Enunciado
Cálculo - Cálculo Volume 1 - 8ª Edição - James Stewart- Ed: 8º - Capítulo 2.7 - Ex. 22
Se a equação de uma reta tangente à curva em passar pelo ponto encontre .
Passo 1
Opa, vamos fazer essa questão juntinhos!
O enunciado fala que a equação da reta tangente à curva em também passa pelo ponto e pede pra a gente calcular e !
Ou seja, existe uma reta do tipo
que passa em dois pontos que a gente, um deles é o ponto e o outro é o ponto , que também pertence a função e que é o ponto de tangencia entre a reta e a função .
Bom, para encontrarmos a equação de uma reta conhecendo dois pontos pertencentes a ela, podemos usar a relação:
Que é o coeficiente angular, e depois substituir, na equação geral da reta:
Ao mesmo tempo, essa mesma equação pode ser obtida através da relação entre a reta e a função ao qual ela tangencia da seguinte forma:
Temos que a reta tangente a curva em um ponto é a reta passando por com inclinação igual a:
Assim a equação de uma reta qualquer pode ser dada por:
Trazendo pro nosso caso temos que:
Perceba que são duas maneiras de calcular a mesma coisa. Sendo assim, vamos usar as duas para encontra o que o enunciado pediu.
Voltando ao enunciado, queremos achar os valores numéricos de e , então vamos nessa!
Passo 2
Vamos começar procurando
O enunciado nos diz que a reta tangencia função no ponto . Sendo assim, o ponto é um ponto de intercessão entre a função e a reta. Logo esse ponto pertence a reta e a função ao mesmo tempo.
Então podemos afirmar que:
Já matamos uma! Agora vamos voltar para a equação da reta:
Passo 3
Agora vamos buscar
Para isso, vamos lembrar de equação:
Substituindo por , ficamos com valores conhecidos
O enunciado também diz que passa pelo ponto então podemos substituir por e por , nessa equação, ficando com:
E isolando , teremos:
Prontinho!