matemática 2 teórico-prática 1 - paginas.isep.ipp.pt · g. y = x2 + 1 e y = 2x2 – 3 2....
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Licenciatura em Engenharia Geotécnica e Geoambiente
Matemática 2
Teórico-prática 1
1) Calcule, caso sejam convergentes, os integrais impróprios:
a) ò+¥
0
2 dxe x
b) ò¥-
+1 12 2
dxex x
c) ò¥- +
0
2 dxx1x
d) ò+¥
¥-
dxex2x3
e) ò-¥+
0
2 24 dxx
xx
f) ò+¥
-0 21dx
ee
x
x
g) ò¥-
13 dxexx
h) ò+¥
¥-
dxex x
2) Determine os valores de k que tornam convergente o integral 𝒆𝒌𝒙𝒅𝒙&'𝟎
3) Determine o valor de k que verifica a igualdade 𝟐𝟒&𝒙𝟐
𝑑𝑥 = ./
&'0
Soluções
1)
a) Div
b) Div
c) Div
d) 0
e) Div
f) Div
g) 1234 12
h) Div
2) k < 0
3) k = 0
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Matemática 2
Teórico-prática 2
1) Usando a definição, calcule a transformada de Laplace de cada uma das seguintes
funções:
a) 𝒇 𝒕 =2
b) 𝒇 𝒕 = 𝟐𝒕 + 𝟏,𝟎 ≤ 𝒕 < 𝟏𝟎,𝒕 ≥ 𝟏
c) 𝒇 𝒕 = 𝒔𝒆𝒏𝒕,𝟎 ≤ 𝒕 < 𝝅𝟎,𝒕 ≥ 𝝅
d) 𝒇 𝒕 =𝟐,𝟎 ≤ 𝒕 < 𝟏𝒕𝟐
𝟐,𝒕 ≥ 𝟏
e) 𝒇 𝒕 = 𝐭𝐞𝟒𝐭
2) Utilizando as propriedades, calcule a transformada de Laplace de cada uma das seguintes
funções:
a) 𝒇 𝒕 = 𝟏 +𝐞𝟑𝐭
b) 𝒇 𝒕 = 𝟓𝐭𝟑 − 𝟒𝐜𝐨𝐬(𝟐𝐭)
c) 𝒇 𝒕 = 𝐜𝐨𝐬𝟐𝐭
d) 𝒇 𝒕 = 𝐬𝐞𝐧 𝟐𝐭 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝐭)
3) Calcule a transformada de Laplace de cada uma das seguintes funções:
a) 𝒇 𝒕 = 𝐭𝟑𝐞=𝐭
b) 𝒇 𝒕 = 𝐞𝟐𝐭𝐬𝐞𝐧𝐭
c) 𝒇 𝒕 = (𝐭 + 𝟐)𝟐𝐞𝐭
d) 𝒇 𝒕 = 𝐮𝟏(𝐭)(𝐭 − 𝟏)
e) 𝒇 𝒕 = 𝐮𝟐(𝐭)𝐭𝟐
f) 𝒇 𝒕 = 𝐮𝟑 𝐭 𝐜𝐨𝐬(𝟐𝐭 − 𝟔)
g) 𝒇 𝒕 = 𝟐𝐬𝐞𝐧 𝐭 𝐮𝟎 𝐭 + 𝐞𝟐=𝐭𝐮𝟎 𝐭
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 2
2
Soluções
1)
a) ℒ 𝑓 𝑡 = CD
b) ℒ 𝑓 𝑡 = CDE+ F
D− 𝑒=D C
DE+ H
D
c) ℒ 𝑓 𝑡 = IJKLMFFMDE
d) ℒ 𝑓 𝑡 = NDEMIJK =HDEMCDMCCDO
e) ℒ 𝑓 𝑡 = FN=D E
2)
a) ℒ 𝑓 𝑡 = FD+ F
D=H
b) ℒ 𝑓 𝑡 = HPDQ− ND
DEMN
c) ℒ 𝑓 𝑡 = FCD+ F
CDEMR
d) ℒ 𝑓 𝑡 = CDEMFS
3)
a) ℒ 𝑓 𝑡 = SDMF Q
b) ℒ 𝑓 𝑡 = FDE=CDMH
c) ℒ 𝑓 𝑡 = NDE=NDMCD=F O
d) ℒ 𝑓 𝑡 = IJK
DE
e) ℒ 𝑓 𝑡 = IJEK NDEMNDMCDO
f) ℒ 𝑓 𝑡 = DIJOK
DEMN
g) ℒ 𝑓 𝑡 = CDEMF
+ IE
DMF
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Matemática 2
Derivadas parciais
1. Usandoadefiniçãodederivadaparcial,determinef’x(0,0)ef’y(1,−1)paraf(x,y)=xy2
