Exercícios de Pontos Críticos de Funções de Várias Variáveis - Lista de Exercícios Resolvida
Questão 3
Suponha que a função tem um ponto crítico em no espaço. Se e são números reais positivos, então a função tem um ponto crítico em
(a)
(b)
(c)
(d)
(e) a informação é insuficiente
Ver solução completaQuestão 4
Mostre que é um ponto crítico de , não importando o valor da constante .
Ver solução completaQuestão 5
Suponha que a função tem um ponto crítico em no espaço. Se e são números reais positivos, então a função tem um ponto crítico em
(a)
(b)
(c)
(d)
(e) a informação é insuficiente
Ver solução completaQuestão 6
Seja , com e de classe em . Suponha que é ponto crítico de , e . Sabendo que e , calcule e
Ver solução completaQuestão 7
Considere a função
Encontre todos os pontos críticos da função , determinando o conjunto de pontos críticos de .
Ver solução completaQuestão 8
Questão 1
b) Determine se a afirmação é falsa ou verdadeira. Se for verdadeira, explique por quê. Caso contrário, explique por quê ou dê um exemplo que mostre que é falsa. Se tem um mínimo local em e é diferenciável em , então
Ver solução completaQuestão 9
6 - Determine os valores máximo e mínimo, se existirem, das funções relacionadas sujeitas ao respectivo vínculo indicado:
a) ;
Ver solução completaQuestão 10
Considere a função
- Explicite as coordenadas de um vetor normal não nulo ao gráfico de em um ponto
- Encontre todos os pontos críticos de
- Encontre todos os pontos tais que o normal ao gráfico em seja paralelo ao vetor
Questão 11
Seja , em que , .
E seja , com .
- Calcule o gradiente e os pontos críticos de .
- Seja . Calcule e os pontos críticos de .
- Escreva a equação cartesiana do plano tangente ao gráfico de no ponto . Explicite um vetor normal não nulo ao plano tangente neste ponto.
Questão 13
Considere a função .
- Calcule o vetor gradiente de .
- Encontre os pontos críticos de
- Encontre os pontos do gráfico de onde o plano tangente é paralelo ao plano .
- Escreva a aproximação linear de no ponto
- Determine apenas um ponto do gráfico de onde a reta normal é paralela ao vetor Dica: uma reta é normal ao gráfico de uma função no ponto do gráfico se a reta passa por este ponto e se o vetor diretor da reta é paralelo ao vetor normal de em .
- Considere a curva de nível . Exiba a equação paramétrica da reta tangente a no ponto .
Questão 14
Seja e Então, podemos afirmar que (digite onde couber, ou selecione a opção correta, dentre as opções):
No interior da região , possui exatamente ? ponto(s) crítico(s), sendo ? ponto(s) de máximo local, ? ponto(s) de mínimo local e ? ponto(s) de sela. Na fronteira da região tem-se, por multiplicadores de lagrange, ? candidatos a pontos onde ocorrem os extremos absolutos de , em . O valor mínimo absoluto da função, em , é ? e ocorre em . Já o valor máximo absoluto, em , é ? e ocorre em .
Ver solução completaQuestão 16
6 - Determine os valores máximo e mínimo, se existirem, das funções relacionadas sujeitas ao respectivo vínculo indicado:
c) , ;
Ver solução completaQuestão 17
Considere a integral dupla:
Desenhe a região de integração, e inverta a ordem da integral. Resolva a integral (você pode escolher qual integral resolver: a dada nos exercícios ou a obtida pela inversão na ordem de integração).
Ver solução completaQuestão 18
Seja a função definida por
O ponto ______ é o único ponto de sela de .
Ver solução completaQuestão 19
A temperatura em um ponto (x, y) sobre uma placa metálica é , uma formiga sobre a chapa anda ao redor da circunferência de raio 5 centrada na origem. As temperaturas máxima e mínima encontradas pela formiga são:
Temperatura máxima:
Temperatura mínima:
Ver solução completaQuestão 20
No ponto , a função tem hessiano igual a..... Este ponto, que é crítico, é de ....
Ver solução completaQuestão 21
Determine os pontos críticos de classificando-os, quando possível, como ponto de máximo local, ponto de mínimo local ou ponto de sela.
