Enunciado

Encontre a inclinação da reta tangente à curva polar dada no ponto especificado pelo valor de θ .

r = cos ⁡ 2 θ , θ = π / 4

Passo 1

Eaee, belezinha?? Bom... o enunciado nos deu a seguinte equação polar:

r = cos ⁡ 2 θ

Queremos calcular a reta tangente a essa curva no ponto θ = π / 4 .

Para encontrarmos a inclinação da reta tangente, basta usarmos a equação 3 desta seção do livro:

d y d x = d y d θ d x d θ = d r d θ s e n θ + r c o s θ d r d θ c o s θ - r s e n θ

Assim, vamos primeiro encontrar quem é d r d θ para, em seguida, encontrarmos a inclinação da reta tangente!!

Agora bora aplicar!! 😉

Passo 2

A derivada de r em relação a θ é:

d r d θ = d cos ⁡ 2 θ d θ

Derivando o cosseno pela regra da cadeia, temos:

d r d θ = - 2 s e n ( 2 θ )

Passo 3

Substituindo r e sua derivada na equação do passo 1:

d y d x = - 2 s e n ( 2 θ ) s e n θ + cos ⁡ 2 θ c o s θ - 2 s e n ( 2 θ ) c o s θ - cos ⁡ 2 θ s e n θ

Para θ = π / 4 , ficamos com:

d y d x = - 2 s e n 2 π 4 s e n π 4 + c o s 2 π 4 c o s π 4 - 2 s e n 2 π 4 c o s π 4 - c o s 2 π 4 s e n π 4

Sabemos que c o s 2 π 4 = c o s π 2 = 0 , portanto:

d y d x = - 2 s e n π 4 + 0 - 2 c o s π 4 - 0

Resolvendo, encontramos:

d y d x = 1

Resposta

d y d x = 1

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