2. Determineasderivadasparciaisdeprimeiraordemdasfunçõesdefinidaspor
a) f(x,y)=3x2-6xy+3y2
b) f(x,y)=x2ey+xy3sen(xy)
c) f(x,y)=ln(cos(xy))
d) f(x,y)=3xy
e) f(x,y)=sen(x/y)
f) f(x,y)= 3xy
3. Calculeasderivadasparciaisdesegundaordemdasfunçõesdefinidaspor
a) f(x,y)=sen(x+y)–sen(x–y)
b) f(x,y)=ln(xy)
c) f(x,y)=sen(xy)
d) f(x,y)=x2ln(y)+yex
4. Mostrequeasfunçõesdefinidasaseguirverificamasigualdadesindicadas
a) 02 22 =++÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ= ''
yy''xy
''xx fyfxyfx
xytg
xycos)y,x(f
b) ( ) ''yy
'y
'x
''xx
x/y fyffyfxex)y,x(f 22 2 =++-= -
c) ( ) 0224 =-= - ''yy
'x
x ffysene)y,x(f
d) 0=-++-= ''yy
''xx gg)yxlog()yxcos()y,x(g
e) ( )3 3 '' ' '( , ) ln xy x yh x y x y h h h= - + =
f) ( )2 2 '' ''( , ) ln 0xx yyw x y x y w w= + + =
5. UsandooteoremadeSchwarz,mostrequenãoexistenenhumafunçãof:IR2®IR
cujasderivadasparciaisdeprimeiraordemsão:
a) ( ) ( ) 22 1 yy,xf;xyy,xf 'y
'x =+=
b) ( ) ( ) xsenyy,xf;ysenxy,xf 'y
'x ==
6. Seja ( ) ( )( ), lnf x y sen xy= ,comx(t)=3t2e ( ) 21 tty += .Calcule ( )tdtdf
7. Considere ( ) ( )xysenyexy,xf xy 22 += ,ondex(t,s)=s2te ( ) tety = .Calculesfe
tf
¶¶
¶¶ .
8. Sendo )u(Fyz += ,comu=x2-y2proveque xyzx
xzy =
¶¶
+¶¶ .
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Matemática 2
Derivadas parciais
Soluções
1. f’x(0,0)=0ef’y(1,−1)=-2
2. a) f’x=6x–6yef’y=6y–6x
b)f’x=2xey+y3sen(xy)+xy4cos(xy)ef’y=x2ey+3xy2sen(xy)+x2y3cos(xy)
c)f’x=( )
( )xycosxyseny- ef’y=
( )( )xycosxysenx-
d)f’x=3yxy-1ef’y=3ln(x)xy
e)f’x= ÷÷ø
öççè
æyxcos
y1 ef’y= ÷÷
ø
öççè
æ-yxcos
yx2
f) f’x=3
3
2 xy
y ef’y=3
2
2
3
xy
xy
3. a) f‘’xx=f’’yy=sen(x-y)-sen(x+y)ef’’xy=f’’yx=-sen(x+y)-sen(x-y)
b)f‘’xx= 21x- ef’’xy=f’’yx=0ef’’yy= 2
1y-
c)f‘’xx=-y2sen(xy)ef’’yy=-x2sen(xy)ef’’xy=f’’yx=cos(xy)–xysen(xy)
d)f‘’xx=2log(y)+yexef’’yy= 2
2
yx- ef’’xy=f’’yx= xe
yx+
2
6. ( ) ÷øö
çèæ +
+
+= 22
2
313
1
96 ttgcott
tttdtdf
7. ( ) ( )( ) ( )
( )( ) stxycosyyexxesfe
xysenyeexysyxycosexysxxsetf
xyxy
tttxy
22
22
32
2233222
++=¶¶
+++++=¶¶
comx(t,s)=s2te ( ) tety = .
