UFMG, Sem Campus, Cálculo 1, P2 - 2020.1, Questão 6
Sabe-se que o ponto está sobre a curva
de tal forma que a reta tangente à curva no ponto determina junto com os eixos coordenados um triângulo de área . O valor de é
Escolha uma:
(A) 94
(B) 102
(C) 106
(D) 108
(E) 110
Passo 1
Fala, galera! Vamos resolver essa questão.
O enunciado no deu um ponto que está sobre a curva , e sua reta tangente determina junto com os eixos coordenados um triângulo de área .
Digamos que os pontos de interseção da reta tangente à curva e os eixos sejam, respectivamente e . A partir disso, nós vamos encontrar os valores de e substituindo na equação geral da reta:
Onde é o coeficiente angular da reta e também a derivada da nossa curva. Usando e na equação de área do triângulo (, nós conseguimos encontrar o valor de .
Vamos lá!
Passo 2
Para encontrarmos a reta tangente, calculamos primeiro o coeficiente angular desta reta, derivando a equação da curva em relação à variável .
Teremos:
Agora vamos isolar :
Simplificando:
Este é o coeficiente angular da nossa reta tangente.
Passo 3
Substituindo e na equação da reta tangente, temos:
Lembra que a gente definiu e como os pontos de interseção da reta tangente aos eixos coordenados? Vamos substituir esses pontos na nossa reta pra encontrar o valor dessas coordenadas.
Em , temos:
Vamos aplicar a propriedade distributiva, multiplicando termo a termo:
Isolando , temos:
Colocando o lado direito no mesmo denominador:
Passo 4
Agora vamos olhar pra nossa equação inicial:
Colocando no mesmo denominador, temos:
Agora repare que a gente pode dividir a equação toda por , e fica assim:
Olha só, o lado direito é igual ao numerador do , então a gente sabe que esse numerador vale . Substituindo lá, temos:
Simplificando:
Passo 5
Agora vamos repetir o processo pra . Usando a equação da reta tangente:
Colocando todo mundo no mesmo denominador:
E a gente pode substituir de novo pela igualdade :
Simplificando:
Passo 6
Calma que tá acabando! Lembra que o objetivo da questão é descobrir o valor de . E o enunciado nos diz que esses eixos coordenados estão em um triângulo de área . Então, temos pra área do triângulo:
E nós já sabemos que e . Então,
Fazendo a multiplicação:
Logo,
Mas , então encontramos nosso resultado:
Que é a nossa alternativa (B).
Valeu, galera! Até a próxima! 😉