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PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

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A classificação destes desafios em fáceis, médios e difíceis, é apenas ilustrativa.
Eventualmente, o que pode ser difícil para a maioria, pode ser fácil para você e vice-versa.

PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Taah » Dom Mar 28, 2010 13:39

Calcule sin(x+y) em função de a e b, sabendo que o produto ab\neq 0, que sinx + siny = a e que cosx + cosy = b
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Elcioschin » Dom Mar 28, 2010 18:07

senx + seny = a ----> 2*sen[(x + y)/2]*cos[(x - y)/2] = a ----> I
cosx + cosy = b ----> 2*cos[(x + y)/2]*cos[(x - y)/2] = b ----> II

I : II ----> sen[(x + y)/2]/cos[(x + y)/2] = a/b ----> sen²[(x + y)/2]/cos²[(x + y)/2] = a²/b² ----> sen²[(x + y)/2]/{1 - sen²[(x + y)/2]} = a²/b² ---->

b²*sen²[(x + y)/2] = a² - a²*sen²[(x + y)/2] ----> sen²[(x + y)/2] = a²/(a² + b²) ---->sen[(x + y)/2] = a/V(a² + b²) ----> III

sen(x + y) = sen[(x + y)/2 + sen(x + y)/2] ----> sen(x + y) = 2*sen[(x + y)/2]*cos[(x + y)/2] ----> sen²(x + y) = 4*sen²[(x + y)/2]*cos²[(x + y)/2] ---->

sen²(x + y) = 4*sen²[(x + y)/2]*{1 - sen²[(x + y)/2]} ----> sen²(x + y) = 4*sen²[(x + y)/2] - 4*{sen²[(x + y)/2]}² ----> IV

III em IV -----> sen²(x + y) = 4*[a²/(a² + b²)] - 4*[a²/(a² + b²)]² ----> sen²(x + y) = 4a²/(a² + b²) - 4*a^4/(a² + b²)² ----> sen²(x + y) = [4a²*(a² + b²) - 4a^4]/(a² + b²)²

sen²(x+ y) = 4a²b²/(a² + b²)² ----> sen(x + y)= 2ab/(a² + b²)
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Taah » Seg Mar 29, 2010 14:44

E se eu fizesse:
sen(x+y)= ?
senx + seny = a
cosx + cosy = b

a = 2.sen\left( \frac{x+y}{2} \right).cos\left( \frac{x-y}{2} \right)
b = 2.cos\left( \frac{x+y}{2} \right).cos\left( \frac{x-y}{2} \right) +
_________________________________________________________________________
a + b = 2.sen\left( \frac{x+y}{2} \right).cos\left( \frac{x-y}{2} \right) + 2.cos\left( \frac{x+y}{2} \right).cos\left( \frac{x-y}{2} \right)
a + b = 2.cos\left( \frac{x+y}{2} \right).\left[ \left(sen. \frac{x+y}{2} \right)+ cos.\left( \frac{x+y}{2} \right) \right]

Elevando ambos os lados ao quadrado:

a² + 2ab + b² = 4.cos²\left( \frac{x-y}{2} \right).\left[ sen²\left( \frac{x+y}{2} \right) + 2.sen\left( \frac{x+y}{2 \right)}.cos\left( \frac{x+y}{2} \right) + cos²\left( \frac{x+y}{2} \right) \right]

a² + 2ab + b² = 4.\frac{1}{2}.\left[ cos.(x-y) + 1 \right].\left[ 1 + sen.(x+y) \right]

2.\left[ cos.(x-y) + 1 \right].\left[ 1 + sen.(x+y) \right] = a² + 2ab + b²

1 + sen(x+y) = \frac{a² + 2ab + b²}{2. \left[ cos(x-y) + 1 \right]}

sen(x+y) = \frac{a²+ 2ab + b²}{2.\left[ cos(x-y) + 1 \right]}

Nossos resultados divergem entre si!
E agora???
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Elcioschin » Seg Mar 29, 2010 15:54

1) Primeiramente existe um erro na 4ª linha----> a + b = 2*cos[(x - y)/2]*[ ..... ----> O sinal deveria ser de subtração. Na próxima linha vc já corrigiu.

2) Em segndo lugar vc escreveu no final ----> a² + 2ab + b² = a*² + ab + b² ----> Não entendí nada! O que é ² ? Suponho qe seja do LaTeX.

3) A sua solução DEVERIA ser função somente de a, b (conforme enunciado) e vc deixou em função de cos(x - y) e deste tal ²

Assm vc não chegou numa solução válida e, portanto, não pode comparar com a minha solução.

Finalmente, para confirmar que minha solução está correta, faça um teste:

Faça, por exemplo x = 30º e y = 60º
Calcule a, b
Calcule sen(x + y), usando a fórmula que eu deduzí.
Calcule sen(x + y) diretamente, substituindo pelos valores dados.
Compare as duas soluções.

Se quiser, escolha outros valores de x, y e faça o mesmo (por exemplo x = 45º e y = 45º)
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Taah » Seg Mar 29, 2010 16:02

Brigada!
To errada.. o tal A^ q aparece aí é do editor msm! Hehe
Mas olha, em relação ao teu cálculo

Poderias então me explicar o como dezenvolvesse a 4ª linha do teu cálculo?

Por favor... Vlw!
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Elcioschin » Seg Mar 29, 2010 16:13

Nas duas primeiras linhas simplesmente transformei as somas em produtos (Fómula básica da trigonometria: pesquise)

Depois dividí uma equação pela outra e fiz mudanças simples de membros, até chegar em III

Depois usei a fórmula do arco metade ----> sen(2m) = sen(m + m) = 2*sen(m/2)*cos(m/2) fazendo m = (x + y)/2

Mais algumas simplificaçõe algébricas até chegar em IV

Depois substituí III em IV e mais algumas transforações simples

Leia com cuidado, ou melhor escreva vc pessoalmente que entenderá.
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Re: PARECE FÁCIL - Cálculo de sin(x+y)

Mensagempor Taah » Seg Mar 29, 2010 16:36

Olá novamente!
Desde o princípio venho escrevendo o seu cálculo, porém (creio que já esteja cansada!) não consigo compreender como voce chegou a colocar a²+b² como divisores da questão.
Parece-me que essas suas modificações simples não são tão simples para mim.
Seria de muito abuso me descrever suas mudanças simples de membro até chegar em a²+b² como divisores?

Desde já agradeço!
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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}