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Exercícios de Análise Matemática: Limites e Continuidade de Funções, Exercícios de Cálculo Avançado

Documento contém a resolução de três questões de análise matemática relacionadas a cálculo de limites e continuidade de funções de duas variáveis. As questões abordam o cálculo de limites em pontos específicos e a determinação de pontos de continuidade e diferenciabilidade.

Tipologia: Exercícios

2021

Compartilhado em 25/07/2022

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bg1
Trabalho 1 - CD3
Albuquerque
25 de julho de 2022
Quest˜ao 1
Calcule os limites da fun¸oes dadas, nos pontos indicados:
a. f(x, y) = x+y4
x+y2no ponto (2,2)
b. f(x, y) = x3
x3+yno ponto (0,0)
Resolu¸ao 1
a.
lim
(x,y)(2,2)
x+y4
x+y2= lim
(x,y)(2,2)
(x+y+ 2)((((((
(
x+y2)
x+y2= 4
b.
lim
(x,y)(0,0)
x3
x3+y
γ1(t)=(t,0) lim
t0
t3
t3= 1 (1)
lim
(x,y)(0,0)
x3
x3+y
γ2(t)=(0,t)lim
t0
0
0 + t= 0, t= 0 (2)
Logo, por meio das Equa¸oes 1 e 2 temos que: lim
(x,y)(0,0)
x3
x3+y.
Quest˜ao 2
Considere a fun¸ao
f(x, y) =
y2x2
x2+y2,se (x, y)= (0,0),
0,se (x, y) = (0,0).
a. Determine os pontos de continuidade de f.
b. Determine os pontos em que f´e diferenci´avel.
c. Qual o plano tangente ao gr´afico de fpassando por (1,1,0)?
1
pf2

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Trabalho 1 - CD

Albuquerque

25 de julho de 2022

Quest˜ao 1

Calcule os limites da fun¸c˜oes dadas, nos pontos indicados:

a. f (x, y) =

x + y − 4 √ x + y − 2

no ponto (2,2)

b. f (x, y) =

x^3

x^3 + y

no ponto (0,0)

Resolu¸c˜ao 1

a.

lim (x,y)→(2,2)

x + y − 4 √ x + y − 2

= lim (x,y)→(2,2)

x + y + 2)((((((

x + y − 2)

x + y − 2

b.

lim (x,y)→(0,0)

x

3

x^3 + y

γ 1 (t)=(t,0)

lim t→ 0

t

3

t^3

lim (x,y)→(0,0)

x^3

x^3 + y

γ 2 (t)=(0,t)

lim t→ 0

0 + t

= 0, t ̸= 0 (2)

Logo, por meio das Equa¸c˜oes 1 e 2 temos que: lim (x,y)→(0,0)

x

3

x^3 + y

Quest˜ao 2

Considere a fun¸c˜ao

f (x, y) =

y

2 − x

2

x^2 + y^2

, se (x, y) ̸= (0, 0),

0 , se (x, y) = (0, 0).

a. Determine os pontos de continuidade de f.

b. Determine os pontos em que f ´e diferenci´avel.

c. Qual o plano tangente ao gr´afico de f passando por (1,1,0)?

Resolu¸c˜ao 2

lim (x,y)→(0,0)

y^2 − x^2

x^2 + y^2

γ 1 (t)=(t,0)

lim t→ 0

0 − t^2

t^2 + 0

lim (x,y)→(0,0)

y

2 − x

2

x^2 + y^2

γ 2 (t)=(0,t)

lim t→ 0

t

2 − 0

0 + t^2

Da quest˜ao sabemos que f (0) = 0. No entanto, como lim (x,y)→(0,0)

y^2 − x^2

x^2 + y^2

∄ pelas Equa¸c˜oes 3 e 4

afirmamos que f n˜ao ´e cont´ınua.

Quest˜ao 3

Considere a transforma¸c˜ao f (x, y) = (x + y, x − 3 y) para (x, y) ∈ R^2.

a. Fa¸ca a representa¸c˜ao geom´etrica do conjunto f (A), sendo A = [0,1] × [0,1].

b. Determine a transforma¸c˜ao inversa de f (x, y).

Resolu¸c˜ao 3