Enunciado

O comprimento e a largura de um retângulo foram medidos como 30   c m e 24   c m , respectivamente, com um erro de medida de, no máximo,   0,1   c m . Utilize as diferenciais para estimar o erro máximo cometido no cálculo da área do retângulo.

Passo 1

Opa, tudo beleza? Questãozinha de diferenciais com contexto, vamos lá!

A questão nos dá as dimensões de um retângulo e pede para que a gente estime o erro máximo da área desse retângulo, mas como fazer isso?

Vamos primeiro dar nome aos bois, certo?

Se a área do retângulo é o comprimento x pela largura y , nós podemos escrever o seguinte:

A x , y = x y

E agora que definimos essa função nós podemos usar o conceito de diferenciais! Onde o nosso objetivo é encontrar d A !

Para uma função f ( x , y ) , a diferencial é dada por

d f = ∂ f ∂ x   d x + ∂ f ∂ y   d y

Ou ainda, para o nosso caso

d A = ∂ A ∂ x   d x + ∂ A ∂ y   d y

Então só precisamos montar essa expressão para encontrar d A !

Passo 2

Para encontrar ∂ A / ∂ x nós tratamos y como constante, de forma que:

A ( x ) = x y

∂ A ∂ x = y ∂ x ∂ x

∂ A ∂ x = y

E da mesma forma encontramos ∂ A / ∂ y como sendo

∂ A ∂ y = x

De forma que a nossa expressão fica

d A = y d x + x d y

Passo 3

O enunciado nos diz que o erro máximo das medidas é de 0,1 , isso significa que

d x = d y = 0,1

Substituindo na fórmula de d A

d A = y ( 0,1 ) + x ( 0,1 )

Para x , y = ( 30 ,   24 )

d A = 24 ( 0,1 ) + 30 ( 0,1 )

d A = 5,4   c m 2

Resposta

d A = 5,4   c m 2

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