Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 2.3 - Ex. 73
(a) Encontre , se , ...
(b) Encontre , se , , onde é um número inteiro positivo.
(c) Encontre se
Passo 1
(a) Aqui, vamos pensar em uma coisa: qual o processo que nós fazemos ao calcular uma derivada? Por exemplo: derivada de . Baixamos o expoente, multiplicando, e diminuímos uma unidade dele, certo? Assim: .
Agora, se a gente pega e derivamos ele na quantidade representada pelo seu grau, no caso, 3 vezes? A primeira derivada seria , a segunda seria e a terceira seria , ou seja, o “some”, porque vira na multiplicação, e ficam apenas as multiplicações dos expoentes, certo?
Ok, e com grau , um ? Vai ser o mesmo processo!
Passo 2
Vamos fazer as primeiras derivadas pra você pegar a ideia da questão:
E assim por diante. Mas lembra que quando derivamos ele na quantidade representada pelo seu grau, o “some”, porque vira na multiplicação, e fica apenas as multiplicações dos expoentes? Então, aqui é a mesma coisa! Quando chegarmos a , teremos apenas as multiplicações. Ou seja, ficaria assim:
Passo 3
(b) Usando as mesmas ideias da letra (a), mas agora estamos derivando além do grau de .
Exemplo: queremos a quarta derivada de . A primeira derivada seria , a segunda seria , a terceira seria e a quarta, estaríamos derivando uma constante, porque já não tem mais ali, ou seja, a quarta derivada seria .
Então, se a gente pega:
Que é uma constante, e deriva mais uma única vez sequer, teríamos também!
Enfim, se , sendo um número inteiro positivo. Quando calculássemos o ,com , encontraríamos :
Passo 4
(c) O raciocínio dessa letra é o mesmo das anteriores, especialmente a (a), porque se tivermos:
E começarmos a derivar, os coeficiente, ’s, vão começar a sumir, pois são constantes. Enquanto isso, o termo vai passar pelo mesmo processo da letra (a), só que com um termo a mais, , agora. No fim das contas, depois de derivar vezes essa função, todos os termos em que o tem um grau menor que terão sumido (viraram constantes que foram derivadas logo em seguida, pois derivamos além do seu grau igual na letra (b)) e sobrarão apenas as multiplicações dos expoentes devido a derivação do termo com , pelo mesmo raciocínio da letra (a) e o termo , que não some.
No fim do dia, ficamos com:
Resposta
(a)
(b)
(c)