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JOÃO CARLOS MOREIRA FUNÇÕES RACIONAIS DE VÁRIAS VARIÁVEIS REAIS COLEÇÃO ESCOLA DE CÁLCULO UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

JOÃO CARLOS MOREIRA · Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 2 DEFINIÇÕES Defina função racional de várias variáveis reais à valores reais. Defina domínio

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JOÃO CARLOS MOREIRA FUNÇÕES RACIONAIS DE VÁRIAS

VARIÁVEIS REAIS

COLEÇÃO ESCOLA DE CÁLCULO

UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 2

DEFINIÇÕES Defina função racional de várias variáveis reais à valores reais. Defina domínio de uma função racional de várias variáveis reais à valores reais. Defina imagem de uma função racional de várias variáveis reais à valores reais. Defina gráfico de uma função racional de várias variáveis reais à valores reais. Sendo 𝑓(𝑥) uma função racional de várias variáveis reais à valores reais, defina lim

𝑥→𝑥0𝑓(𝑥) = 𝐿.

Sendo 𝑓(𝑥) função racional de várias variáveis reais à valores reais, defina:

a) (𝜕𝑛𝑓

𝜕𝑥𝑛)|𝑥=𝑥0

, ∀ 𝑛 ∈ ℕ;

b) (𝜕𝑛𝑓

𝜕𝑥𝑛) (𝑥), ∀ 𝑛 ∈ ℕ;

c) (𝜕𝑓

𝜕𝑢)|𝑥=𝑥0

, ∀ 𝑢 ∈ ℝ𝑛;

d) ∇𝑓(𝑥0) e 𝐻(𝑓)(𝑥0). Sendo 𝑓(𝑥) uma função racional de várias variáveis reais à

valores reais, defina ∫ ∫…∫ 𝑓(𝑥)𝑑𝑥B

, sendo 𝐵 = [𝑎1, 𝑏1] × …× [𝑎𝑛, 𝑏𝑛].

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 3

Exercício 4

Exercício 5

Exercício 6

Exercício 7

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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a) Sendo 𝑓(𝑥) uma função racional de várias variáveis reais à valores reais, defina:

a) plano tangente e reta normal ao gráfico de 𝑓(𝑥) no ponto (𝑥0, 𝑓(𝑥0)); b) ponto de máximo local e global de 𝑓(𝑥); c) ponto de mínimo local e global de 𝑓(𝑥); d) ponto de sela de 𝑓(𝑥).

LIMITES : NÍVEL I N.D.A. = Nenhuma das alternativas anteriores

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦)→(−2,1)

𝑥+1

−2𝑥+3:

a) −1

14

b) 2

14

c) 1

14

d) −2

14

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦)→(0,0)

2𝑥+𝑦

−2𝑥+3𝑦:

a) ∄ b) +∞ c) −∞ d) −1 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦)→(0,0)

−2𝑥−𝑦

6𝑥+3𝑦:

a) ∄ b) +∞ c) −∞

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 8

Exercício 3

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 4

d) −3 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→(0,0)

𝑥2−𝑦2

𝑥2+𝑦2:

a) −1

2

b) ∄ c) +∞ d) −∞ e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→(0,0)

𝑥2−𝑦2

𝑥+𝑦:

a) 0 b) ∄ c) +∞ d) −∞ e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim(𝑥,𝑦)→(

1

2,1)

2𝑥−1

4𝑥2−1:

a) −1 b) 4

c) 1

2

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim(𝑥,𝑦)→(2,1)

𝑥𝑦3−𝑥

𝑦−1:

a) −1 b) 4 c) 6 d) 0 e) N.D.A.

Exercício 6

Exercício 4

Exercício 5

Exercício 7

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 5

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦)→(1,0)

𝑥𝑦+2𝑥−𝑦−2

𝑥𝑦+3𝑥−𝑦−3:

a) −2

3

b) 2

3

c) −3

2

d) 3

2

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦,𝑧)→(1,−1,1)

𝑥2𝑦𝑧

𝑥+2:

a) 1

3

b) −1

3

c) 0 d) −1 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦,𝑧)→(0,0,0)

𝑥2𝑦𝑧

𝑥2+𝑦2+𝑧2:

a) 1

3

b) −1

3

c) 0 d) −1 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim(𝑥,𝑦,𝑧,𝑤)→(0,0,0,0)

𝑦2𝑧(1+𝑥)𝑤

𝑥2+𝑦2+𝑧2+𝑤2:

a) 1

3

b) −1

3

c) 0 d) −1 e) N.D.A.

