Enunciado

Case a função ( a ) com seu gráfico (indicado por A - F na página 899) e b ) com seus mapas de contorno (indicado por I - V I ). Dê razões para sua escolha.

z = 1 x 2 + 4 y 2

Passo 1

Fala ai rapaziada! Vamos resolver essa questão?

Nosso objetivo é analisar e representar graficamente a função z = 1 x 2 + 4 y 2   usando tanto os gráficos tridimensionais quanto os mapas de contorno disponíveis. Isso permite visualizar como a função varia no espaço tridimensional e nos planos bidimensionais, respectivamente.

Como podemos fazer isso?

  1. Vamos entender como a equação funciona com os termos quadrático e a exponencial.
  2. Análise de cada gráfico.
  3. Verificar os mapas de contorno e interpreta-los.

Vamos começar!

Passo 2

Página 899 :

Passo 3

Vamos analisar a forma da superfície.

  • A superfície é definida pela equação
  • z = 1 x 2 + 4 y 2

  • Esta função tem a forma de uma superfície hiperbólica de revolução em torno do eixo z .
  • A forma da superfície varia de acordo com os valores de x e y . Em particular, x 2 + 4 y ² no denominador determina a altura z em diferentes pontos do plano x y .

Simetria e comportamento.

  • A função possui uma simetria em relação ao eixo x devido ao termo x ² no denominador.
  • A altura z aumenta confirma nos aproximamos do eixo z e diminuiu à medida que nos afastamos.

Os mapas de contorno são usados para representar graficamente as curvas de nível da função z = 1 x 2 + 4 y 2 . Cada curva de nível representa uma linha onde z é uma constante.

  • As curvas serão hipérboles equiláteras no plano x y .  
  • Elas são definidas pela equação 1 x 2 + 4 y 2 = c , onde c é uma constante positiva.

Passo 4

Vamos analisar matematicamente.

Quando x = y = 0 nós teremos ao seguinte comportamento da função.

z = 1 0

O que tende z a infinito e valores muito altos de x e y faz com que a função tenda a um comportamento igual a

z = 1 ∞

O que faz tender a zero e que por x e y estarem em funções quadráticas x 2 e y 2 faça com que z nunca seja negativa.

Então é normal imaginar que a função tenha um bico em ( 0,0 ) e tenda a ter uma assíntota no plano x y isso é k nunca poderá ser igual a zero e também nunca terá valores negativos, logo o único gráfico que bate com essa característica é F com a única curva de nível sendo V .

Resposta

F - V

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Case a função ( a ) com seu gráfico (indicado por A - F na página 899) e b ) com seus mapas de contorno (indicado por I - V I ). Dê razões para sua escolha. z = s e n 2 x + 1 4 y 2
Case a função ( a ) com seu gráfico (indicado por A - F na página 899) e b ) com seus mapas de contorno (indicado por I - V I ). Dê razões para sua escolha.57- z = sen ⁡ x sen ⁡ y
Descreva como o gráfico de g é obtido a partir do gráfico de f 63- a ) g x , y = f x , y + 2 b )g x , y = 2 f ( x , y ) c ) g x , y = - f ( x , y ) d ) g x , y = 2 - f ( x , y + 2 )
Determine e faça o esboço do domínio da função. f x , y = x - 3 y x + 3 y
Determine e faça o esboço do domínio da função. f x , y = x 2 + y 2 - 1 + ln ⁡ 4 - x 2 - y 2