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Módulo da derivada

Módulo da derivada

Mensagempor dina ribeiro » Qua Set 05, 2012 17:40

Boa tarde!

Estou tentando achar o módulo da deriravada da equação, mas minha resposta está diferente do "solution" do livro do Stewart

r(t)=t^2i+2tj+lntk
r'(t)=2ti+2j+\frac{1}{t}k
\left|r'(t) \right|=\sqrt[]{{4t}^{2}+4+\frac{1}{{t}^{2}}}

A resposta não seria =2t+2+\frac{1}{t} ?????

Porque a resposta é \frac{1+{2t}^{2}}{t} ????? Porque a raíz de 4 some?


Obrigada!!!
dina ribeiro
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Re: Módulo da derivada

Mensagempor Russman » Qua Set 05, 2012 19:08

Se um vetor v tem componentes (a,b,c), isto é, v = ai + bj + ck, então seu módulo é a quantidade \sqrt[]{a^2+b^2+c^2}.

Você deve selecionar as componentes uma a uma e elevá-las ao quadrado. Depois some-as e calcule a raíz quadrada positiva.

Veja que?

(2t)^2 = 4t^2

(2)^2 = 4

\left( \frac{1}{t} \right)^2=\frac{1}{t^2}

Assim, o módulo da derivada de r(t) será \sqrt[]{4t^2 + 4 + \left(\frac{1}{t^2} \right)}=\sqrt[]{\frac{4t^4+4t^2+1}{t^2}} = \frac{1}{t}\sqrt[]{(2t^2 + 1)^2}=\frac{1}{t}\left(2t^2+1 \right).

Confere com o gabarito.

Note que 4t^4 + 4t^2 + 1 = (2t^2 + 1)^2.
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Re: Módulo da derivada

Mensagempor LuizAquino » Qua Set 05, 2012 19:20

dina ribeiro escreveu:Estou tentando achar o módulo da deriravada da equação, mas minha resposta está diferente do "solution" do livro do Stewart

r(t)=t^2i+2tj+lntk
r'(t)=2ti+2j+\frac{1}{t}k
\left|r'(t) \right|=\sqrt[]{{4t}^{2}+4+\frac{1}{{t}^{2}}}

A resposta não seria =2t+2+\frac{1}{t} ?????


Na sua resposta você cometeu um erro: achar que \sqrt{a^2+b^2+c^2} é o mesmo que a + b + c. Isso é falso! Veja um exemplo.

De um lado, temos que:

\sqrt{1 + 4 + 16} = \sqrt{21}

E por outro lado, temos que:

1 + 2 + 4 = 7

Note então que \sqrt{1 + 4 + 16} \neq 1 + 2 + 4 .
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Assunto: Taxa de variação
Autor: felipe_ad - Ter Jun 29, 2010 19:44

Como resolvo uma questao desse tipo:

Uma usina de britagem produz pó de pedra, que ao ser depositado no solo, forma uma pilha cônica onde a altura é aproximadamente igual a 4/3 do raio da base.
(a) Determinar a razão de variação do volume em relação ao raio da base.
(b) Se o raio da base varia a uma taxa de 20 cm/s, qual a razão de variação do volume quando o raio mede 2 m?

A letra (a) consegui resolver e cheguei no resultado correto de \frac{4\pi{r}^{2}}{3}
Porem, nao consegui chegar a um resultado correto na letra (b). A resposta certa é 1,066\pi

Alguem me ajuda? Agradeço desde já.


Assunto: Taxa de variação
Autor: Elcioschin - Qua Jun 30, 2010 20:47

V = (1/3)*pi*r²*h ----> h = 4r/3

V = (1/3)*pi*r²*(4r/3) ----> V = (4*pi/9)*r³

Derivando:

dV/dr = (4*pi/9)*(3r²) -----> dV/dr = 4pi*r²/3

Para dr = 20 cm/s = 0,2 m/s e R = 2 m ----> dV/0,2 = (4*pi*2²)/3 ----> dV = (3,2/3)*pi ----> dV ~= 1,066*pi m³/s


Assunto: Taxa de variação
Autor: Guill - Ter Fev 21, 2012 21:17

Temos que o volume é dado por:

V = \frac{4\pi}{3}r^2


Temos, portanto, o volume em função do raio. Podemos diferenciar implicitamente ambos os lados da equação em função do tempo, para encontrar as derivadas em função do tempo:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.r}{3}.\frac{dr}{dt}


Sabendo que a taxa de variação do raio é 0,2 m/s e que queremos ataxa de variação do volume quando o raio for 2 m:

\frac{dV}{dt} = \frac{8\pi.2}{3}.\frac{2}{10}

\frac{dV}{dt} = \frac{16\pi}{15}