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Duvida [Urgente] - Otimização

Duvida [Urgente] - Otimização

Mensagempor Asustek27 » Qui Mai 27, 2010 11:26

Boa tarde.
Antes de mais, peço desculpa se o exercício não foi colocado no local correto, mas estou com algumas dificuldades em resolvê-lo.

O exercício é o seguinte:
8.) O modelo matemático encontrado para descrever o arco de entrada num túnel, representado no referencial o.n xOy , é dado pela função:
f(x) =ln (16-x^2)(x elevado a 2)

8.1) Recorra à calculadora gráfica para determinar o ponto onde a taxa de variação de f é nula e interprete o valor encontrado no contexto do problema.

8.2) Determine a distância ___ (a largura da entrada do túnel).
-------------------------------- AB

A imagem referente ao exercício é esta: Imagem

Tenho imensas dúvidas do que fazer neste exercício, daí não ter colocado nenhuma explicação no contexto em si.
Agradeço a quem me ajudar a resolvê-lo, pois terei que o apresentar amanhã, muito obrigado!
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Re: Duvida [Urgente] - Otimização

Mensagempor MarceloFantini » Qui Mai 27, 2010 17:42

Bom, primeiro nós temos algumas restrições: não existe logaritmo de 0 e o logaritmando tem que ser positivo. Assim: x^2 \neq 16 e 16 -x^2 >0. Dessas duas, podemos obter que -4 < x < 4 (explicação detalhada: x^2 < 16 \Rightarrow \sqrt {x^2} < \sqrt {16} \Rightarrow \left| x \right| < 4 \Rightarrow -4 < x < 4).

Agora, derivando a função: f'(x) = (ln (16 -x^2))' \Rightarrow f'(x) = \frac{1}{16-x^2} \cdot -2x = \frac {-2x}{16 -x^2}

A taxa de variação é nula quando f'(x) = 0, ou seja, x=0.

Interpretando os resultados obtidos no problema: a taxa de variação se anula, ou seja, a derivada é zero quando a reta tangente é horizontal (paralela ao eixo x). Os valores onde x se anularia (mas não assume devido a restrição do logaritmo) são -4 e 4, como calculado acima. No entanto, são as extremidades do tunel, e então a distãncia \overline{AB} = 8.

Qualquer dúvida comente.
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Re: Duvida [Urgente] - Otimização

Mensagempor Asustek27 » Qui Mai 27, 2010 19:36

Olá amigo,
Tenho a agradecer-lhe novamente a sua óptima ajuda à resolução deste problema e muitos parabéns pelos seus grandes conhecimentos!

Depois de ver o exercício surgiu-me uma outra dúvida.
Como pede na alínea 8.1) qual é a fórmula que tenho que introduzir na calculadora para me ajudar no resultado final?

Obrigado mais uma vez.
Cumprimentos.
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Re: Duvida [Urgente] - Otimização

Mensagempor MarceloFantini » Sex Mai 28, 2010 08:41

Se a sua calculadora deriva, deveria colocar a própria função. Mas se você tem conhecimentos de derivada nem precisa, o resultado sai direto.
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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}