Enunciado

Em quais pontos na curva

x = 2 t 3

y = 1 + 4 t - t 2

A reta tangente tem inclinação 1 .

Passo 1

Olá, meu querido amigo. Vou resolver essa atividade com você hoje.

A gente tem a curva:

x = 2 t 3

y = 1 + 4 t - t 2

E a gente quer encontrar os pontos para quais a inclinação dessa reta é 1 .

A inclinação da reta tangente à curva é dada por:

d y d x = d y d θ d x d θ

Assim, precisamos encontrar as derivadas de x e y em relação a t e substituir nessa fórmula. Após descobrirmos a equação da inclinação, iremos igualá-la a 1 e iremos descobrir o valor de t nessa situação.

Com esse valor de t em mão, iremos substituir nas equações de x e y e finalmente teremos os nossos pontos.

Passo 2

Vamos começar pela derivada de y :

y = 1 + 4 t - t 2

d y d t = 4 - 2 t

Agora a derivada de x :

x = 2 t 3

d x d t = 6 t 2

Substituindo na fórmula:

d y d x = d y d t d x d t = 4 - 2 t 6 t 2

Passo 3

Para a reta tangente ter inclinação igual a 1 precisamos que:

d y d x = 4 - 2 t 6 t 2 = 1

E isso ocorre quando:

4 - 2 t = 6 t 2

Passando para a esquerda:

6 t 2 + 2 t - 4 = 0

Dividindo por 2 :

3 t 2 + t - 2 = 0

Usando Bhaskara:

t = - 1 ± 1 2 - 4 ⋅ 3 - 2 2 ⋅ 3

t 1 = 4 6 = 2 3

t 2 = - 1

Passo 4

E os pontos em que isso ocorre são:

Para   t = 2 3

x = 2 2 3 3 = 16 27

y = 1 + 4 2 3 - 2 3 2 = 29 9

Para   t = - 1

x = 2 - 1 3

x = - 2

y = 1 + 4 - 1 - - 1 2

y = - 4

Portanto, a reta tangente tem inclinação 1 nos pontos:

P 1 = 16 27 , 29 9

P 2 = - 2 , - 4

Resposta

P 1 = 16 27 , 29 9

P 2 = - 2 , - 4

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