: Frações Prof. Dudan

O gráfico da função constante é uma reta paralela ao eixo dos x passando pelo ponto (0, c). A imagem é o conjunto Im = {c}.

Cálculo de Volumes por Cascas Cilíndricas

Determinar a derivada resultante do produto de duas funções utilizando a regra do produto. Aplicar a Derivada para Determinação de Máximos e Mínimos.

Resumo: Regra da cadeia, caso geral

Aula 14. Regra da cadeia

MATEMÁTICA PROF. JOSÉ LUÍS FRAÇÕES

Área de uma Superfície de Revolução

Derivadas das Funções Trigonométricas Inversas

A derivada (continuação) Aula 17

Limites infinitos e limites no infinito Aula 15

MAT146 - Cálculo I - Derivada de funções polinomiais, regras de derivação e derivada de funções trigonométricas

Capítulo 1: Fração e Potenciação

1. Limite. lim. Ou seja, o limite é igual ao valor da função em x 0. Exemplos: 1.1) Calcule lim x 1 x 2 + 2

Deixando de odiar Matemática Parte 5

Podemos concluir que o surgimento do número fracionário veio da necessidade de representar quantidades menores que inteiros, por exemplo, 1 bolo é um

Material Didático de Apoio INTRODUÇÃO AO ESTUDO DOS LIMITES

3. Números Racionais

ADIÇÃO E SUBTRAÇÃO DE FRAÇÕES 1A

216 e) 10 1 = 10 f) (-0,4) 0 = 1 g) (-4,3) 1 = - 4,3

Chama-se conjunto dos números naturais símbolo N o conjunto formado pelos números. OBS: De um modo geral, se A é um conjunto numérico qualquer, tem-se

DIFERENCIAIS E O CÁLCULO APROXIMADO

Biomatemática - Prof. Marcos Vinícius Carneiro Vital (ICBS UFAL) - Material disponível no endereço

D 7 C 4 U 5. MATEMÁTICA Revisão Geral Aula 1 - Parte 1. Professor Me. Álvaro Emílio Leite. Valor posicional dos números. milésimos décimos.

Polinômios de Legendre

Estudar mudança no valor de funções na vizinhança de pontos.

Apostila Cálculo Diferencial e Integral I: Derivada

MATEMÁTICA II. Profa. Dra. Amanda Liz Pacífico Manfrim Perticarrari

parciais primeira parte

= 0,333 = 0, = 0,4343 = 0, = 1,0222 = 1,02

Limites Uma teoria abordando os principais tópicos sobre a teoria dos limites. José Natanael Reis

Frações. Números Racionais. Conceito de Fração:

Limites e Continuidade

Derivada de algumas funções elementares

Roteiro da aula. MA091 Matemática básica. Simplificação por divisões sucessivas. Divisores. Aula 4 Divisores e múltiplos. MDC. Operações com frações

Racionalização de denominadores

Derivadas. Derivadas. ( e )

CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL I (CDI-I) PROVA I 20/03/2013. O desenvolvimento de todos os cálculos deve estar presente na prova.

1. Arcos de mais de uma volta. Vamos generalizar o conceito de arco, admitindo que este possa dar mais de uma volta completa na circunferência.

Funções Hiperbólicas

UNIFEI - UNIVERSIDADE FEDERAL DE ITAJUBÁ PROVA DE CÁLCULO 1

2. Expressões Algébricas, Equações e Inequações

II.4 - Técnicas de Integração Integração de funções racionais:

1.1. Expressão geral de arcos com uma mesma extremidade Expressão geral de arcos com uma mesma extremidade

MATEMÁTICA. Produtos Notáveis, Fatoração e. Expressões Algébricas. Professor : Dêner Rocha. Monster Concursos 1

As Primitivas de f'(x) são o conjunto: { f(x): f(x)=2x + K, K real }= {..2x + 1.., 2x + 1/2,..2x + 0..,2x + 1/3,..2x }

Transcrição:

UNIVERSIDADE DO ESTADO DE MATO GROSSO CAMPUS UNIVERSITÁRIO DE SINOP FACULDADE DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS CURSO DE ENGENHARIA CIVIL DISCIPLINA: CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL I Regras do Produto e do Quociente Prof.: Rogério Dias Dalla Riva

Regras do Produto e do Quociente 1.A regra do produto.a regra do quociente 3.Simplificação de derivadas 4.Uma aplicação: pressão sanguínea

1. A regra do produto Na aula anterior, vimos que a derivada de uma soma ou a diferença de duas funções é simplesmente a soma ou a diferença de suas derivadas. As regras para a derivada de um produto ou de um quociente de duas funções não são tão simples. 3

1. A regra do produto A derivada do produto de duas funções diferenciáveis é igual ao produto da primeira função pela derivada da segunda, mais o produto da segunda função pela derivada da primeira. d ' ' [ f ( x ) g ( x )] f ( x ) g ( x ) + g ( x ) f ( x ) dx 4

