Lição 11 — Derivada: definição via limite
Derivada como limite do quociente incremental de Newton. Interpretação geométrica (reta tangente) e física (velocidade instantânea). Notações. Derivabilidade implica continuidade.
Usado em: Cálculo 1 — Unidade 2 · USP MAC0105 · ITA MA-011
O quociente incremental mede a taxa média de variação de no intervalo . A derivada é o limite dessa taxa quando — a taxa instantânea de variação. Geometricamente, é o coeficiente angular da reta tangente ao gráfico de em .
Notação rigorosa, derivação completa, hipóteses
Definição rigorosa
A derivada — definição e primeiras propriedades
Exemplos resolvidos
Exercícios
Lista de exercícios
30 exercícios · 7 com solução desenvolvida (25%)
- Ex. 11.1Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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A inclinação da reta secante é . Como é linear, a secante tem sempre inclinação 4. - Ex. 11.2AplicaçãoGabarito
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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. Novamente, é linear, então a inclinação da secante é sempre igual ao coeficiente angular. - Ex. 11.3Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.4Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: .Ver passo a passo (com o porquê)
- Calcule .
- Calcule .
- Inclinação: .
- Ex. 11.5Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.6AplicaçãoGabarito
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.7Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
Ver solução
e . Inclinação: .Ver passo a passo (com o porquê)
- Calcule e .
- Inclinação: .
- Ex. 11.8AplicaçãoGabarito
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.9Aplicação
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.10Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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Pela definição: . Sendo linear, a derivada é constante e igual ao coeficiente angular. - Ex. 11.11Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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. Portanto .Ver passo a passo (com o porquê)
- Escreva .
- Subtraia : numerador .
- Divida por e tome o limite: .
- Ex. 11.12Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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. - Ex. 11.13Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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Multiplicando pelo conjugado: . - Ex. 11.14Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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.Ver passo a passo (com o porquê)
- Escreva o quociente incremental: .
- Some as frações no numerador: .
- Cancele : .
- Tome o limite: .
- Ex. 11.15Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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. Subtraindo : . - Ex. 11.16AplicaçãoGabarito
Use a definição para calcular sendo .
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. . Portanto . - Ex. 11.17Compreensão
Use a definição para encontrar sendo .
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Pela definição: . A derivada de toda constante é zero. - Ex. 11.18Aplicação
Use a definição para encontrar sendo .
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. Logo . - Ex. 11.19AplicaçãoGabarito
Use a definição para encontrar sendo .
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. Logo .Ver passo a passo (com o porquê)
- Expanda: .
- Subtraia : numerador .
- Divida por : .
- Tome o limite: .
- Ex. 11.20Aplicação
Use a definição para encontrar sendo .
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. - Ex. 11.21Aplicação
Use a definição para encontrar sendo .
Ver solução
.Ver passo a passo (com o porquê)
- Numerador: .
- Simplifique a parte racional: .
- Divida por : .
- Limite: .
- Ex. 11.22AplicaçãoGabarito
Use a definição para encontrar sendo .
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. - Ex. 11.23Compreensão
O limite representa para qual função e ponto ?
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O limite tem a forma com e , logo . - Ex. 11.24Compreensão
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O limite tem a forma com e . Logo .Ver passo a passo (com o porquê)
- Identifique e .
- Expanda: .
- Subtraia 14 e divida por : .
- Ex. 11.25Compreensão
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O limite tem a forma com (pois ). Derivada: , logo . - Ex. 11.26CompreensãoGabarito
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O numerador é com e . Então . - Ex. 11.27Compreensão
O limite representa . Identifique , e o valor do limite.
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O limite tem a forma , ou seja, com . Como , temos . - Ex. 11.28Aplicação
Use a definição para calcular sendo .
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Pela definição: . Expandindo: . Logo .Ver passo a passo (com o porquê)
- Escreva o quociente: .
- Some com denominador comum : numerador .
- Divida por : .
- Limite: .
- Ex. 11.29Aplicação
Use a definição para encontrar sendo .
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Pela definição: . Subtraindo e dividindo por : . - Ex. 11.30Aplicação
Seja . O quociente pode ser simplificado para . Quais são os valores de e ?
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. Como , temos . Logo e .
Fontes
- OpenStax Calculus Volume 1 — §3.1 Defining the Derivative · CC-BY-NC-SA.
- OpenStax Calculus Volume 1 — §3.2 The Derivative as a Function · CC-BY-NC-SA.
- Active Calculus — §1.3 The Derivative of a Function at a Point · Boelkins · CC-BY-NC-SA 4.0.
- Active Calculus — §1.4 The Derivative Function · Boelkins · CC-BY-NC-SA 4.0.