Enunciado

Determine a derivada da função vetorial.

r t = < t sin ⁡ t ,   t 2 ,   t cos ⁡ 2 t >

Passo 1

Olá, meu amigo. Vou te ajudar a derivar hoje.

Dada a função vetorial:

r t = < t sin ⁡ t ,   t 2 ,   t cos ⁡ 2 t >

Devemos encontrar a derivada r ' t .

Em uma equação paramétrica do tipo:

r t = < x t , y t , z t >

A derivada dessa função vetorial r ' ( t ) é:

r ' t = d r d t = < x ' t , y ' t , z ' t >

Isso é, devemos derivar cada termo da nossa função vetorial.

Passo 2

Queremos calcular a derivada da seguinte função vetorial:

r t = < t   s e n t , t 2 , t cos ⁡ 2 t >

Relembrando a regra da cadeia:

d d x f g x = f ' g x g ' ( x )

E a regra do produto:

d d x f x g x = f x g ' x + f ' x g ( x )

Então:

r t = < d t   s e n t d t , d t 2 d t , d t c o s 2 t d t >

Derivando cada termo:

Aqui a gente usa a regra do produto:

d t   s e n t d t = s e n t + t c o s t

E

d t 2 d t = 2 t

E por último, aqui utilizamos a regra do produto e a regra da cadeia:

d t c o s 2 t d t = cos ⁡ 2 t - 2 t s e n 2 t

Então temos a nossa derivada:

r ' t = < s e n t + t c o s t , 2 t , cos ⁡ 2 t - 2 t s e n 2 t >

Resposta

r ' t = < s e n t + t c o s t , 2 t , cos ⁡ 2 t - 2 t s e n 2 t >

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