Considere y = f ( x ) definida implicitamente por x 4 - x y + y 4 = 1 . Calcule f ' ( 0 ) , sabendo que f x > 0 , ∀ x ∈ R .

Passo 1

Falaeee, beleza??

O enunciado tá pedindo pra gente calcular f ' ( 0 ) , ou seja, queremos derivar a função e encontrar o valor que corresponde a x = 0 .

Mas ele também traz uma outra informação muuuito importante pra nossa resolução: a função tá definida implicitamente, o que quer dizer que não conseguimos isolar o y ( x ) nessa expressão. Nesses casos, temos que usar a derivação implícita, que é um pouquinho diferente de uma derivada comum.

Então bora derivar isso aí!

Passo 2

Vamos começar aplicando a derivada ( d / d x ) a cada um dos termos da igualdade:

d d x x 4 - d d x x y + d d x y 4 = d d x 1

Nos termos que não tem y , podemos calcular a derivada normalmente:

d d x x 4 = 4 x 3

d d x 1 = 0

Só nos outros termos que a coisa vai mudar um pouquinho, já que o y ali na verdade é uma função de x .

Para x y , vamos calcular a derivada como se fosse uma regra do produto:

d d x x y = y + x y '

Para y 3 , vamos calcular a derivada como se fosse uma regra da cadeia:

d d x y 4 = 4 y 3 ∙ y '

Agora que tá tudo calculado, vamos substituir na igualdade:

4 x 3 - y - x y ' + 4 y 3 y ' = 0

Prontinho!

Passo 3

No entanto, para determinarmos f ' ( 0 ) , precisamos primeiramente de f ( 0 ) .

Para isso, basta a gente substituir x por 0 na função original:

0 4 - 0 ∙ y + y 4 = 1 ∴

y = + 1

Obs: Esse valor é positivo pois f x > 0 para todo x .

Passo 4

Dessa forma, podemos determinar y ' para x = 0 e f 0 = 1 . Se liga:

4 ∙ 0 - 1 + 0 ∙ y ' + 4 ∙ 1 3 ∙ y ' = 0 ∴

y ' = 1 4

Entendeu direitinho?? Responde Aí haha

Resposta

y ' = 1 4

Exercícios de Livros Relacionados

20. Caminhão na estrada O gráfico a seguir mostra a posição de um caminhão que percorre uma estrada. O caminhão parte em t = 0 e retorna 15 h mais tarde, em t = 15.a. Use a técnica descrita no Exemplo
(a) Encontre a taxa de variação média da área de um círculo em relação ao seu raio r quando r varia de i 2a3i i2a2,5i i i 2a2,1 (b) Encontre a taxa de variação instantânea quando r = 2 (c) Mostre que
O número de células de levedura em uma cultura de laboratório aumenta rapidamente no início, mas eventualmente estabiliza. A população é modelada pela função n = f t = a 1 + b e - 0,7 t Em que t é med
O rendimento total recebido da venda de x carteiras é R x = 200 x - 1 3 x 2 c) Ache o rendimento real da venda da trigésima primeira carteira.
A quantidade de carga Q , em coulombs (C), que passa através de um ponto em um fio até o instante t (medido em segundos) é dada por Q t = t 3 - 2 t 2 + 6 t + 2 Encontre a corrente quando (a) t = 0,5 s