Enunciado

Encontre a derivada da função

16) y = e^(- 2 t) . cos 4 t

Passo 1

Olá, amigo, Yuri aqui e estarei te ajudando a resolver essa atividade.

O enunciado nos pede para basicamente derivarmos a função dada.

Muito bem, para derivar nós precisamos observar que existe uma função dentro da outra função( 4 𝑡 ) e (- 2 𝑡) e uma multiplicação entre as funções 𝑒^(- 2 𝑡) 𝑒 cos 4 𝑡 . E o que fazemos quando isso acontece?

Precisaremos usar a Regra do Produto, pois temos um produto de funções e após isso iremos utilizar a regra da cadeia por conta que temos uma função dentro de outra função.

Passo 2

A regra do produto tem a seguinte configuração:

(𝑑 (𝑓 (𝑥) * 𝑔 (𝑥)))/(𝑑 𝑥) = 𝑓 (𝑥) * ((𝑑 (𝑔 (𝑥)))/(𝑑 𝑥)) + 𝑔 (𝑥) * ((𝑑 (𝑓 (𝑥)))/(𝑑 𝑥))

Para a nossa situação:

f (t) = e^(- 2 t)

g (t) = cos 4 t

Vamos precisar da derivada para f e g, certo? E agora sim precisaremos da Regra da Cadeia. Para derivar f (t) em relação a t, podemos fazer:

(d f ( t ))/(d t) = (d f ( t ))/(d u) . (d u)/(d t)

Então vamos chamar:

u = - 2 t

E:

f (u) = e^u

Já sabemos como achar a derivada, mas primeiro achar cada derivada separadamente.

Vamos começar por (d u)/(d t) . Então vamos derivar u com relação à t:

(d u)/(d t) = - 2

Agora vamos derivar f(t) em função de u para achar (d f ( t ))/(d u) :

(d f ( t ))/(d u) = e^u

Agora vamos colocar na derivada (d f ( t ))/(d x) :

(d f ( t ))/(d t) = - 2 . e^u

Substituindo u:

(d f ( t ))/(d t) = - 2 . e^(- 2 t)

Passo 3

Para derivar g (t) em relação a t, podemos fazer:

(d g ( t ))/(d t) = (d g ( t ))/(d u) . (d u)/(d t)

Então vamos chamar:

u = 4 t

E:

f (u) = cos u

Já sabemos como achar a derivada, mas primeiro achar cada derivada separadamente.

Vamos começar por (d u)/(d t) . Então vamos derivar u com relação à x:

(d u)/(d t) = 4

Agora vamos derivar g(t) em função de u para achar (d g ( t ))/(d u) :

(d g ( t ))/(d u) = - s e n u

Agora vamos colocar na derivada (d g ( t ))/(d x) :

(d g ( t ))/(d t) = - 4 . s e n u

Substituindo u:

(d g ( t ))/(d t) = - 4 . s e n 4 t

Passo 4

Agora que já aplicamos as regras da cadeia necessária para derivação, apenas iremos reorganizar seguindo a regra do produto:

y^' = e^(- 2 t) (- 4 . s e n 4 t) + cos 4 t ( - 2 . e^(- 2 t) )

Isolando 2 . e^(2 t) :

y^' = - 2 e^(- 2 t) ( cos 4 t + 2 . s e n 4 t )

Resposta

y^' = - 2 e^(- 2 t) ( cos 4 t + 2 . s e n 4 t )

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