Enunciado

Encontre uma equação da tangente à curva no ponto correspondente ao valor do parâmetro dado.

x = t 4 + 1 ,   y = t 3 + t ; t = - 1

Passo 1

Opa, tudo jóia? Questãozinha de curva paramétrica, vamos lá!

A questão nos dá uma curva definida por

x = t 4 + 1

y = t 3 + t

E pede para encontrarmos uma reta tangente no ponto onde

t = - 1

Mas como fazemos isso?

De forma geral, podemos usar a seguinte fórmula

y = m x - x o + y o

Onde o ponto x o ,   y o será o ponto correspondente ao parâmetro t o , nesse caso t o = - 1 , e m é a inclinação da reta tangente!

Ok, para encontrar x o a gente substitui o valor de t na expressão de x . Da mesma forma a gente faz para encontrar o y o , mas e a inclinação m ?

A inclinação m é dada pela seguinte derivada

d y d x = d y d x ⋅ d x d t

Então a gente só precisa encontrar nosso ponto x o ,   y o e as derivadas d x / d t e d y / d t para montar nossa expressão da reta tangente!

Passo 2

Sejam as seguintes equações paramétricas

x = t 4 + 1

y = t 3 + t

Encontrando suas respectivas derivadas, temos

d x d t = 4 t 3

d y d t = 3 t 2 + 1

E portanto d y / d x será

d y d x = 3 t 2 + 1 4 t 3

Ou ainda

m = 3 t 2 + 1 4 t 3

Substituindo o valor de t o

m = 3 ∙ t o 2 + 1 4 ∙ t o 3

m = 3 + 1 - 4

m = - 1

Passo 3

Agora vamos encontrar o ponto x o ,   y o

Para x o , temos

x = t 4 + 1

De forma que

x o = ( - 1 ) 4 + 1

x o = 2

Prosseguindo, para y o , temos

y = t 3 + t

De forma que

y o = ( - 1 ) 3 - 1

E assim

x o ,   y o = ( 2 , - 2 )

Substituindo tudo na fórmula da reta tangente, temos

y = m x - x o + y o

y = - x - 2 - 2

y = - x + 2 - 2

y = - x

Passo 4

De brinde, se a gente plotar o gráfico da curva e da reta tangente temos o seguinte

Resposta

y = - x

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