Exercício 9

Exercício 10

Exercício 8

Exercício 11

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 6

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

2𝑥−1

4𝑥2−1:

a) −1 b) 4

c) 1

2

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

2𝑥−1

4𝑥2−1:

a) −1 b) 4

c) 1

2

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

𝑥+1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

𝑥+1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

𝑥+1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞

Exercício 14

Exercício 12

Exercício 13

Exercício 15

Exercício 16

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 7

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

𝑥+1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2:

a) ∞

Exercício 18

Exercício 19

Exercício 17

Exercício 20

Exercício 21

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 8

b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1+

𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1−

𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→+∞

𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→−∞

𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞

Exercício 22

Exercício 23

Exercício 25

Exercício 24

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1+

−𝑥2+1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1−

−𝑥2+1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→+∞

−𝑥2+1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→−∞

−𝑥2+1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) ∞

Exercício 26

Exercício 27

Exercício 28

Exercício 29

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1+

3

𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 3

2

d) −3

2

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1−

3

𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 3

2

d) −3

2

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

3

𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 3

2

d) −3

2

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

3

𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 3

2

d) −3

2

e) N.D.A.

Exercício 30

Exercício 31

Exercício 32

Exercício 33

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 11

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1+

−2

𝑥2+𝑥+1:

a) −∞ b) +∞ c) 2 d) −2 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1−

−2

𝑥2+𝑥+1:

a) −∞ b) +∞ c) 2 d) −2 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

−2

𝑥2+𝑥+1:

a) −∞ b) +∞ c) 0 d) −3 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

−2

𝑥2+𝑥+1:

a) −∞ b) +∞ c) 3 d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1+

1

𝑥4+2𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 1

4

d) -1

4

Exercício 34

Exercício 35

Exercício 36

Exercício 37

Exercício 38

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 12

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−1−

1

𝑥4+2𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 1

3

d) -1

3

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

1

𝑥4+2𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞ c) 0

d) -1

3

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

1

𝑥4+2𝑥2+1:

a) −∞ b) +∞

c) 1

3

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

1

𝑥3−𝑥2+𝑥−1:

a) −∞ b) +∞

c) 1

3

d) -1

3

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

1

𝑥3−𝑥2+𝑥−1:

Exercício 39

Exercício 40

Exercício 41

Exercício 42

Exercício 43

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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a) −∞ b) +∞

c) 1

3

d) -1

3

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→+∞

1

𝑥3−𝑥2+𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

1

𝑥3−𝑥2+𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

−𝑥2+𝑥−1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

−𝑥2+𝑥−1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Exercício 46

Exercício 47

Exercício 44

Exercício 45

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Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

−𝑥2+𝑥−1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

−𝑥2+𝑥−1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

𝑥2−𝑥+1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

𝑥2−𝑥+1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

𝑥2−𝑥+1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞

Exercício 48

Exercício 49

Exercício 50

Exercício 51

Exercício 52

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 15

d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

𝑥2−𝑥+1

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1+

𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→1−

𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→+∞

𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de lim𝑥→−∞

𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1:

a) ∞

Exercício 53

Exercício 54

Exercício 55

Exercício 56

Exercício 57

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1+

−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→1−

−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→+∞

−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1:

a) ∞ b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de

lim𝑥→−∞

−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1:

a) ∞

Exercício 58

Exercício 59

Exercício 60

Exercício 61

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b) +∞ c) −∞ d) 0 e) N.D.A.

DERIVADAS : NÍVEL I

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(1,0)

,

sendo

𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥 + 1

−2𝑥 + 3:

a) -2 b) 3 c) 1 d) 5 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑦|(𝑥,𝑦)=(0,0)

,

sendo

𝑓(𝑥, 𝑦) =2𝑦 − 1

4𝑦2 − 1:

a) -2 b) 3 c) 1 d) 5 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de ∇𝑓(−1,−1), sendo

𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥 + 1

𝑥2 + 𝑥 − 2−

𝑦 + 1

𝑦2 + 𝑦 − 2:

a) (−1

2,1

2)

b) (−1

4,1

4)

c) (−1

3,1

3)

d) (−1

5,1

5)

