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.
Used in: 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 .
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Definição rigorosa
A derivada — definição e primeiras propriedades
Exemplos resolvidos
Exercícios
Exercise list
30 exercises · 7 with worked solution (25%)
- Ex. 11.1Application
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. 11.2ApplicationAnswer key
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. 11.3Application
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.4Application
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: .Show step-by-step (with the why)
- Calcule .
- Calcule .
- Inclinação: .
- Ex. 11.5Application
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.6ApplicationAnswer key
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.7Application
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: .Show step-by-step (with the why)
- Calcule e .
- Inclinação: .
- Ex. 11.8ApplicationAnswer key
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.9Application
Calcule a inclinação da reta secante a entre e .
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e . Inclinação: . - Ex. 11.10Application
Use a definição para calcular sendo .
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Pela definição: . Sendo linear, a derivada é constante e igual ao coeficiente angular. - Ex. 11.11Application
Use a definição para calcular sendo .
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. Portanto .Show step-by-step (with the why)
- Escreva .
- Subtraia : numerador .
- Divida por e tome o limite: .
- Ex. 11.12Application
Use a definição para calcular sendo .
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. - Ex. 11.13Application
Use a definição para calcular sendo .
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Multiplicando pelo conjugado: . - Ex. 11.14Application
Use a definição para calcular sendo .
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.Show step-by-step (with the why)
- Escreva o quociente incremental: .
- Some as frações no numerador: .
- Cancele : .
- Tome o limite: .
- Ex. 11.15Application
Use a definição para calcular sendo .
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. Subtraindo : . - Ex. 11.16ApplicationAnswer key
Use a definição para calcular sendo .
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. . Portanto . - Ex. 11.17Understanding
Use a definição para encontrar sendo .
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Pela definição: . A derivada de toda constante é zero. - Ex. 11.18Application
Use a definição para encontrar sendo .
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. Logo . - Ex. 11.19ApplicationAnswer key
Use a definição para encontrar sendo .
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. Logo .Show step-by-step (with the why)
- Expanda: .
- Subtraia : numerador .
- Divida por : .
- Tome o limite: .
- Ex. 11.20Application
Use a definição para encontrar sendo .
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. - Ex. 11.21Application
Use a definição para encontrar sendo .
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.Show step-by-step (with the why)
- Numerador: .
- Simplifique a parte racional: .
- Divida por : .
- Limite: .
- Ex. 11.22ApplicationAnswer key
Use a definição para encontrar sendo .
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. - Ex. 11.23Understanding
O limite representa para qual função e ponto ?
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O limite tem a forma com e , logo . - Ex. 11.24Understanding
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O limite tem a forma com e . Logo .Show step-by-step (with the why)
- Identifique e .
- Expanda: .
- Subtraia 14 e divida por : .
- Ex. 11.25Understanding
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O limite tem a forma com (pois ). Derivada: , logo . - Ex. 11.26UnderstandingAnswer key
O limite representa . Identifique , e calcule o valor.
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O numerador é com e . Então . - Ex. 11.27Understanding
O limite representa . Identifique , e o valor do limite.
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O limite tem a forma , ou seja, com . Como , temos . - Ex. 11.28Application
Use a definição para calcular sendo .
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Pela definição: . Expandindo: . Logo .Show step-by-step (with the why)
- Escreva o quociente: .
- Some com denominador comum : numerador .
- Divida por : .
- Limite: .
- Ex. 11.29Application
Use a definição para encontrar sendo .
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Pela definição: . Subtraindo e dividindo por : . - Ex. 11.30Application
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.