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listas de prova de cálculo 1, Exercícios de Cálculo

listas de prova de cálculo 1 unifei

Tipologia: Exercícios

2025

Compartilhado em 03/06/2025

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eduardo-barbosa-eay 🇧🇷

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alculo I - Lista de Exerc´ıcios 5
Gustavo Marra - marra@unifei.edu.br - Sala 2435
Retas Tangentes
Exerc´ıcio 1. Encontre uma equa¸ao da reta tangente ao
gr´afico das seguintes fun¸oes
(a) y= 4x3x2, (2,4).
(b) y= 4 x2, (1,3).
(c) y= 2x, (1,2).
(d) y=1
x2, (1,1).
(e) y=2x+ 1
x+ 2 , (1,1).
(f) y=x3+ 3x, (1,4).
Derivadas de Ordem Superior
Exerc´ıcio 2. Para cada uma das fun¸oes abaixo, calcule
a derivada de ordem superior indicadas.
(a) y′′, onde y(x) = x3
(b) f(3), onde f(x) = 5x10 + 2x
(c) d2f
dx2, onde f(x) = x2
(d) f(4), onde f(x) = sen(x) + cos(x)
(e) y′′, onde y= sen2(x)
(f) f′′ , onde f=x
x2+ 1
(g) h′′, onde h= tan(x)
(h) y(3), onde y=x
Taxas Instantˆaneas de Varia¸ao
Exerc´ıcio 3. A altura h(t), em cent´ımetros (cm), de
uma planta em fun¸ao do tempo t, em dias, ´e dada pela
fun¸ao:
h(t) = 10 + 2t
Calcule a taxa de varia¸ao da altura da planta no tempo
t= 9 dias. Determine a unidade de medida da taxa de
varia¸ao.
Exerc´ıcio 4. A receita R(p), em mil reais, obtida com
a venda de um produto depende do pre¸co unit´ario p, em
reais, segundo a fun¸ao:
R(p) = p(100 2p)
Calcule a taxa de varia¸ao da receita quando o pre¸co ´e de
p= 20 reais. Determine a unidade de medida da taxa de
varia¸ao.
Exerc´ıcio 5. A temperatura T(t) de um objeto, em
graus Celsius, varia com o tempo t, em minutos, de
acordo com a fun¸ao:
T(t) = 25 + 45e0,1t
Qual a taxa de varia¸ao da temperatura no instante t= 5
minutos? Indique a unidade de medida da derivada.
Exerc´ıcio 6. O umero N(t) de bact´erias (em milhares
de unidades) em uma cultura ap´os thoras ´e dado por:
N(t) = 200
1+9e0,5t
Calcule a taxa de crescimento populacional no instante
t= 4 horas. Qual a unidade da taxa de varia¸ao?
Exerc´ıcio 7. O volume V(h), em litros, de um fluido em
um tanque depende da altura h, em metros, segundo a
ormula:
V(h) = πh2(3 h)
Qual ´e a taxa de varia¸ao do volume com rela¸ao `a altura
quando h= 1 metro? Determine a unidade de medida da
taxa de varia¸ao.
Exerc´ıcio 8. A intensidade luminosa I(d), em lux, a uma
distˆancia d, em metros, de uma ampada segue a fun¸ao:
I(d) = 500
d2+ 1
Calcule a taxa de varia¸ao da intensidade luminosa quando
d= 3 metros. Indique a unidade de medida da taxa de
varia¸ao.
Exerc´ıcio 9. A concentra¸ao C(t), em miligramas por
litro, de um medicamento no sangue ap´os thoras da in-
gest˜ao ´e dada por:
C(t) = 50t·e0,2t
Calcule a taxa de varia¸ao da concentra¸ao no instante
t= 2 horas. Determine a unidade de medida da derivada.
Exerc´ıcio 10. A massa M(T), em gramas, de um certo
material depende da temperatura T, em kelvins, segundo:
M(T) = 100 ln(T)
Qual a taxa de varia¸ao da massa quando T= 300 K?
Indique a unidade de medida da taxa de varia¸ao.
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C´alculo I - Lista de Exerc´ıcios 5

Gustavo Marra - marra@unifei.edu.br - Sala 2435

Retas Tangentes

Exerc´ıcio 1. Encontre uma equa¸c˜ao da reta tangente ao gr´afico das seguintes fun¸c˜oes

(a) y = 4x − 3 x^2 , (2, −4).

