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Estudo de uma Função Logaritmica

Estudo de uma Função Logaritmica

Mensagempor Ice » Dom Jul 24, 2011 18:06

Olá.

É a minha primeira dúvida por aqui mas esta está complicada para mim.

Estou a efectuar o estudo da seguinte função:

f(x) = ln(x^2 +1) - \frac{1}{x}

Já consegui calcular:

- o dominio como \Re\{0}
- uma assimptota vertical em x=0
- a derivada de f e os respectivos zeros/raizes
- os limites \lim_{x\rightarrow{0}^{-}}, \lim_{x\rightarrow{0}^{+}}, \lim_{x\rightarrow-\infty} e \lim_{x\rightarrow+\infty}

No entanto agora estou com problemas em calcular os zeros/raizes de f(x).
Intuitivamente sei que existe um zero e já confirmei traçando o gráfico mas ao fazer as contas não estou a conseguir isolar o x depois de chegar ao seguinte estado:

{e}^{\frac{1}{x}}=x^2+1

Obrigado pela atenção.
Ice
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Re: Estudo de uma Função Logaritmica

Mensagempor LuizAquino » Dom Jul 24, 2011 21:02

Ice escreveu:Intuitivamente sei que existe um zero e já confirmei traçando o gráfico mas ao fazer as contas não estou a conseguir isolar o x depois de chegar ao seguinte estado:

{e}^{\frac{1}{x}}=x^2+1


Esse tipo de equação é chamada de transcendental. Não há uma forma analítica de resolvê-la. Para solucioná-la é necessário usar alguma técnica numérica, como por exemplo o Método de Newton.

Vale lembrar que no estudo da função pode ser suficiente apenas identificar aproximadamente onde está a raiz, sem necessariamente calculá-la exatamente.
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Re: Estudo de uma Função Logaritmica

Mensagempor Ice » Dom Jul 24, 2011 21:14

Obrigado pela resposta!
Sendo assim, o melhor que devo conseguir é utilizar a intuição e o Teorema de Bolzano-Cauchy para provar que existe uma raiz num determinado intervalo.
Ice
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Re: Estudo de uma Função Logaritmica

Mensagempor LuizAquino » Dom Jul 24, 2011 21:30

Ice escreveu:Sendo assim, o melhor que devo conseguir é utilizar a intuição e o Teorema de Bolzano-Cauchy para provar que existe uma raiz num determinado intervalo.

Sim.
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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}