Enunciado

Encontre d y / d x por derivação implícita.

4 cos ⁡ x   s e n   y = 1

Passo 1

Eaee, belezinha??? Bom... queremos derivar implicitamente a seguinte expressão:

4 cos ⁡ x   s e n   y = 1

Mas o que é a derivada implícita???

Bom... trata-se de um método utilizado para encontrar a taxa de variação de uma variável em relação a outra quando a equação que relaciona essas variáveis não está explicitamente expressa em termos de uma delas.

Em outras palavras, para encontrar d y d x de uma expressão, basta diferenciar ambos os lados da equação em relação a x .

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = d 1 d x

No entanto, como a equação não está explicitamente resolvida para y , você tratará y como uma função implícita de x e usará a regra da cadeia para encontrar a derivada.

Lembrando que a regra da cadeia é dada por:

d y d x = d y d u d u d x

Agora bora lá aplicar!! 😉

Passo 2

Vamos derivar a equação dada com relação a x .

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = d 1 d x

A derivada de 1 sabemos que é 0 .

Na derivada de 4 cos ⁡ x   s e n   y temos que primeiro aplicar a regra do produto...

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = 4 d cos ⁡ x d x · sin ⁡ y + cos ⁡ x · d sin ⁡ y d x

Já na derivada de sin ⁡ y temos que aplicar a regra da cadeia pois y é uma função e não uma variável.

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = 4 d cos ⁡ x d x · sin ⁡ y + cos ⁡ x · y ' d sin ⁡ y d y

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = 4 - sin ⁡ x · sin ⁡ y + cos ⁡ x · y ' cos ⁡ y

Tranquilo até aqui?

Passo 3

Substituindo de volta na equação:

d 4 cos ⁡ x   s e n   y d x = d 1 d x

4 - sin ⁡ x · sin ⁡ y + cos ⁡ x · y ' cos ⁡ y = 0

Simplificando 4 e isolando y ' em um lado...

cos ⁡ x y ' cos ⁡ y = sin ⁡ x sin ⁡ y

y ' = sin ⁡ x sin ⁡ y cos ⁡ x cos ⁡ y

Podemos reescrever y ' como:

y ' = sin ⁡ x cos ⁡ x · sin ⁡ y cos ⁡ y

Pelas identidades trigonométricas temos que:

tan ⁡ θ = sin ⁡ θ cos ⁡ θ

Ou seja:

y ' = tan ⁡ x tan ⁡ y

Entendeu direitinho?? Responde Aí! 😉

Resposta

y ' = tan ⁡ x tan ⁡ y

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

Nos Exercícios 53 e 54, determine d y d x (considerando y como uma função derivável de x ) e d x d y (considerando x como uma função derivável de y ). Como d y d x e d x d y parecem estar relacionados
50. Existe algo especial em relação às tangentes das curvas y 2 = x ³ ³ e 2 x 2 + 3 y 2 = 5 nos pontos ( 1 ,± 1 ) ? Justifique sua resposta.
Nos Exercícios 21-26, use derivação implícita para determinar d y d x e depois d ² y d x ² ² ².26. x y + y 2 = 1
Determine (d r)/(d theta) nos Exercícios 17-20.17. theta^((1)/(2)) + r^((1)/(2)) = 1
Nos Exercícios 21-26, use derivação implícita para determinar d y d x e depois d ² y d x ² ² ².22. x 2 3 + y 2 3 = 1