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Matemática 2 Integrais duplos
1. Calcule os integrais duplos seguintes, sendo D o domínio plano limitado pelas condições
indicadas:
a. x3ye0y,3x,1x,dydxyD
====òò
b. 2xyeyx,2x,1x,dydxxy3 2
D====òò
c. ( ) 2y,1y,x2y,2xy,dydxyx
D====+òò
d. xy2,xy,2x,0x,dydxyxx
D 22====
+òò
e. 2xy,xy,2y,1y,dydx 2
D====òò
f. ( )
2y,1y,x2y,xy,yx
dydxD 2
==-==+òò
g. ( ) ( ){ }0y0x4yx:y,xD,dydxyx 222D
³Ù³Ù£+ÂÎ=+òò
h. ( ){ }1y0y1x0x:y,xD,dydxxe 2D
y £Ù³Ù£Ù³ÂÎ=òò
i. ( ) ( ){ }2yxyx:y,xD,dydxy2x6 22D
2 £+Ù³ÂÎ=+òò
2. Inverta a ordem de integração nos seguintes integrais:
a. ( )òò4
3
2
1
dyy,xfdx
b. ( )òòx
x
1
0 3
dyy,xfdx
c. ( )òò-
-
2x1
0
1
1
dyy,xfdx
( ) ( )òòòò
-
+23
0
3
10
1
0
2y
ydxy,xfdydxy,xfdy.d
3. Calcule, invertendo a ordem de integração:
a. òò+
-
x1
x
1
0
dydx b. òò3
x3
y1
0
dyedx2
c. òò+
ydx
xdy02
1
0 11
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 11
Soluções 1. a) 39 b) 67/32 c) 63/8
d) 212
2arctg-
p
e) 32411-
f) (1 – ln 2)/2 g) 16/3 h) (e – 1)/2
i) 99/2
2.
a) ( )òò2
1
4
3
, dxyxfdy
b) ( )òò3
2
,1
0
y
y
dxyxfdy
c) ( )òò-
--
2
2
1
1
1
0
,y
y
dxyxfdy
d)
dx0
1
∫ f x, y( ) dyx
3−2 x
∫
3. a) 2 b) (e9 – 1)/6 ( )2
4ln)c -
p
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Matemática 2
Integrais duplos (cont.)
1. Calcule, utilizando integrais duplos, a área dos domínios planos limitados por:
a. y = x, y = -2 e x = 0
b. y = x+2, y = x-2, y = 2-x e y = -x
c. y = x e y2 = x
d. y = x2 e y = 2x + 3
e. y = x2 e x + y = 2 e y = 0
f. y = x e y = x2 – 2x
g. y = x2 + 1 e y = 2x2 – 3
2. Determinar a área da região limitada pelas curvas y = x3 e y = 4x no 1º Quadrante 3. Determinar a área da região limitada pelas curvas x=1, y = 2x e y = x no 1º Quadrante. 4. Calcule o valor de cada um dos seguintes integrais duplos passando a coordenadas
polares:
a. òò-
++
2y1
022
1
0
dydxyx1
1
b. ( ){ }001222 ³Ù³Ù£+ÂÎ=òò yxyx:y,xD,dydxxyD
c. ( )òò +D
dydxyx2 , sendo D limitado pelas circunferências x2 + y2 = 1 e
x2+y2 = 5.
d. òò --D
dydxyx 2216 , sendo D limitado pela circunferência x2 + y2 = 4.
