Derivadas Direcionais
Seja uma função diferenciável no ponto e considere os vetores e .
- Sabendo-se que
- Determine a equação do plano tangente ao gráfico de no ponto , onde .
- Considere uma curva no plano parametrizada por
calcule e
Onde é uma função diferenciável tal que . Sabendo-se que em é , calcule .
Passo 1
a)
Vamos começar com o vetor . Primeiro calcular módulo do vetor :
Passo 2
Calcular vetor gradiente:
Nesse caso nao temos a função para derivar então vamos direto para o vetor gradiente no ponto
Calcular vetor gradiente no ponto :
Passo 3
Calcular derivada direcional de , mas lembre-se que sabemos o valor dela nessa direção!!
Só essa equação nao resolve.
Passo 4
Vamos agora para o vetor , primeiro calcular módulo do vetor :
Passo 5
Já encontramos o vetor gradiente nesse ponto no passo 3. Vamos agora calcular a derivada direcional
Passo 6
Temos então o seguinte sistema
Se somarmos a primeira equação com a segunda vamos eliminar
Passo 7
Substituindo esse valor em uma das equações vamos ter
Passo 8
b)
A equação do plano tangente vai ser
Equação do plano:
Precisamos achar o vetor normal. Para isso fazemos primeiro
E agora calculamos o gradiente de
O vetor normal vai ser
Passo 9
A equação do plano tangente vai ser
Passo 10
c)
Como ele da o valor de é uma dica que vamos em algum momento usar .
Repara que os valores de e são os mesmos da questão. Ele deu , lembra da regra da cadeia?
Lembra da regra da cadeia?
Passo 11
Vamos agora achar
Já temos os valores das derivadas e
Passo 12
Substituindo tudo que temos e que calculamos vamos ter