Prévia do material em texto
2402 - CÁLCULO DIFERENCIAL E INTEGRAL I - Resultados 1 Uma das aplicações da derivada é permitir o cálculo de taxas de variação instantâneas de grandezas. Um exemplo disso ocorre na Mecânica, no qual é possível obter a velocidade instantânea de um objeto quando é conhecida a sua posição em função do tempo. Considere que um objeto em queda tenha sua posição dada pela função com x dado em metros e t dado em segundos. Qual a velocidade instantânea deste objeto no instante de tempo t=6s? a -424,8m/s b -35,4m/s c -212,4m/s d -70,8m/s e -11,8m/s Pontuação: 1 2 As aplicações do cálculo diferencial não se limitam apenas à Matemática. Quando sistemas ou processos podem ser representados por funções matemáticas, é possível extrair informações e determinar parâmetros importantes utilizando ferramentas como limites e derivadas. Considere que um administrador revisa os modelos matemáticos utilizados para modelar os processos utilizados na empresa em que trabalha. Durante seus estudos, ele encontra que um modelo para avaliar a eficiência de um processo utiliza uma função do tipo . Utilizando seus conhecimentos em cálculo diferencial para estudar o comportamento desta função, este administrador conclui que: a A função f(x) dada tem um ponto de máximo em x=0. b A função f(x) dada tem um ponto de máximo em x=-1. c A função f(x) dada tem um ponto de máximo em x=3. d A função f(x) dada tem um ponto de máximo em x=-3. e A função f(x) dada tem um ponto de máximo em x=1. Pontuação: 1 3 Funções são utilizadas para representar matematicamente o comportamento observado em fenômenos da natureza. Um exemplo é a posição de um carro que pode ser descrita como uma função do tempo. Considere que um carro se movimentando em uma trajetória retilínea tenha a sua posição dada por , com S dado em quilômetros e t em horas. Qual a posição deste carro no instante de tempo igual a 5 horas? a 30 quilômetros b 54 quilômetros c 84 quilômetros d 12 quilômetros e 48 quilômetros Pontuação: 1 4 Um instituto de pesquisa estudou o crescimento populacional de um país, determinando que o número de habitantes em função do tempo é representado pela função , com P dado em milhões de habitantes e t dado em anos. Daqui a 50 anos, a população deste país será aproximadamente igual a: a 512 milhões de habitantes b 16 milhões de habitantes c 128 milhões de habitantes d 256 milhões de habitantes e 64 milhões de habitantes Pontuação: 1 5 Algumas funções apresentam descontinuidades, que são valores da variável para os quais a função não está definida. Muitas vezes, as funções que apresentam descontinuidades são utilizadas para descrever processos industriais ou fenômenos físicos, entre outras aplicações. Por exemplo, a função representa a força de interação elétrica entre duas cargas elétricas Q e q em função da distância de separação r, que possui uma descontinuidade em r=0. Uma das aplicações do estudo de limites é avaliar o comportamento da função próximo de uma descontinuidade. Observe o gráfico da função g(x) abaixo. Com base no gráfico apresentado, assinale a alternativa correta: a b c d e Pontuação: 1 6 O conceito de limite em matemática é importante para o estudo de comportamento de funções. Conhecer o limite de uma função quando a variável se aproxima de um determinado valor é fundamental para determinar se a função é contínua para este valor. Observe o gráfico da função f(x) apresentado a seguir: Considere as afirmações abaixo: I ) f(2)=1 II) III) IV) Está correto o que é afirmado em: a I e II, apenas. b II, III e IV, apenas. c I, II e III, apenas. d II e III, apenas. e I e III, apenas. Pontuação: 1 7 Um analgésico é administrado por via oral a um paciente. A concentração C (em miligramas/mililitro) deste analgésico no sangue do paciente após um intervalo de tempo t (em horas) depois da administração é dada pela função . a) Encontre a expressão que representa a taxa de variação instantânea da concentração deste medicamento. b) Qual deverá ser a concentração deste medicamento após um intervalo de tempo muito grande? Justifique sua resposta demostrando por meio do cálculo de limites para qual valor esta concentração irá se aproximar. Conceito: Errado - Pontuação: 0 Explicação: a) A expressão matemática que representa a representa a taxa de variação instantânea da concentração do analgésico no sangue é obtida pela primeira derivada da função C(t): b) A concentração deste medicamento no sangue irá tender a zero após um valor de tempo muito grande (t tendendo a infinito): Legenda: Alternativa correta Resposta do aluno Pontuação total: 3