Enunciado

Encontre os pontos na curva onde a tangente é horizontal ou vertical. Se você tiver uma ferramenta gráfica, trace a curva.

x = e sen ⁡ θ ,   y = e cos ⁡ θ

Passo 1

Bom dia, boa tarde e boa noite, meu querido aluno. Vamos resolver mais uma atividade?

A gente tem a curva parametrizada dada pelas equações:

x = cos ⁡ θ ,   y = cos ⁡ 3 θ

A gente precisa então encontrar em quais pontos dessa curva parametrizada, a tangente a essa curva é horizontal ou vertical.

Para encontrarmos o que precisamos, deveremos derivar a equação e encontramos o coeficiente angular da reta tangente. Ele é encontrado com essa derivada:

d y d x = d y d θ d x d θ

E após encontrarmos esse coeficiente, deveremos fazer o seguinte:

Para que as tangentes sejam horizontais, deveremos ter que:

d y d x = 0

E para que as tangentes sejam verticais, deveremos ter que:

d x d θ = 0

Isso mesmo, quando d y d x for indefinido por conta do zero no denominador.

Passo 2

Toda a curva é traçada para 0 ≤ θ ≤ 2 π .

O primeiro passo é derivar as funções, e derivando ,   y = e cos ⁡ θ , a gente precisa aplicar a regra da cadeia aqui, já que a gente tem uma composição de função:

d y d θ = d d θ cos ⁡ θ ⋅ d d u e u

d y d θ = - sen ⁡ θ   e cos ⁡ θ

E

d y d θ = θ

Se sen ⁡ θ = 0 , assim θ = 0   o u   π .

Isso implica que os pontos são descobertos substituindo em

x = e sen ⁡ θ ,   y = e cos ⁡ θ

Os valores 0   ; π :

Temos então que:

x , y = 1 , e ; 1 , 1 e

Passo 3

E derivando x = e sen ⁡ θ , temos que novamente aplicar a regra da cadeia:

d x d θ = d d θ sin ⁡ θ ⋅ d d u e u

d x d θ = cos ⁡ θ   e sen ⁡ θ

E

d x d θ = 0

Se cos ⁡ θ = 0 , assim θ = π 2   ; 3 π 2 .

Isso implica que os pontos são:

x , y = e , 1   o u   1 e , 1

Passo 4

A curva tem tangentes horizontais em 1 , e e 1 , 1 e e tangentes verticais em e , 1 e 1 e , 1 .

E a curva é da seguinte forma:

Terminamos por aqui então a nossa resolução meu nobre amigo.

Resposta

A curva tem tangentes horizontais em 1 , e e 1 , 1 e e tangentes verticais em e , 1 e 1 e , 1 .

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