Math ClubMath Club

Cálculo 1 — Diferencial e Integral

Fundação rigorosa do cálculo de uma variável real. Cobre limites (ε-δ), derivadas e suas aplicações, integral de Riemann e o Teorema Fundamental do Cálculo. Ao final, o aluno consegue modelar e resolver problemas de otimização, taxa de variação e cálculo de áreas que aparecem em todas as engenharias.

40 lições4 unidades90h/semestre
40 lições publicadas100%

Equivalência: USP MAC0105 / MAT0111 · ITA MA-011 · UNICAMP MA111 · IME/UFRJ · típico 1.º semestre

Pré-requisitos

  • Ensino Médio otimizado completo (Anos 1-3)
  • Em especial: limites intuitivos (Lição 19 e 41–50), derivada (Lições 51–60), integral (Lições 81–90)

Unidade 1 Limites e Continuidade

Definição rigorosa ε-δ, técnicas de cálculo de limites, continuidade e teoremas fundamentais (TVI, Weierstrass).

10/10 lições
  1. Lição 1

    Completude de ℝ, sup/inf, Axioma de Arquimedes, densidade de ℚ

    ref: Guidorizzi vol. 1 §1.1–1.3 · Apostol I §I 3–4

    publicada
  2. Lição 2

    Definição de Cauchy, unicidade do limite, limites laterais

    ref: Stewart §2.4 · Guidorizzi §2.1 · OpenStax Calc I §2.5

    publicada
  3. Lição 3

    Álgebra de limites, fatoração, racionalização, Teorema do Confronto

    ref: Stewart §2.3 · Active Calculus §1.2 · OpenStax Calc I §2.3

    publicada
  4. Lição 4

    lim(sin x)/x = 1, lim(1+1/n)^n = e, lim(e^x−1)/x = 1

    ref: Guidorizzi §2.3 · Stewart §3.3 Nota · REAMAT cap. 2

    publicada
  5. Lição 5

    Comportamento assintótico, assíntotas horizontais e oblíquas

    ref: Stewart §2.6 · OpenStax Calc I §4.6

    publicada
  6. Lição 6

    Continuidade no ponto e no intervalo, descontinuidades removível/salto/essencial

    ref: Stewart §2.5 · Guidorizzi §2.4 · Active Calculus §1.7

    publicada
  7. Lição 7

    Enunciado, demonstração, zeros de funções contínuas, aplicações (bisseção)

    ref: Stewart §2.5 · Apostol I §3.11 · OpenStax Calc I §2.4

    publicada
  8. Lição 8

    Funções contínuas em compactos, existência de extremos globais

    ref: Guidorizzi §2.5 · Apostol I §3.16

    publicada
  9. Lição 9

    Sequências convergentes, monotona limitada, Bolzano-Weierstrass

    ref: Guidorizzi §1.4–1.6 · Apostol I §10.1–10.3

    publicada
  10. Lição 10

    Resolução de problemas integrados, estilo FUVEST/ITA/ENEM

    ref: REAMAT cap. 1–2 · Guidorizzi Lista I · ITA provas 2010–2024

    publicada

Unidade 2 Derivadas

Derivada como limite do quociente diferencial, regras de derivação e derivadas das funções elementares.

10/10 lições
  1. Lição 11

    Quociente de Newton Δy/Δx → dy/dx, interpretação geométrica (reta tangente) e física (velocidade)

    ref: Stewart §2.1–2.2 · Guidorizzi §3.1 · Active Calculus §1.3

    publicada
  2. Lição 12

    (f+g)′=f′+g′, (fg)′, (f/g)′, derivada da potência x^n

    ref: Stewart §2.3 · OpenStax Calc I §3.3 · Active Calculus §2.1

    publicada
  3. Lição 13

    (f∘g)′(x) = f′(g(x))·g′(x), exemplos encadeados, notação de Leibniz

    ref: Stewart §2.5 · Guidorizzi §3.3 · Active Calculus §2.5

    publicada
  4. Lição 14

    (sin)′=cos, (cos)′=−sin, (tan)′=sec², (arctan)′, (arcsin)′

    ref: Stewart §2.4 e §2.6 · Guidorizzi §3.4

    publicada
  5. Lição 15

    (e^x)′=e^x, (ln x)′=1/x, (a^x)′, (log_a x)′, derivação logarítmica

    ref: Stewart §3.1–3.3 · OpenStax Calc I §3.9 · Active Calculus §2.6

    publicada
  6. Lição 16

    F(x,y)=0 → dy/dx, derivada de função inversa via implícita

    ref: Stewart §2.6 · Active Calculus §2.7 · Guidorizzi §3.5

    publicada
  7. Lição 17

    f′′, f^(n), notação, aceleração, concavidade

    ref: Stewart §2.7 · OpenStax Calc I §3.5

    publicada
  8. Lição 18

    Diferencial dy = f′(x)dx, approximação f(x)≈f(a)+f′(a)(x−a)

    ref: Stewart §3.10 · Active Calculus §1.8 · Guidorizzi §3.6

    publicada
  9. Lição 19

    dy/dt = f′(x)·dx/dt, problemas de engenharia e física

    ref: Stewart §2.8 · OpenStax Calc I §4.1 · Active Calculus §3.5

    publicada
  10. Lição 20

    Problemas integrados, estilo ITA/USP/UNICAMP

    ref: REAMAT cap. 3 · ITA provas 2015–2024 · Guidorizzi Lista II

    publicada

Unidade 3 Aplicações da Derivada

Usar a derivada para analisar funções, resolver otimização e construir aproximações polinomiais.