e. òò- 24
0
2
0
ydydxy
f. ( )òò-
+
29
0
23223
0
xdxdyyx
g. òò- 22
0
2
0
xxdxdyxy
h. ,dydxxyarctg
Dòò ÷øö
çèæ
( ){ }xyyxyx:y,xD ££Ù£+Ù³+ÂÎ= 041 22222
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 12
2
Soluções 1.
a. 2
b. 4
c. 1/6
d. 32/3
e. 5/6
f. 9/2
g. 64/3
2. 4 3. 1/2 4.
a. 42lnp
b. 1/8 c. 6p
d. ( )338316
-p
e. 8/3 f. 243p/10 g. 2/3
h. 643 2p
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Matemática 2
1) Determine e represente geometricamente os domínios de cada uma das seguintes funções:
a) ( )1
1322
2
++
-=
yxxy,xf
b) ( ) ( )221 yxlogy,xf --=
c) ( )xy
y,xf1-
=
d) ( )12
2
+
-=y
xyy,xf
e) ( )22
3yxxyy,xf+
=
f) ( ) 22 44 yxy,xf -+-=
g) ( ) yxexyy,xf 2+=
h) ( ) xeyyey,xf -+-= 2
i) ( )( )yxln
y,xf+
=1
2) Determine e represente geometricamente os domínios e as curvas de nível de cada uma das
seguintes funções: a) ( ) yxy,xf +=
b) ( ) 22 3yxy,xf +=
c) ( ) 22 yxy,xf +=
d) ( ) 22 3xyy,xf += e) ( ) ( )yxlny,xf -=
f) ( ) 224 yxy,xf --= 3) Quais das seguintes funções
( ) ;yxy,xf 22 3-= ( ) ;xyy,xg 22 3-=
( ) yxy,xh -=
têm as seguintes curvas de nível
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Matemática 2
Soluções 1)
a) 𝐷 𝑓 = ℝ0
b) ( ) ( ){ }122 <+= yx:y,xfD
c) ( ) ( ){ }10 ³Ù¹= yx:y,xfD
d) ( ) ( ){ }2xy:y,xfD ³=
e) 𝐷 𝑓 = ℝ0\{(0, 0)}
f) ( ) ( ) ( ){ }2222 ££-Ù³Ú-£= yxx:y,xfD
g) 𝐷 𝑓 = ℝ0
h) ( ) ( ){ }2eye:y,xfD x ££=
i) ( ) ( ){ }xy:y,xfD ->= 1
2)
a) 𝐷 𝑓 = ℝ0; curvas de nível: rectas paralelas
b) 𝐷 𝑓 = ℝ0; curvas de nível: elipses com centro na origem
c) 𝐷 𝑓 = ℝ0; curvas de nível: circunferências com centro na origem
d) 𝐷 𝑓 = ℝ0; curvas de nível: elipses com centro na origem
e) ( ) ( ){ }yx:y,xfD >= ; curvas de nível: rectas paralelas
f) ( ) ( ){ }422 £+= yx:y,xfD ; curvas de nível: circunferências com centro na
origem
3) f – C e h - B
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Matemática 2
Teórico-prática 9
1) Prove que não existem os limites:
a) ( ) ( ) yx
yxlim,y,x +
+®
200
b) ( ) ( ) yx
yxlim,y,x -
+® 00
c) ( ) ( ) 2200
2yxxylim
,y,x +®
d) ( ) ( ) 2200 yx
yxlim,y,x +
-®
2) Calcule, caso existam, os seguintes limites:
a) ( ) ( ) 22
2
00 yx
yxlim,y,x +®
b) ( ) ( ) 22
2
00 yxxlim
,y,x +®
c) ( ) ( ) 24
2
00 yxyxlim
,y,x +®
d) ( ) ( ) 22
2
00
2yx
xylim,y,x +®
3) Considere a função ( )22 yx
xyy,xf+
= . Calcule ( ) ( )
( )y,xflim,y,x 00®
ao longo das rectas
y = mx e ao longo da curva x = y2. Que conclusão pode tirar?
