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Enunciado

Cálculo - Cálculo - 12ª Edição - Maurice D. Weir e Joel Hass (George B. Thomas)- Ed: 12º - Capítulo 3.6 - Ex. 4

Dados y = f ( u ) e u = g ( x ) , determine (d y)/(d x) = f^' (g (x)) g^' (x)

y = cos u

u = - x // 3

Passo 1

Esta é uma boa questão inicial sobre regra da cadeia, visto que já nos foi dado as funções separadas, isto é, f ( u ) e g ( x ) . Desta forma, para obtermos a derivada da função composta ( f @ g ) ( x ) , podemos derivar separadamente cada uma das funções. Só depois de obtermos as duas derivadas, podemos fazer a composição de funções f^' (g (x)) e a sua multiplicação por g ' ( x ) . Vamos começar então pela obtenção de cada uma das derivadas!

Passo 2

Vamos determinar a derivada da função f ( u ) . Sendo assim, temos:

y^' = f ' ( u ) = ( cos u ) '

y^' = - s e n (u)

Passo 3

Vamos determinar agora a derivada da função g ( x ) . Sendo assim, temos:

u^' = g^' (x) = [- x // 3]^'

g^' (x) = - 1 // 3

Passo 4

Vamos fazer a composição de f^' (u) com g ( x ) , isto é, obter f^' (g (x)) . Para isto, basta substituir g (x) = - x // 3 em todo u na função f ' ( u ) . Portanto, temos:

f^' (g (x)) = f^' (- x // 3) = - s e n (- (x)/(3))

f^' (g (x)) = - s e n (- (x)/(3))

Passo 5

O que nos falta é multiplicar f^' (g (x)) por g ' ( x ) para obtermos a derivada d y // d x . Portanto, a resposta final do nosso problema é:

(d y)/(d x) = - s e n (- (x)/(3)) * - (1)/(3) = (1)/(3) s e n (- (x)/(3))

Resposta

(d y)/(d x) = (1)/(3) s e n (- (x)/(3))

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Seja y = f x uma função derivável num intervalo aberto I , com 1 ∈ I . Suponha f 1 = 1 e que, para todo x em I , f ' x = x + f x 3 .a) Mostre que f ' ' x existe para todo x em I .b) Calcule f ' ' 1 .c
Seja y = x e^(2 x) . Verifique que (d^2 y)/(d x^2) - 4 (d y)/(d x) + 4 y = 0 .
Derive.h) y = x^3 tan 4 x
Seja y = (x + 1)/(x - 1) . Verifique que(1 - x) (d^2 y)/(d x^2) = 2 (d y)/(d x)
Seja y = e^(- t) cos 2 t . Verifique que(d^2 y)/(d t^2) + 2 (d y)/(d t) + 5 y = 0