10/10 lições
  1. Lição 21

    Enunciados, demonstrações, aplicações: monotonicidade, funções constantes

    ref: Stewart §3.2 · Guidorizzi §4.1 · Apostol I §4.1–4.3

    publicada
  2. Lição 22

    f′>0 → crescente, pontos críticos, extremos locais

    ref: Stewart §3.3 · Active Calculus §3.1 · OpenStax Calc I §4.3

    publicada
  3. Lição 23

    f′′>0 → convexa, pontos de inflexão, teste de segunda derivada

    ref: Stewart §3.4 · Active Calculus §3.1 · Guidorizzi §4.2

    publicada
  4. Lição 24

    Análise completa: domínio, simetria, assíntotas, monotonia, concavidade

    ref: Stewart §3.5 · Guidorizzi §4.3 · OpenStax Calc I §4.5

    publicada
  5. Lição 25

    Extremos em intervalos fechados, algoritmo de busca

    ref: Stewart §3.1 · Active Calculus §3.3 · OpenStax Calc I §4.2

    publicada
  6. Lição 26

    Problemas reais: dimensões ótimas, custo mínimo, lucro máximo

    ref: Stewart §3.7 · Active Calculus §3.4 · REAMAT cap. 4

    publicada
  7. Lição 27

    0/0, ∞/∞, 0·∞, ∞−∞, 0^0, 1^∞, ∞^0

    ref: Stewart §3.7 · Guidorizzi §4.4 · Apostol I §7.12

    publicada
  8. Lição 28

    f(x) = Σ f^(k)(a)/k! (x−a)^k, resto de Lagrange, erro de truncamento

    ref: Stewart §11.11 · Guidorizzi §4.5 · Apostol I §7.7

    publicada
  9. Lição 29

    Iteração xₙ₊₁ = xₙ − f(xₙ)/f′(xₙ), convergência, implementação

    ref: Stewart §3.8 · REAMAT §5.2 · Active Calculus §3.8

    publicada
  10. Lição 30

    Problemas integrados estilo ITA/IME/vestibular de engenharia

    ref: REAMAT cap. 4 · ITA 2018–2024 · Guidorizzi Lista III

    publicada

Unidade 4 Integral de Riemann

Construção rigorosa da integral definida, Teorema Fundamental do Cálculo e primeiras aplicações.

10/10 lições
  1. Lição 31

    Partições, soma inferior/superior, definição de ∫[a,b]f(x)dx

    ref: Stewart §4.1–4.2 · Guidorizzi §5.1 · Apostol I §1.7–1.10

    publicada
  2. Lição 32

    Linearidade, aditividade, monotonia, módulo

    ref: Stewart §4.2 · OpenStax Calc I §5.2 · Active Calculus §4.3

    publicada
  3. Lição 33

    F′=f, constante de integração, primitivas imediatas

    ref: Stewart §4.4 · Guidorizzi §5.2 · Active Calculus §4.4

    publicada
  4. Lição 34

    G(x) = ∫[a,x]f, G′=f; ∫[a,b]f = F(b)−F(a)

    ref: Stewart §4.3–4.4 · Guidorizzi §5.3 · Apostol I §5.1

    publicada
  5. Lição 35

    u-substitution, método geral, casos trigonométricos simples

    ref: Stewart §4.5 · Active Calculus §5.3 · OpenStax Calc I §5.5

    publicada
  6. Lição 36

    A = ∫(f−g)dx, integração em relação a y

    ref: Stewart §5.1 · Active Calculus §6.1 · OpenStax Calc I §6.1

    publicada
  7. Lição 37

    Sólidos de revolução, método dos discos/anéis e das cascas

    ref: Stewart §5.2–5.3 · OpenStax Calc I §6.2–6.3

    publicada
  8. Lição 38

    ds = √(1+[f′]²)dx, área de superfície = 2π∫f·ds

    ref: Stewart §5.4 · Guidorizzi §5.5 · OpenStax Calc I §6.4

    publicada
  9. Lição 39

    W = ∫F dx, força hidrostática, centroides

    ref: Stewart §5.5 · REAMAT §6.4 · OpenStax Calc I §6.5

    publicada
  10. Lição 40

    Problemas integrados, prova-modelo estilo USP/ITA

    ref: REAMAT cap. 5–6 · Guidorizzi Lista IV · ITA provas 2010–2024

    publicada