4) Prove que:
a) ( ) ( )
022
22
00=
+® yxyxlim
,y,x
b) ( ) ( )
( ) 6222
=+®
yxlim,y,x
c) ( ) ( )
( ) 101
=+®
yxlim,y,x
d) ( ) ( )
222
11=
--
® yxyxlim
,y,x
5) Verifique se são contínuas as funções:
a) ( )22
22
yxyxy,xf+
=
b) ( ) ( ) ( )
( ) ( )ïî
ïí
ì
=
¹+=
000
0022
22
,y,xse
,y,xseyxyx
y,xf
( ) ( ) ( )
( ) ( )ïî
ïíì
=
¹--
=330
3332
,y,xse
,y,xsexy
y,xf)c
( ) ( ) ( )
( ) ( )ïî
ïí
ì
=
¹--
=
112
1122 2
,y,xse
,y,xseyxyx
y,xf)d
Soluções 2) a) 0 c) Não existe limite b) Não existe limite d) 0 3) Não existe limite 5) a) Contínua em ℝ2\{(0, 0)} c) Contínua em ℝ2\{(3, 3)}
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 9
2
b) Contínua em ℝ2 d) Contínua em ℝ2\{(1, 1)}
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Matemática 2
Teórico-prática 10
1. Usandoadefiniçãodederivadaparcial,determinef’x(0,0)ef’y(1,−1)paraf(x,y)=xy2
2. Determineasderivadasparciaisdeprimeiraordemdasfunçõesdefinidaspor
a) f(x,y)=3x2-6xy+3y2
b) f(x,y)=x2ey+xy3sen(xy)
c) f(x,y)=log(cos(xy))
d) f(x,y)=3xy
e) f(x,y)=sen(x/y)
f) f(x,y)= 3xy
3. Calculeasderivadasparciaisdesegundaordemdasfunçõesdefinidaspor
a) f(x,y)=sen(x+y)–sen(x–y)
b) f(x,y)=log(xy)
c) f(x,y)=sen(xy)
d) f(x,y)=x2log(y)+yex
4. Mostrequeasfunçõesdefinidasaseguirverificamasigualdadesindicadas
a) 02 22 =++÷øö
çèæ+÷
øö
çèæ= ''
yy''xy
''xx fyfxyfx
xytg
xycos)y,x(f
b) ( ) ''yy
'y
'x
''xx
x/y fyffyfxex)y,x(f 22 2 =++-= -
c) ( ) 0224 =-= - ''yy
'x
x ffysene)y,x(f
d) 0=-++-= ''yy
''xx gg)yxlog()yxcos()y,x(g
e) ( ) 'y
'x
''xy hhhyxlog)y,x(h =+-= 33
f) 022 =+÷øö
çèæ += ''
yy''xx wwyxlog)y,x(w
5. UsandooteoremadeSchwarz,mostrequenãoexistenenhumafunçãof:IR2®IR
cujasderivadasparciaisdeprimeiraordemsão:
a) ( ) ( ) 22 1 yy,xf;xyy,xf 'y
'x =+=
b) ( ) ( ) xsenyy,xf;ysenxy,xf 'y
'x ==
6. Seja ( ) ( )( )xysenlogy,xf = ,comx(t)=3t2e ( ) 21 tty += .Calcule ( )tdtdf
7. Considere ( ) ( )xysenyexy,xf xy 22 += ,ondex(t,s)=s2te ( ) tety = .Calculesfe
tf
¶¶
¶¶ .
8. Sendo )u(Fyz += ,comu=x2-y2proveque xyzx
xzy =
¶¶
+¶¶ .
