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Funcão diferenciável

Funcão diferenciável

Mensagempor Cleyson007 » Ter Jun 12, 2012 15:47

Boa tarde a todos!

Mostre que f(x):={x}^{\frac{1}{3}},\,x\in\mathbb{R}, não é diferenciável em x=0.

Bom, sei que se os limites laterais forem diferentes a função não é diferenciável. Mas os limites laterais em questão são iguais. Como prosseguir?

Obs.: Encontrei os limites pela direita e pela esquerda: \lim_{h\rightarrow{0}^{+}}\frac{\sqrt[3]{{(a+h)}^{2}}-\sqrt[3]{{(a)}^{2}}}{h(\sqrt[3]{(a+h)}+\sqrt[3]{a})} e pela esquerda \lim_{h\rightarrow{0}^{-}}\frac{\sqrt[3]{{(a+h)}^{2}}-\sqrt[3]{{(a)}^{2}}}{h(\sqrt[3]{(a+h)}+\sqrt[3]{a})}

Como prosseguir nesse caso em que os limites laterais são iguais?

Ficarei grato se alguém puder me ajudar.

Cleyson007
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Cleyson007
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Re: Funcão diferenciável

Mensagempor e8group » Ter Jun 12, 2012 17:37

Boa tarde Cleyson007 .

como ,f'(x)= \lim_{h\to 0}\frac{\left(\(\left x+h\right) ^\frac{1}{3} - x^\frac{1}{3}\right)}{h} = \frac{1}{3(x)^{\frac{2}{3}} } .

Analizando f' , notamos que em x = 0 f'(x) converge para "mais infinito " .ou seja f' é descontinua em x = 0. Portanto a função f defenida por f(x) não é diferenciável em x = 0.

abraços !
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Re: Funcão diferenciável

Mensagempor joaofonseca » Ter Jun 12, 2012 19:22

A forma mais facil de concluir que a função f não é diferenciável no ponto de abcissa x=0, é:

1)Observar o gráfico:

cubic_root_parent_function.jpg


Como se observa e pode concluir, o declive da reta tangente ao gráfico em x=0 é infinito, logo (para muitos autores) não existe derivada.

2)Obter a expressão da 1ª derivada de f, através das regras de diferenciação e chegar à mesma conclusão que o santhiago chegou.

Optando por utilizar a definição de derivada, fica:

f'(x)=\lim_{h \to 0} \space \frac{\sqrt[3]{x+h}-\sqrt[3]{x}}{h}

Agora aplica-se a diferença de cubos para eliminar as raízes cúbicas, multiplicando numerador e denominador por:

\sqrt[3]{(x+h)^2}+\sqrt[3]{x+h} \cdot \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{x^2}

Depois de simplificar, ficamos com:

f'(x)=\lim_{h \to 0} \space \frac{x+h-x}{h \cdot \left (\sqrt[3]{(x+h)^2}+\sqrt[3]{x+h} \cdot \sqrt[3]{x}+\sqrt[3]{x^2}}\right)

A partir daqui é facil.Mas isto não é a definição de derivada num ponto!!!
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Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: Alucard014 - Dom Ago 01, 2010 18:22

(UNESP - 95) Seja L o Afixo de um Número complexo a=\sqrt{8}+ i em um sistema de coordenadas cartesianas xOy. Determine o número complexo b , de módulo igual a 1 , cujo afixo M pertence ao quarto quadrante e é tal que o ângulo LÔM é reto.


Assunto: Unesp - 95 Números Complexos
Autor: MarceloFantini - Qui Ago 05, 2010 17:27

Seja \alpha o ângulo entre o eixo horizontal e o afixo a. O triângulo é retângulo com catetos 1 e \sqrt{8}, tal que tg \alpha = \frac{1}{sqrt{8}}. Seja \theta o ângulo complementar. Então tg \theta = \sqrt{8}. Como \alpha + \theta = \frac{\pi}{2}, o ângulo que o afixo b formará com a horizontal será \theta, mas negativo pois tem de ser no quarto quadrante. Se b = x+yi, então \frac{y}{x} = \sqrt {8} \Rightarrow y = x\sqrt{8}. Como módulo é um: |b| = \sqrt { x^2 + y^2 } = 1 \Rightarrow x^2 + y^2 = 1 \Rightarrow x^2 + 8x^2 = 1 \Rightarrow x = \frac{1}{3} \Rightarrow y = \frac{\sqrt{8}}{3}.

Logo, o afixo é b = \frac{1 + i\sqrt{8}}{3}.