Enunciado

Encontre os ângulos agudos entre as curvas nos seus pontos de interseção. (O ângulo entre as duas curvas é o ângulo entre as suas retas tangentes no ponto de intersecção.)

y = x 2 ,     y = x 3

Passo 1

As curvas x 2 e x 3 se interceptam em:

x 2 = x 3       ∴           x 2 x - 1 = 0

Onde x = 0 e x = 1 . Precisamos então achar as tangentes fazendo a derivada, como o problema mesmo nos informa.

d d x x 2 = 2 x             e             d d x x 3 = 3 x 2

Então as linhas tangentes de ambas as curvas têm inclinação 0 em x   =   0 . Portanto, o ângulo entre as curvas está no ponto ( 0 ,   0 ) . Para x = 1 :

d d x x 2 = 2 x = 2 × 1 = 2             e             d d x x 3 = 3 x 2 = 3 × 1 = 3

Logo, as linhas tangentes no ponto ( 1 ,   1 ) têm inclinações 2 e 3 . Os vetores paralelos às linhas tangentes são 1 ,   2 > e < 1 ,   3 > . Agora podemos calcular o ângulo θ entre eles!!

Passo 2

O ângulo entre os vetores é dado por

cos ⁡ θ = a   ∙   b a b

Fazendo o produto escalar a ∙ b :

a ∙ b = < 1 ,   2 >   ∙   < 1 ,   3 >   = 1 1 + 2 3 = 7

Agora para o módulo:

a = 1 2 + 2 2 = 5

b = ( 1 ) 2 + ( 3 ) 2 = 10

Pronto! Podemos substituir na nossa fórmula inicial

cos ⁡ θ = 7 10 ∙ 5

cos ⁡ θ = 7 5 0

θ = cos - 1 ⁡ ( 7 2 10 )

Logo, o ângulo agudo é

θ = 8,1 °

Finish

Resposta

θ = 8,1 °

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Demonstre que, se V e W são vetores quaisquer, então:b) V 2 + W 2 = 1 2 ( V + W 2 + V - W 2 )
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