Enunciado

Encontre y ' ' por derivação implícita.

x 2 + 4 y 2 = 4

Passo 1

Fala aí pessoal, partiu resolver mais um problema de cálculo. Este problema nos dá a equação:

x 2 + 4 y 2 = 4

E pede para acharmos a derivada de segunda ordem de y em relação a x por derivação implícita.

Para isso, vamos derivar dos dois lados da equação lembrando que y é uma função de x . Assim, encontraremos y ' . Repetimos o processo para acharmos y ' ' e responder a essa questão.

Bora ver como fica isso.

Passo 2

Nossa equação é

x 2 + 4 y 2 = 4

E derivando dos dois lados faremos:

d d x x 2 + 4 y 2 = d d x 4

Podemos aplicar a derivada em cada termos

d d x x 2 + 4 d d x y 2 = d d x 4

E derivando cada um deles, termos:

d d x x 2 = 2 x

Como estamos derivando em função de x , devemos aplicar a regra da cadeia em y :

4 d d x y 2 = 4 ⋅ 2 y ⋅ y '

E

d d x 4 = 0

Assim, nossa equação se torna:

2 x + 8 y y ' = 0

Então, devemos isolar y ' para encontrarmos a derivada implícita de y :

y ' = - 2 x 8 y

Simplificando, temos:

y ' = - x 4 y

Show, agora vamos derivar novamente.

Passo 3

Por fim, devemos derivar os dois lados novamente para encontrarmos a derivada seguda. Fica assim:

y ' = - x 4 y

d d x ( y ' ) = d d x - x 4 y

Pela regra do quoeficiente, temos:

d d x u v = v u ' - u v ' v 2

y ' ' = - 1 4 y - x 4 y ' 4 y 2

y ' ' = - 4 y - 4 x y ' 16 y 2

Substituindo y ' :

y ' ' = - 4 y - 4 x - x 4 y 16 y 2

y ' ' = - 1 4 y 3

E prontinho. Temos nossa derivada de segunda ordem.

Resposta

y ' ' = - 1 4 y 3

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Encontre y ' a derivada implícita de x y = sqrt(x ² + y ²) ² ²:
( a ) Encontre y ' por derivada implícita. b Resolva a equação explícita por x e a depois encontre y ' . c Cheque as soluções dos dois métodos a e b anteriores são consistentes e substitua y na soluçã
Encontre a derivada da função. Simplifique onde for possível. F x = x sec - 1 ( ⁡ x 3 )
Mostre que as curvas equações são 2 x 2 + 3 y 2 = 5 e y 2 = x 3 interceptam-se no ponto ( 1,1 ) e que suas tangentes nesse ponto são perpendiculares.
Calcular y ' = d y d x das seguintes funções definidas implicitamente. a cos 2 ⁡ ( x + y ) = b