9. Verifiqueque,parau=f(x−y,y−x),setemux+uy=0.
10. MostrequeasseguintesfunçõessãohomogéneasesatisfazemoTeoremadeEuler.
a) f(x,y)=xey/x+y
b) ( )22
2
yxxyxy,xf
+
+=
c) ( ) ÷øö
çèæ +
=xyxseny,xf 2
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 10
2
d) ( ) 22 yxy,xf +=
Soluções
1. f’x(0,0)=0ef’y(1,−1)=-2
2. a) f’x=6x–6yef’y=6y–6x
b)f’x=2xey+y3sen(xy)+xy4cos(xy)ef’y=x2ey+3xy2sen(xy)+x2y3cos(xy)
c)f’x=( )
( )xycosxyseny- ef’y=
( )( )xycosxysenx-
d)f’x=3yxy-1ef’y=3ln(x)xy
e)f’x= ÷÷ø
öççè
æyxcos
y1 ef’y= ÷÷
ø
öççè
æ-yxcos
yx2
f) f’x=3
3
2 xy
y ef’y=3
2
2
3
xy
xy
3. a) f‘’xx=f’’yy=sen(x-y)-sen(x+y)ef’’xy=f’’yx=-sen(x+y)-sen(x-y)
b)f‘’xx= 21x- ef’’xy=f’’yx=0ef’’yy= 2
1y-
c)f‘’xx=-y2sen(xy)ef’’yy=-x2sen(xy)ef’’xy=f’’yx=cos(xy)–xysen(xy)
d)f‘’xx=2log(y)+yexef’’yy=2
2
yx- ef’’xy=f’’yx= xe
yx+
2
6. ( ) ÷øö
çèæ +
+
+= 22
2
313
1
96 ttgcott
tttdtdf
7. ( ) ( )( ) ( )
( )( ) stxycosyyexxesfe
xysenyeexysyxycosexysxxsetf
xyxy
tttxy
22
22
32
2233222
++=¶¶
+++++=¶¶
comx(t,s)=s2te ( ) tety = .
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Matemática 2
Teórico-prática 11
1. Calcule os integrais duplos seguintes, sendo D o domínio plano limitado pelas condições
indicadas:
a. x3ye0y,3x,1x,dydxyD
====òò
b. 2xyeyx,2x,1x,dydxxy3 2
D====òò
c. ( ) 2y,1y,x2y,2xy,dydxyx
D====+òò
d. xy2,xy,2x,0x,dydxyxx
D 22====
+òò
e. 2xy,xy,2y,1y,dydx 2
D====òò
f. ( )
2y,1y,x2y,xy,yx
dydxD 2
==-==+òò
g. ( ) ( ){ }0y0x4yx:y,xD,dydxyx 222D
³Ù³Ù£+ÂÎ=+òò
h. ( ){ }1y0y1x0x:y,xD,dydxxe 2D
y £Ù³Ù£Ù³ÂÎ=òò
i. ( ) ( ){ }2yxyx:y,xD,dydxy2x6 22D
2 £+Ù³ÂÎ=+òò
2. Inverta a ordem de integração nos seguintes integrais:
a. ( )òò4
3
2
1
dyy,xfdx
b. ( )òòx
x
1
0 3
dyy,xfdx
c. ( )òò-
-
2x1
0
1
1
dyy,xfdx
( ) ( )òòòò
-
+23
0
3
10
1
0
2y
ydxy,xfdydxy,xfdy.d
3. Calcule, Invertendo a ordem de integração:
a. òò+
-
x1
x
1
0
dydx b. òò3
x3
y1
0
dyedx2
c. òò+
ydx
xdy02
1
0 11
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Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 11
Soluções 1. a) 39 b) 67/32 c) 63/8
d) 212
2arctg-
p
e) 32411-
f) (1 – ln 2)/2 g) 16/3 h) (e – 1)/2
i) 99/2
2.