1. A regra do produto Demonstração: Algumas demonstrações matemáticas, como a Regra da Soma, são imediatas. Outras envolvem sutilezas que podem parecer injustificadas. A demonstração que se segue apresenta este último aspecto soma e subtração da mesma grandeza. Seja F(x) f(x)g(x). 5

1. A regra do produto F( x + x) F( x) ( ) lim x 0 x f ( x + x) g( x + x) f ( x) g( x) lim x 0 x f ( x + x) g( x + x) f ( x + x) g( x) + f ( x + x) g( x) f ( x) g( x) lim x 0 x g( x + x) g( x) f ( x + x) f ( x) lim f ( x x) g( x) x 0 + + x x ' F x g( x + x) g( x) f ( x + x) f ( x) lim f ( x + x) lim + lim g( x) lim x 0 x 0 x x 0 x 0 x f x g x + g x f x ' ' ( ) ( ) ( ) ( ) 6

1. A regra do produto Exemplo 1: Ache a derivada de y x x + x (3 )(5 4 ). Aplicando a Regra do Produto, podemos escrever Derivada da Derivada da ( segunda ) ( primeira ) (Primeira) Segunda dy ( ) d d 3x x [ 5 + 4 x] + (5 + 4 x) 3x x dx dx dx ( ) 3x x (4) + (5 + 4 x)(3 4 x) ( ) x x + x + x x 1 8 (15 0 1 16 ) 15 + 4x 4x 7

1. A regra do produto No exemplo seguinte, note que o primeiro passo para diferenciar consiste em escrever a função original sob nova forma. 8

1. A regra do produto Exemplo : Ache a derivada de 1 f ( x) + 1 ( x 1). x Reescreva a função e aplique então a Regra do Produto para achar a derivada 9

1. A regra do produto ( 1 )( ) f ( x) x + 1 x 1 ' 1 d d 1 f ( x) x + 1 x 1 + x 1 x + 1 dx dx ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) f ( x) x + 1 1 + x 1 x f f f ' 1 ' ' ' 1 x 1 ( x) + 1 x x x ( x) x x + 1 ( x) x + x x + 1 10

1. A regra do produto Temos agora duas regras de diferenciação relativas a produtos a Regra do Múltiplo Constante e a Regra do Produto. A diferença dentre essas duas regras é que a Regra do Múltiplo Constante se refere ao produto de uma constante e uma grandeza variável. c é uma Constante F( x) cf ( x), onde f(x) Grandeza Variável 11

1. A regra do produto Enquanto que a Regra do Produto se refere ao produto de duas grandezas variáveis F( x) f ( x) g( x), onde f(x) e g(x) Grandezas Variáveis O próximo exemplo compara essas duas regras. 1

1. A regra do produto Exemplo 3: Ache as derivadas das funções a. y x( x + 3 x) b. y ( x + 3 x) a. Pela Regra do Produto dy d d ( x) x 3 x ( x 3 x) x dx dx + + + dx ( x)(x + 3) + ( x + 3 x)() 4x + 6x + x + 6x 6x 1 + x [ ] 13

1. A regra do produto Exemplo 3: Ache as derivadas das funções a. y x( x + 3 x) b. y ( x + 3 x) b. Pela Regra do Múltiplo Constante dy d x + 3 x dx dx ()(x + 3) 4x + 6 14

1. A regra do produto A Regra do Produto pode ser estendida a produtos de mais de dois fatores. Por exemplo, se f, g e h são funções diferenciáveis de x, então d ' ' ' [ f ( x ) g ( x ) h ( x )] f ( x ) g ( x ) h ( x ) + f ( x ) g ( x ) h ( x ) + f ( x ) g ( x ) h ( x ) dx 15

. A regra do quociente Vimos que, aplicando a Regra da Constante, a Regra da Potência, a Regra do Múltiplo Constante e as Regras da Soma e da Diferença, podemos diferenciar qualquer função polinomial. Combinando essas regras com a Regra do Quociente, podemos agora diferenciar qualquer função racional. 16

. A regra do quociente A derivada do quociente de duas funções diferenciáveis é igual ao produto do denominador pela derivada do numerador, menos o produto do numerador pela derivada do denominador, tudo dividido pelo quadrado do denominador. d f x g x f x f x g x dx g( x) g( x) ' ' ( ) ( ) ( ) ( ) ( ), g( x) 0 [ ] 17

. A regra do quociente Demonstração: Seja F(x) f(x)/g(x). Tal como na Regra do Produto, a chave da demonstração consiste em somar e subtrair a mesma expressão. 18

