Enunciado

Determine o vetor tangente unitário T(t) no ponto com valor de parâmetro dado t.

r t = < t e - t , 2 a r c t g   t , 2 e t >       ,   t = 0

Passo 1

Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos deu a seguinte função vetorial:

r t = < t e - t , 2 arctan ⁡ t , 2 r t >

Queremos determinar o vetor tangente unitário T ( t ) no ponto t = 0 .

Para isso, temos que saber que o vetor tangente unitário T ( t ) é dado por:

T t = r ' t r ' t

Onde r ' t é a derivada de r t . No denominador a gente tem o módulo dessa derivada (que também é um vetor).

Depois que descobrirmos isso, basta substituirmos o valor de t dado.

Passo 2

Temos que derivar individualmente cada termo, o termo x t é um produto de funções então é necessário a aplicação da regra do produto, enquanto a derivada do arco tangente é tabelada:

r ' t = d d t t e - t + t ⋅ d d t e - t , 2 1 + t 2 ,   2 e t

r ' t = < - t e - t + e - t , 2 1 + t 2 , 2 e t >

Dessa forma, temos:

r ' 0 = < 1,2 , 2 >

A norma do vetor encontrado é

1,2 , 2 = 1 + 4 + 4 = 3

Dividindo o vetor r ’ ( 0 ) pela sua norma temos um vetor unitário de mesma direção e sentido de r ’ :

T 0 = r ' 0 r ' 0

T 0 = 1 3 1,2 , 2

T 0 = 1 3 , 2 3 , 2 3

Resposta

O vetor procurado é:

T 0 = 1 3 , 2 3 , 2 3

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