a) ( )òò2
1
4
3
, dxyxfdy
b) ( )òò3
2
,1
0
y
y
dxyxfdy
c) ( )òò-
--
2
2
1
1
1
0
,y
y
dxyxfdy
d)
( )òò- x
x
dyyxfdx231
0
,
3. a) 2 b) (e9 – 1)/6 ( )2
4ln)c -
p
Licenciatura em Engenharia Geotécnica e Geoambiente
Matemática 2
Teórico-prática 12
1. Calcule, utilizando integrais duplos, a área dos domínios planos limitados por:
a. y = x, y = -2 e x = 0
b. y = x+2, y = x-2, y = 2-x e y = -x
c. y = x e y2 = x
d. y = x2 e y = 2x + 3
e. y = x2 e x + y = 2 e y = 0
f. y = x e y = x2 – 2x
g. y = x2 + 1 e y = 2x2 – 3
2. Determinar a área da região limitada pelas curvas y = x3e y = 4x no 1º Quadrante 3. Determinar a área da região limitada pelas curvas y = 2x e y = x no 1º Quadrante. 4. Calcule o valor de cada um dos seguintes integrais duplos passando a coordenadas
polares:
a. òò-
++
2y1
022
1
0
dydxyx1
1
b. ( ){ }001222 ³Ù³Ù£+ÂÎ=òò yxyx:y,xD,dydxxyD
c. ( )òò +D
dydxyx2 sendo D limitado pelas circunferências x2 + y2 = 1 e
x2+y2 = 5.
d. òò --D
dydxyx 2216 sendo D limitado pela circunferência x2 + y2 = 4.
e. òò- 24
0
2
0
ydydxy
f. ( )òò-
+
29
0
23223
0
xdxdyyx
g. òò- 22
0
2
0
xxdxdyxy
h. ,dydxxyarctg
Dòò ÷øö
çèæ
( ){ }xyyxyx:y,xD ££Ù£+Ù³+ÂÎ= 041 22222
Licenciatura em Engenharia Electrotécnica e de Computadores
Matemática 2 – 2010/2011
Teórico-prática 12
2
Soluções 1.
a. 2
b. 4
c. 1/6
d. 32/3
e. 9/2
f. 9/2
g. 64/3
2. 4 3. 2/3 4.
a. 42lnp
b. 1/8 c. 6p
d. ( )338316
-p
e. 8/3 f. 243p/10 g. 2/3
h. 643 2p
Licenciatura em Engenharia Geotécnica e Geoambiente
Matemática 2
Teórico-prática 13
1. Determine e represente geometricamente o domínio e as curvas de nível da função 𝑓 𝑥, 𝑦 = 16 − 𝑥* − 𝑦* .
2. Mostre que não existe ( ) ( ) 24
2
00
3yxyxlim
,y,x +®
3. Calcule, caso exista, o limite( ) ( ) 22
2
00
5yxyxlim
,y,x +®
4. Considere a função f : IR2 ® IR definida por
( )( ) ( )
( ) ( )ïî
ïí
ì
=
¹+=
000
0022
,y,xse
,y,xseyx
xyy,xf
a) Mostre que f possui derivadas parciais de primeira ordem em todos os pontos.
b) Verifique que f é descontínua em (0, 0).
c) Estude a diferenciabilidade de f em (0, 0).
5. Considere a função: 𝑓 𝑥, 𝑦 = 3𝑥𝑦*—2𝑦 + 5𝑥*𝑦*, mostre que x2 f ’’
xx – y2 f ‘’yy + xy f ‘’
xy = 20 x2 y2
6. Seja 𝑓 𝑥, 𝑦 = 𝑥*𝑦 − 𝑦*, onde𝑥 = 𝑠𝑒𝑛𝑡 e 𝑦 = 𝑒4. Calcule 5654 quando t = 0.
7. Prove que a função 𝑓 𝑥, 𝑦 = 789:7
;
8, é homogénea e verifica a igualdade de Euler.
8. Inverta a ordem de integração e calcule òòòò-
+xx
dxdydxdy4
0
4
20
2
0
9. Calcule o valor do integral duplo passando a coordenadas polares: ( ) ( ){ }0y4yx:y,xD,dydxe 222
Dyx 22
³Ù£+ÂÎ=òò +-
Soluções
1. ( ) ( ){ }16222 £+ÂÎ= yx:y,xfD
3. 0 6. -2 8. 2 ( )1
29 4 -
p- -e.