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 3

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de ∂f

∂u(2,2),

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥2−1

𝑥+2+

𝑦2−1

𝑦+2 𝑒 𝑢 = (1,0):

a) 12

15

b) 13

16

c) 11

16

d) 11

15

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑢|(𝑥,𝑦)=(−1,2)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2 𝑒 𝑢 = (1, −2):

a) 1

2

b) 1

4

c) 1

3

d) 1

5

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝑑𝑓

𝑑𝑥|𝑥=0

, sendo

𝑓(𝑥) =𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2:

a) 5

2

b) 5

4

c) 5

3

d) 1

3

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑦|(𝑥,𝑦)=(0,0)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =−𝑦2+1

𝑦4−𝑦3−3𝑦2+5𝑦−2:

Exercício 4

Exercício 5

Exercício 6

Exercício 7

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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a) −5

2

b) −5

4

c) −5

3

d) −1

3

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(0,0)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =3𝑥

𝑦2+1:

a) 3 b) −3 c) 0 d) −2 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(0,1)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =−2𝑦

𝑥2+𝑥+1:

a) −2 b) 2 c) 0 d) 1 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑢|(𝑥,𝑦,𝑧)=(0,1,1)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) =𝑦𝑧

𝑥4+2𝑥2+1 e 𝑢 = (0,1,0):

a) −1 b) 1

c) 1

2

d) −1

2

e) N.D.A.

Exercício 8

Exercício 9

Exercício 10

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(−1,0)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑦+1

𝑥3−𝑥2+𝑥−1:

a) −2

8

b) 2

8

c) 3

8

d) −3

8

e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(0,1)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =−𝑥2+𝑥−1

𝑦𝑥−𝑦:

a) 2 b) 3 c) 1 d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑦|(𝑥,𝑦)=(0,1)

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑦2−𝑦+1

𝑦−1(2𝑥 + 1):

a) 2 b) 3 c) 1 d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(0,1)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) = (2𝑦 − 1)𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1:

Exercício 12

Exercício 13

Exercício 14

Exercício 11

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a) -2 b) -3 c) -1 d) 0 e) N.D.A.

Assinale a alternativa que descreve o valor de 𝜕𝑓

𝜕𝑥|(𝑥,𝑦)=(1,1)

,

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦) =−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑦𝑥−𝑦:

a) 2 b) 3 c) 1 d) 0 e) N.D.A.

INTEGRAIS : NÍVEL 1 Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫𝑥 + 1

−2𝑥 + 3

1

0

𝑑𝑥2

1

𝑑𝑦:

a) −1

4(log(243) − 2)

b) 1

4(log(243) − 2)

c) 1

4(ln(243) − 2)

d) −1

4(ln(243) − 2)

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫2𝑦 − 1

4𝑦2 − 1

1

0

𝑑𝑦2

1

𝑑𝑥:

a) 1

2log (

5

3)

b) 1

2ln (

3

5)

c) 1

2log (

3

5)

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 15

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d) 1

2ln (

5

3)

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫4𝑦𝑧𝑥 + 4𝑦𝑧

𝑥2 + 𝑥 − 2

3

2

1

0

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧1

0

:

sendo 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) =𝑥+1

𝑥2+𝑥−2, 𝑎 = 2, 𝑏 = 3:

a) log (5

3)

b) log (3

5)

c) ln (5)

3

d) ln (3)

5

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫(𝑥2 − 1)

(𝑥 + 2)

(𝑦2 − 1)

(𝑦 + 2)2𝑧

1

0

1

0

𝑑𝑦𝑑𝑥𝑑𝑧1

0

:

a) (log (27

8) −

3

2)2

b) (log (27

8) +

3

2)2

c) (ln (27

8) +

3

2)2

d) (ln (27

8) −

3

2)2

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫−𝑥 − 1

𝑥2 + 𝑥 − 2

5

4

0

−1

𝑑𝑦𝑑𝑥𝑑𝑧1

0

:

a) ln (3)

2

b) ln (2)

3

c) log (3)

2

d) log (2)

3

e) N.D.A.

