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Guias e Dicas
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Cálculo Diferencial e Integral I - Lista de Exercícios, Exercícios de Equações Diferenciais

Uma lista de exercícios de cálculo diferencial e integral i, uma disciplina fundamental para estudantes de cursos de ciências exatas e engenharias. Os exercícios abordam tópicos como teorema do valor médio, esboço de gráficos, equações diferenciais e propriedades de funções exponenciais e logarítmicas. A resolução desses exercícios ajuda a desenvolver habilidades de cálculo, análise gráfica e resolução de problemas, essenciais para o domínio dessa área da matemática. O documento pode ser útil como material de estudo, exercícios de revisão e preparação para avaliações para estudantes de disciplinas relacionadas a cálculo diferencial e integral em nível de graduação.

Tipologia: Exercícios

2024

Compartilhado em 28/04/2024

igor-neirao
igor-neirao 🇧🇷

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MAT-12 - alculo Diferencial e Integral I
Lista 6 - Primeiro semestre de 2022
TVM, esbo¸cos de gr´aficos
Quest˜ao 1. Mostre que se f(x) = 0 para todo xnum intervalo I, ent˜ao existe um umero real ctal que
f(x) = cpara todo xI. e um exemplo para ilustrar que a hip´otese do dom´ınio ser um intervalo ´e
essencial.
Quest˜ao 2. Sejam f:RR´e uma fun¸ao diferenci´avel e αum umero real.
a) Mostre que, se f(x) = αf(x) para todo xR, ent˜ao existe uma constante Ctal que f(x) = Ceαx
para todo xR.
b) Mostre que, se α= 0 e existe βRtal que f(x) = αf(x) + βpara todo xR, ent˜ao existe uma
constante Ctal que f(x) = β/α +Ceαx para todo xR. O que vocˆe pode concluir se α= 0?
Quest˜ao 3. De acordo com a Lei de Resfriamento de Newton, um corpo `a temperatura Tesfria a uma
taxa proporcional `a diferen¸ca entre Te a temperatura do meio ambiente. Um panela de sopa fervendo a
100oC ´e levada a uma sala onde o ar est´a a 20oC e ´e deixada para esfriar. Ap´os 1 hora sua temperatura
´e de 60oC. Quanto tempo adicional ´e necess´ario para que esfrie a 30oC?
Quest˜ao 4. Mostre que:
a) ex1 + xpara todo xR, com igualdade somente para x= 0;
b) ex1 + x+x2
2! +. . . +xn
n!para todo x0 e cada nNfixado, com igualdade somente para x= 0;
c) lim
x→∞
ex
xn= +para todo nN;
d) eπ> πe.Sugest˜ao: Considere a fun¸ao f(x) = x
ln x.
Quest˜ao 5. Esboce o gr´afico de findicando o dom´ınio, intervalos de crescimento e decrescimento,
aximos e m´ınimos locais, concavidade, pontos de inflex˜ao, ass´ıntotas e comportamento em +e−∞.
a) f(x) = x33x+ 1
b) f(x) = x4+ 2x28x1
c) f(x) = xex
d) f(x) = xex
e) f(x) = x
x21
f) f(x) = e1
x
g) f(x) = (ln x)2
h) f(x) = ex2
i) f(x) = xx
j) f(x) = x+ sen x
k) f(x) = x22
x
l) f(x) = x
ln x
pf2

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Baixe Cálculo Diferencial e Integral I - Lista de Exercícios e outras Exercícios em PDF para Equações Diferenciais, somente na Docsity!

MAT-12 - C´alculo Diferencial e Integral I Lista 6 - Primeiro semestre de 2022

TVM, esbo¸cos de gr´aficos

Quest˜ao 1. Mostre que se f ′(x) = 0 para todo x num intervalo I, ent˜ao existe um n´umero real c tal que f (x) = c para todo x ∈ I. Dˆe um exemplo para ilustrar que a hip´otese do dom´ınio ser um intervalo ´e essencial.

Quest˜ao 2. Sejam f : R → R ´e uma fun¸c˜ao diferenci´avel e α um n´umero real. a) Mostre que, se f ′(x) = αf (x) para todo x ∈ R, ent˜ao existe uma constante C tal que f (x) = Ceαx para todo x ∈ R. b) Mostre que, se α ̸= 0 e existe β ∈ R tal que f ′(x) = αf (x) + β para todo x ∈ R, ent˜ao existe uma constante C tal que f (x) = −β/α + Ceαx^ para todo x ∈ R. O que vocˆe pode concluir se α = 0?

Quest˜ao 3. De acordo com a Lei de Resfriamento de Newton, um corpo a temperatura T esfria a uma taxa proporcionala diferen¸ca entre T e a temperatura do meio ambiente. Um panela de sopa fervendo a 100 oC ´e levada a uma sala onde o ar est´a a 20oC e ´e deixada para esfriar. Ap´os 1 hora sua temperatura ´e de 60oC. Quanto tempo adicional ´e necess´ario para que esfrie a 30oC?

Quest˜ao 4. Mostre que: a) ex^ ≥ 1 + x para todo x ∈ R, com igualdade somente para x = 0;

b) ex^ ≥ 1 + x + x

2 2! +^...^ +^

xn n! para todo^ x^ ≥^ 0 e cada^ n^ ∈^ N^ fixado, com igualdade somente para^ x^ = 0; c) lim x→∞^ e

x xn^ = +∞^ para todo^ n^ ∈^ N; d) eπ^ > πe.

Sugest˜ao: Considere a fun¸c˜ao f (x) =

x ln x.

Quest˜ao 5. Esboce o gr´afico de f indicando o dom´ınio, intervalos de crescimento e decrescimento, m´aximos e m´ınimos locais, concavidade, pontos de inflex˜ao, ass´ıntotas e comportamento em +∞ e −∞.

a) f (x) = x^3 − 3 x + 1 b) f (x) = x^4 + 2x^2 − 8 x − 1 c) f (x) = xe−x

d) f (x) = xex

e) f (x) = (^) x 2 x− 1

f) f (x) = e 1 x g) f (x) = (ln x)^2 h) f (x) = e−x^2

i) f (x) = xx j) f (x) = x + sen x

k) f (x) = x^2 − 2 x l) f (x) = x ln x

Respostas

Quest˜ao 3

2 horas