Conforme mencionado no texto, a reta tangente a uma curva suave em é a reta que passa pelo ponto paralela a , o vetor velocidade da curva em . Nos Exercícios 19-22, encontre equações paramétricas para a reta que é tangente à curva determinada no valor dado do parâmetro .
Passo 1
Beleza, vamos começar entendendo o que a questão está pedindo. A gente tem uma curva definida pela função vetorial e precisamos encontrar a equação paramétrica da reta tangente a essa curva no ponto onde . Para isso, vamos usar conceitos de cálculo vetorial, especificamente a derivada de uma função vetorial que nos dá o vetor velocidade.
Passo 2
Primeiro, vamos encontrar o ponto na curva correspondente a . Isso significa substituir por 1 na função :
Sabemos que , então:
Então, o ponto na curva é a origem .
Passo 3
Agora, precisamos encontrar o vetor velocidade , que é a derivada da função em relação a :
Vamos derivar cada componente separadamente:
Derivada de em relação a é .
Para a segunda componente , usamos a regra do quociente:
Derivada de usando a regra do produto:
Então, o vetor velocidade é:
Passo 4
Agora, vamos avaliar o vetor velocidade no ponto :
Sabendo que , temos:
Então, o vetor velocidade no ponto é .
Passo 5
Com o ponto e o vetor direção , podemos escrever a equação paramétrica da reta tangente. A fórmula geral para a reta é:
Substituindo os valores:
Isso nos dá as equações paramétricas:
Resposta
As equações paramétricas da reta tangente à curva no ponto são: