Enunciado

Se F x = f x   f x   f x , onde f 1 = 2 , f 2 = 3 , f ' 1 = 4 , f ' 2 = 5 e f ' 3 = 6 , encontre F ' ( 1 ) .

Passo 1

Eaee, belezinha??? Bom... o enunciado nos dá a seguinte função:

F x = f x   f x   f x

Onde:

f 1 = 2

f 2 = 3

f ' 1 = 4

f ' 2 = 5

f ' 3 = 6

Sabendo disso, queremos encontrar a derivada F ' ( 1 ) .

Bom... vamos ver... enunciado fornce uma função F que é a composta de uma outra função f , então vamos precisar da regra da cadeia:

F x = f ( g x )

Então:

F ' x = f ' g x . g ' ( x )

O enunciado é bem desesperador, mas a gente vai encarando os problemas a medida que eles aparecerem e você vai ver que é mais simples do que parece!

Passo 2

Então mãos a obra! Pra calcular F ' x vamos começar usando a regra da cadeia, já que temos uma função composta:

F x = f x   f x   f x

Aplicando a regra da cadeia, temos:

F ' x = f ' x f x f x × d d x ( x f x f x

Tudo que for f ' a gente não precisa se preocupar agora...só no final vamos substituir os valores do enunciado. A gente precisa focar em tudo que tiver com d / d x , beleza?!

Passo 3

Pra derivar esse carinha novo que apareceu, vamos usar a regra do produto:

d d x ( x f x f x = f x f x + x d d x f x f x  

Então, voltando pra F ' x :

F ' x = f ' x f x f x × f x f x + x d d x f x f x  

Passo 4

Agora vamos derivar:

d d x f x f x

Pra isso usamos a regra da cadeia:

d d x f x f x = f ' x f x × d d x x f x

Então:

F ' x = f ' x f x f x × f x f x + x f ' x f x × d d x x f x

Passo 5

Apareceu a derivada:

d d x x f x

Usando a regra do produto:

d d x x f x = f x + x f ' x

Então finalmente chegamos em:

F ' x = f ' x f x f x × f x f x + x f ' x f x × f x + x f ' x

Passo 6

Que comecem as substituições!

F ' 1 = f ' f f 1 × f f 1 + f ' f 1 × f 1 + f ' 1

Lembrando que:

f 1 = 2 , f 2 = 3 , f ' 1 = 4 , f ' 2 = 5 e f ' 3 = 6

Agora não tem segredo, substituindo f 1 e f ' 1 :

F ' 1 = f ' f 2 × f 2 + f ' 2 × 2 + 4

Agora f 2 = 3 e f ' 2 = 5

F ' 1 = f ' 3 × 3 + 5 × 2 + 4

Só falta f ' 3 = 6 :

F ' 1 = 6 × 3 + 5 × 2 + 4

Fazemos as continhas:

F ' 1 = 198

Prontinho!!!

Resposta

F ' 1 = 198

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