Enunciado

Se g x = x f ( x ) , onde f 3 = 4 e f ' 3 = - 2 , enontre uma equação da reta tangente ao gráfico de g no ponto x = 3

Passo 1

Falaaa aí galerinha bonita! Tudo joinha?!!

Bom, nessa questão precisaremos encontrar a equação da reta tangente ao gráfico da função g definida por:

g x = x f x

No ponto x = 3

E sabemos que:

f 3 = 4

f ' 3 = - 2

E para encontrar a equação da reta tangente a uma dada curva em um ponto específico podemos usar a seguinte relação:

y -   y 0   = m ⋅ x - x 0

Sendo esse m o valor da derivada da função no ponto dado, e x 0 e y 0 as coordenadas do ponto dado.

Então vamos à luta!!!

Passo 2

Temos que encontrar a equação da reta tangente à curva:

g x = x f x

No ponto x = 3 .

Vamos lá, a gente sabe que a equação da reta tangente é dada por:

y -   y 0   = m ⋅ x - x 0

Trazendo pro nosso caso então, vamos derivar a função fazendo:

g ' x = x f x '

Mas perceba que aqui temos um produto entre uma função que x e uma outra função f x . Sendo assim, devemos usar a regra doproduto.

Sendo

g ' x = x ' ⋅ f x + x ⋅ f ' x

E lembrando que a derivada de x é:

x ' = 1

Então:

g ' x = f x + x f ' x

Agora, vamos usar o ponto dado no enunciado x = 3

g ' 3 = f 3 + 3 f ' 3

E lembrando que o enunciado nos disse que

f 3 = 4

f ' 3 = - 2

Temos:

g ' 3 = 4 + 3 - 2

Então

g ' 3 = - 2

Esse é o coeficiente angular da nossa reta!

Passo 3

Continuando...

Agora vamos ver quais são os valores de x 0 e y 0 para substituir na equação da reta.

Para isso, usamos a definição da função e um ponto conhecido.

Sendo

g x = x ⋅ f x

Podemos usar o x = 3 já que f 3 = 4 . Assim:

g 3 = 3 ⋅ f 3

Então:

g 3 = 3 ⋅ 4

g 3 = 12

Assim, nosso pondo será:

x 0 , y 0 = 3,12

Passo 4

Então, montamos a equação da reta tangente como:

y -   y 0   = m ⋅ x - x 0

y - 12 = - 2 ( x - 3 )

y - 12 = - 2 x - 6

y = - 2 x - 6 + 12

y = - 2 x + 6

Belezinha então! Essa é a equação da reta tangente à função g x no ponto x = 3 .

Resposta

y = - 2 x + 6

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