. A regra do quociente f ( x + x) f ( x) F( x + x) F( x) g( x + x) g( x) ( ) lim lim x 0 x x 0 x g( x) f ( x + x) f ( x) g( x + x) lim x x 0 g( x) g( x + x) ' F x lim x 0 g( x) f ( x + x) f ( x) g( x) + f ( x) g( x) f ( x) g( x + x) x g( x) g( x + x) [ ] [ ] g( x) f ( x + x) f ( x) f ( x) g( x + x) g( x) lim lim x 0 0 x x x lim [ g( x) g( x + x) ] x 0 f ( x x) f ( x) g( x x) g( x) lim g( x) + + lim lim f ( x) lim x 0 x 0 x x 0 x 0 x lim [ g( x) g( x + x) ] x 0 ' ' g( x) f ( x) f ( x) g ( x g( x) [ ] ) 19

. A regra do quociente Exemplo 4: Ache a derivada de y x 4x + 3 3x d d ( 3 x) x 4x 3 x 4x 3 3x dy dx + + dx dx ( 3x) ( ) ( 3 x)(4x 4) x 4x + 3 ( 3) ( 3x) x x + x 8 8 1 1 + + 6x 8x 1 ( 3x) ( 3x) + 6x 1 ( ) [ ] x + 9 0

. A regra do quociente Exemplo 5: Ache a derivada de y 3 (1/ x) x + 5 Comece escrevendo sob nova forma a função original. Aplique então a Regra do Quociente e simplifique o resultado. 1

. A regra do quociente y 3 (1/ x) 3x 1 3x 1 x + 5 x( x + 5) x + 5x dy x + x x x + dx ( x + 5 x) ( 5 )(3) (3 1)( 5) 3 + 15 (6 + 15 5) x x x x x ( x + 5 x) 3 + 15 6 13 + 5 x x x x ( x + 5 x) x + x + ( x + 5 x) 3 5

. A regra do quociente Nem todo quociente deve necessariamente ser diferenciado pela Regra do Quociente. Por exemplo, cada um dos quocientes no próximo exemplo pode ser considerado como o produto de uma constante e uma função de x. Em tais casos, a Regra do Múltiplo Constante é mais eficiente. 3

. A regra do quociente Exemplo 7: Escrevendo sob nova forma antes de diferenciar. Função Original Nova Forma Diferenciar Simplificar x + 3x 1 ' 1 ' 1 1 a. y y ( x + 3 x) y (x + 3) y x + 6 6 6 3 4 5x 5 4 ' 5 3 ' 5 3 b. y y x y (4 x ) y x 8 8 8 3(3x x ) 3 ' 3 ' 6 c. y y (3 x) y ( ) y 7x 7 7 7 9 9 ' 9 3 ' 18 d. y y ( x ) y ( x ) y 3 5x 5 5 5x 4

3. Simplificação de derivadas Exemplo 8: Ache a derivada de y (1 x)(3x + ) 5x 4 Esta função contém um produto dentro de um quociente. Poderíamos primeiro multiplicar os fatores no numerador e aplicar então a Regra do Quociente. Entretanto, para adquirir prática na utilização da Regra do Produto dentro da Regra do Quociente, diferencie como segue. 5

3. Simplificação de derivadas y ' d d (5x 4) (1 x)(3x + ) (1 x)(3x + ) 5x 4 dx dx (5x 4) [ ] [ ] [ ] (5x 4) (1 x)(3) + (3x + )( ) (1 x)(3x + )(5) (5x 4) (5x 4)(3 6x 6x 4) (1 x)(15x + 10) (5x 4) (5 4)( 1 1 ) (15 + 10 30 0 ) x x x x x (5x 4) 5x 60x + 4 + 48x + 5x (5x 4) 10 + 30x x + x x x + (5x 4) (5x 4) 30 48 6 ( 6) (5 8 1) 6

4. Uma aplicação: pressão sanguínea Exemplo 9: Na medida em que o sangue corre do coração pelas artérias principais para as capilares e de retorno pelas veias, a pressão sistólica cai continuamente. Considere uma pessoa cuja pressão sanguínea P (em milímetros de mercúrio) é dada por P 5t + 15, 0 t 10, t + 1 onde t é medido em segundos. A que taxa está variando a pressão sanguínea 5 segundos após o sangue deixar o coração? 7

4. Uma aplicação: pressão sanguínea 8

4. Uma aplicação: pressão sanguínea Aplicando a Regra do Quociente, dp t t t t dt ( t + 1) ( + 1)(50 ) (5 + 15)( ) 50t 3 00t ( t + 1) + 50t 50t ( t + 1) 3 50t 9

4. Uma aplicação: pressão sanguínea Quando t 5, a taxa de variação é dp dt 00(5) 1,48 mm Hg/s 6 Portanto, a pressão sanguínea está caindo a uma taxa de 1,48 mm Hg por segundo quando t 5 segundos. 30