(b) y = 4 − x^2 , (− 1 , 3).

(c) y = 2

x, (1, 2).

(d) y =

x^2

(e) y = 2 x + 1 x + 2

(f) y = x^3 + 3x, (1, 4).

Derivadas de Ordem Superior

Exerc´ıcio 2. Para cada uma das fun¸c˜oes abaixo, calcule a derivada de ordem superior indicadas.

(a) y′′, onde y(x) = x^3

(b) f (3), onde f (x) = 5x^10 + 2x

(c) d

(^2) f dx^2 , onde^ f^ (x) =^ x

2

(d) f (4), onde f (x) = sen(x) + cos(x)

(e) y′′, onde y = sen^2 (x)

(f) f ′′, onde f =

x x^2 + 1 (g) h′′, onde h = tan(x)

(h) y(3), onde y =

x

Taxas Instantˆaneas de Varia¸c˜ao

Exerc´ıcio 3. A altura h(t), em cent´ımetros (cm), de uma planta em fun¸c˜ao do tempo t, em dias, ´e dada pela fun¸c˜ao: h(t) = 10 + 2

t

Calcule a taxa de varia¸c˜ao da altura da planta no tempo t = 9 dias. Determine a unidade de medida da taxa de varia¸c˜ao.

Exerc´ıcio 4. A receita R(p), em mil reais, obtida com a venda de um produto depende do pre¸co unit´ario p, em reais, segundo a fun¸c˜ao:

R(p) = p(100 − 2 p)

Calcule a taxa de varia¸c˜ao da receita quando o pre¸co ´e de p = 20 reais. Determine a unidade de medida da taxa de varia¸c˜ao.

Exerc´ıcio 5. A temperatura T (t) de um objeto, em graus Celsius, varia com o tempo t, em minutos, de acordo com a fun¸c˜ao:

T (t) = 25 + 45e−^0 ,^1 t

Qual a taxa de varia¸c˜ao da temperatura no instante t = 5 minutos? Indique a unidade de medida da derivada. Exerc´ıcio 6. O n´umero N (t) de bact´erias (em milhares de unidades) em uma cultura ap´os t horas ´e dado por:

N (t) =

1 + 9e−^0 ,^5 t Calcule a taxa de crescimento populacional no instante t = 4 horas. Qual a unidade da taxa de varia¸c˜ao?

Exerc´ıcio 7. O volume V (h), em litros, de um fluido em um tanque depende da altura h, em metros, segundo a f´ormula: V (h) = πh^2 (3 − h) Qual ´e a taxa de varia¸c˜ao do volume com rela¸c˜ao `a altura quando h = 1 metro? Determine a unidade de medida da taxa de varia¸c˜ao.

Exerc´ıcio 8. A intensidade luminosa I(d), em lux, a uma distˆancia d, em metros, de uma lˆampada segue a fun¸c˜ao:

I(d) =

d^2 + 1 Calcule a taxa de varia¸c˜ao da intensidade luminosa quando d = 3 metros. Indique a unidade de medida da taxa de varia¸c˜ao.

Exerc´ıcio 9. A concentra¸c˜ao C(t), em miligramas por litro, de um medicamento no sangue ap´os t horas da in- gest˜ao ´e dada por:

C(t) = 50t · e−^0 ,^2 t

Calcule a taxa de varia¸c˜ao da concentra¸c˜ao no instante t = 2 horas. Determine a unidade de medida da derivada. Exerc´ıcio 10. A massa M (T ), em gramas, de um certo material depende da temperatura T , em kelvins, segundo:

M (T ) = 100 ln(T )

Qual a taxa de varia¸c˜ao da massa quando T = 300 K? Indique a unidade de medida da taxa de varia¸c˜ao.