Ver solução completaQuestão 22
Seja . Determine o que se pede ou prove que não existe:
- Pontos extremos de .
- Pontos de sela de .
- Ponto máximo e mínimo global de .
Questão 24
Considere a função .
Determine os pontos críticos de e classifique-os como máximo local, mínimo local ou ponto de sela.
Ver solução completaQuestão 25
Seja a função definida por
Preencha os espaços vazios:
- é ponto de sela de .
- é ponto de máximo local de .
- : ponto de sela
- e é ponto de mínimo relativo e é máximo relativo.
- é ponto de sela de .
- é ponto de máximo local de .
- é ponto de sela de .
- é ponto de máximo local de .
Passo 1
Fala galera, tudo bem? Essa questão parece complicada, mas estou aqui para te ajudar! Vamos resolver juntos?
O enunciado pediu um ponto de sela e um ponto de máximo local de . Bom, para determinar isso, precisamos achar o valor de . Lembra dele?
Se:
Sendo assim, precisamos encontrar os pontos críticos (derivando parcialmente e igualando a zero, formando um sistema) e testar nas derivadas segundas.
Mas calma que vou fazer junto com você!
Vamos nessa?
Passo 2
Primeiro em e ela deve ser zero:
Aqui temos apenas uma solução, que é quando , pois a exponencial não zera.
E em :
Então temos que satisfazer essa equação:
Vou colocar em evidência :
Aqui temos um produto de dois fatores e e isso deve ser zero. Bom nunca pode ser zero, então o termo
Deve ser zero.
Daí temos uma equação com duas soluções:
Aqui temos que ou ou , então as soluções são:
Sendo assim temos dois pontos críticos:
e
Agora precisamos achar as derivadas parciais segundas e depois testar os pontos.
Passo 3
A derivada em :
E derivando de novo:
Agora a derivada em :
Derivando de novo:
E agora a derivada cruzada. Vou pegar a derivada primeira em :
E derivar em :
Agora vamos montar o :
Passo 4
Agora vamos aplicar nos pontos críticos. Primeiro para :
D(0,0):
Então o ponto é ponto de sela.
E agora para :
D(0,-2):
Então como , precisamos testar para saber se é mesmo ponto de máximo relativo.
A função é:
E aplicado em :
Assim, como e temos que o ponto é ponto de máximo relativo.
E completando os espaços vazios:
Preencha os espaços vazios:
Ufa! Terminamos!
Espero ter ajudado!
Até a próxima!
Resposta
Questão 27
Seja uma função diferenciável. A frase:
“ Se o hessiano de em um ponto é positivo e , então é um ponto de máximo local de ”
É:
Verdadeira ou falsa?
Ver solução completaQuestão 28
Defina o que é ponto crítico de uma função diferenciável. Ache os pontos de mínimo e máximo da função
Sobre o conjunto
Ver solução completaQuestão 29
Questão 4 Determine os pontos da elipse que fornecem o maior e o menor valor da função .
Ver solução completaQuestão 31
6 - Determine os valores máximo e mínimo, se existirem, das funções relacionadas sujeitas ao respectivo vínculo indicado:
b) , ;
Ver solução completaQuestão 32
6 - Determine os valores máximo e mínimo, se existirem, das funções relacionadas sujeitas ao respectivo vínculo indicado:
d) , .
Ver solução completaQuestão 33
(2) Considere , definida em todo . Responda:
e) Determine os pontos críticos de .
Ver solução completaQuestão 34
Suponha que uma função seja diferenciável em todo o plano e tenha um único ponto crítico em , com . Então podemos garantir que a função
- Possui exatamente dois pontos críticos, em e
- Possui pelo menos cinco pontos críticos
- Possui um único ponto crítico em
- Possui um único ponto crítico em
- Possui exatamente dois pontos críticos, em e
Questão 41
Determine os valores de a para os quais a função
a. tenha exatamente um ponto de sela e dois pontos de mínimo local;
Ver solução completaQuestão 42
Determine os pontos críticos de e classifique-os. Sugestão: é mais fácil não tentar usar o critério da segunda derivada.
.
Ver solução completaQuestão 44
Determine os pontos críticos de e classifique-os. Sugestão: é mais fácil não tentar usar o critério da segunda derivada.
a.
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