Enunciado

Determinar e representar graficamente um vetor normal a curva dada no ponto indicado:

a) 2 x + 5 y + 3 z = 10 ; P 1,2 , - 2 3

Passo 1

A ideia nessa questão é lembrar que o vetor gradiente é normal a curva. Então vamos montar uma expressão para f x , y , z e acharmos o gradiente de f . Por fim, vamos verificar o valor do gradiente no ponto 1,2 , - 2 3 . A expressão que ele nos deu foi a seguinte:

2 x + 5 y + 3 z = 10

Isto é,

2 x + 5 y + 3 z - 10 = 0

Então a expressão para f x , y , z fica o seguinte:

f x , y , z = 2 x + 5 y + 3 z - 10

Passo 2

Agora que já encontramos f x , y , z vamos ver como fica o gradiente de f :

∇ f x , y , z = ∂ f ∂ x i → + ∂ f ∂ y j → + ∂ f ∂ z k →

Assim,

∇ f x , y , z = ∂ 2 x + 5 y + 3 z - 10 ∂ x i → + ∂ 2 x + 5 y + 3 z - 10 ∂ y j → + ∂ 2 x + 5 y + 3 z - 10 ∂ z k →

Derivando parcialmente, temos:

∇ f x , y , z = 2   i → + 5   j → + 3   k →

Passo 3

Para finalizarmos esse exercício, basta verificarmos o valor do gradiente no ponto 1,2 , - 2 3 , mas repare que ∇ f x , y , z é constante. Assim,

∇ f 1,2 , - 2 3 = 2   i → + 5   j → + 3   k →

Representando geometricamente esse vetor:

Resposta

Vetor:

∇ f 1,2 , - 2 3 = 2   i → + 5   j → + 3   k →

Representação geométrica:

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