Exerc´ıcio 11. O custo de produ¸c˜ao C(x), em mil reais, de x toneladas de certo produto ´e dado por:

C(x) = x^2 + 10x +

x

Qual ´e a taxa de varia¸c˜ao do custo quando s˜ao produzidas x = 10 toneladas? Determine a unidade de medida da derivada.

Exerc´ıcio 12. A quantidade de combust´ıvel Q(t), em litros, restante no tanque de um avi˜ao em fun¸c˜ao do tempo t, em minutos, ´e dada por:

Q(t) = 1000 − 50 t + 5 ln(t + 1)

Calcule a taxa de varia¸c˜ao da quantidade de combust´ıvel no instante t = 20 minutos. Qual a unidade da derivada?

Deriva¸c˜ao Impl´ıcita

Exerc´ıcio 13. Para as fun¸c˜oes y(x) dadas implicitamente abaixo, encontre y′.

(a) x^3 + y^3 = 1

(b) x^4 (x + y) = y^2 (3x − y)

(c) x^2 y^2 + x · sen(y) = 4

(d) 1 + x = sen(xy^2 )

(e) ey^ cos(x) = 1 + sen(xy)

Exerc´ıcio 14. Usando a derivada da inversa, calcule a derivada das fun¸c˜oes trigonom´etricas inversas:

(a) arcsen(x)

(b) arccos(x)

(c) arctan(x)

(d) arcsec(x)

(e) arccos(x)

(f) arccotan(x)

Exerc´ıcio 15. Se f (x) + x^2 · (f (x))^3 = 10 e f (1) = 2, encontre f ′(1).

Exerc´ıcio 16. Se g(x)+x^2 ·sen(g(x)) = x, encontre g′(0).

Testes da Primeira e Segunda Derivada

Exerc´ıcio 17. Encontre os pontos cr´ıticos das seguintes fun¸c˜oes. Cheque se s˜ao pontos de m´aximo ou m´ınimos locais.

(a) f (x) = x^2 + 5x

(b) f (x) = 2x^3 − 3 x^2 − 36 x + 16

(c) g(t) = t^4 + t^3 + t^2 + 1

(d) g(y) =

3 y − 3 y^2 − y + 1

(e) H(t) = t (^45) (t − 3)^2

(f) r(θ) = 2 cos(θ) + sen^2 (θ), com θ ∈ [0, 2 π]

(g) f (x) = x^2 e−^3 x

(h) h(g) = g^3 + g^2 − g

(i) p(r) = r − 1 r^2 + 4

(j) f (x) =

ℓn(x) x^2 Exerc´ıcio 18. Em cada um dos gr´aficos de fun¸c˜oes na pr´oxima p´agina, identifique:

(i) Intervalos abertos onde a derivada de f ´e positiva.

(ii) Intervalos abertos onde a derivada de f ´e negativa.

(iii) Intervalos abertos onde a segunda derivada de f ´e positiva.

(iv) Intervalos abertos onde a segunda derivada de f ´e negativa.

(v) Coordenadas dos pontos x onde a fun¸c˜ao n˜ao ´e de- riv´avel.

(vi) Coordenadas dos pontos x onde ocorrem m´aximos/ou m´ınimos locais

(vii) Coordenadas dos pontos x onde ocorrem inflex˜oes.

Todos os valores de x s˜ao inteiros.

Regra de L’Hospital

Exerc´ıcio 19. Calcule os seguintes limites:

(a) lim x→− 1

x^3 + 1 3 x + 3

(b) lim x→ π 2

cos(x) 1 − sen(x)

(c) lim t→ 0

e^2 t^ − 1 sen(t)

(d) lim x→∞

x^2 + 1 x

(e) lim x→ π 2

sec(x) tan(x)

(f) lim x→∞

3 x ex^2

(g) lim x→ 0

sen(3x) tan(5x)

(h) lim x→ 0

x^2 1 − cos(x)

(i) lim x→ 1

x^8 − 1 x^5 − 1

(j) lim h→ 0 +

(ℓn(x))^2 x