Exercício 3

Exercício 4

Exercício 5

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Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫𝑧2 − 1

𝑧4 − 𝑧3 − 3𝑧2 + 5𝑧 − 2

5

4

1

0

𝑑𝑦𝑑𝑥𝑑𝑧0

−1

:

a) 1

9(log 4 − 3)

b) 1

9(ln 4 − 3)

c) 1

9(3 − log 4)

d) 1

9(3 − ln 4)

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫−𝑥2 + 1

𝑥4 − 𝑥3 − 3𝑥2 + 5𝑥 − 2

3

2

1

0

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧2

1

:

a) −1

9(log (

8

5) + 3)

b) −1

9(log (

8

5) − 3)

c) 1

9(log (

8

5) + 3)

d) 1

9(log (

8

5) − 3)

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫12𝑥𝑧

𝑦2 + 1

3

2

1

0

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧2

1

:

a) 𝜋

4

b) 𝜋

2

c) 3𝜋

4

d) 𝜋

3

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫−2

𝑦2 + 𝑦 + 1

3

2

0

−1

𝑑𝑧𝑑𝑦𝑑𝑥2

1

:

Exercício 6

Exercício 7

Exercício 9

Exercício 8

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a) −4𝜋

3√3

b) 4𝜋

3√3

c) 2𝜋

3√3

d) −2𝜋

3√3

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫4𝑦𝑧

𝑥4 + 2𝑥2 + 1

1

0

1

0

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧1

0

:

a) −𝜋+2

8

b) 𝜋+2

2

c) −𝜋+2

2

d) 𝜋+2

8

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫1

𝑥3 − 𝑥2 + 𝑥 − 1

4

3

1

0

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧1

0

:

a) −1

4(ln (

45

34) + 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(3) − 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(4))

b) 1

4(ln (

45

34) + 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(3) − 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(4))

c) −1

4(ln (

45

34) + 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(3) + 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(4))

d) −1

4(ln (

45

34) − 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(3) − 2𝑎𝑟𝑐𝑡𝑔(4))

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫−𝑦2 + 𝑦 − 1

𝑦 − 1

1

0

0

−1

𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧2

1

:

a) 1

2−ln

1

2

b) 1

2+ln

1

2

c) 1

2−log

1

2

d) 1

2+log

1

2

e) N.D.A.

Exercício 12

Exercício 10

Exercício 11

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Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫𝑧2−𝑧+1

𝑧−1

4

3

1

0𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧

3

2:

a) 5

2−ln 2

b) 5

2+ln 2

c) 5

2−log 2

d) 5

2+log 2

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1

0

−1

1

04𝑦𝑧𝑑𝑥𝑑𝑦𝑑𝑧

1

0:

a) 7

3−log 2

b) 7

3+log 2

c) 7

3+ln 2

d) 7

3−ln 2

e) N.D.A. Assinale a alternativa que descreve o valor de

∫ ∫ ∫−𝑦3+3𝑦2−3𝑦

𝑦−1

0

−1

1

0𝑑𝑥𝑑𝑧𝑑𝑦

3

2:

a) 7

3−log 2

b) 7

3+log 2

c) 7

3+ln 2

d) 7

3−ln 2

e) N.D.A.

DOMÍNIO E IMAGEM : NÍVEL 1

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥+1

−2𝑥+3 é:

a) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −3

2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≠ −

1

2}

Exercício 1

Exercício 13

Exercício 14

Exercício 15

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b) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −3

2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≠

1

2}

c) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −1

2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≠

3

2}

d) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠3

2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≠ −

1

2}

e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) =2𝑥−1

4𝑥2−1 é:

a) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠1

2 e x ≠ 0} × ℝ2 e Im(f) = {w ∈ ℝ|w ≠ −

1

2 e w ≠

1

2}

b) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 0 e x ≠1

2} × ℝ2 e Im(f) = {w ∈ ℝ|w ≠ −

1

2 e w ≠ 0}

c) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 0 e x ≠1

2} × ℝ2 e Im(f) = {w ∈ ℝ|w ≠

1

2 e w ≠ 0}

d) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −1

2 e x ≠

1

2} × ℝ2 e Im(f) = {w ∈ ℝ|w ≠

1

2 e w ≠ 0}

e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥+1

𝑥2+𝑥−2 é:

a) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 1 e x ≠ 2} × ℝ e Im(f) = ℝ+ b) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 1 e x ≠ −2} × ℝ e Im(f) = ℝ c) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −1 e x ≠ −2} × ℝ e Im(f) = ℝ− d) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −1 e x ≠ 2} × ℝ e Im(f) = ℝ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥2−1

𝑥+2 é:

a) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −2} ×ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≤ −4 − 2√3 ou z ≥ −4 + 2√3}

b) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|−4 − 2√3 ≤ z ≤ −4 + 2√3}

c) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ −2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|−2√3 ≤ z ≤ 2√3}

d) D(f) = {x ∈ ℝ|x ≠ 2} × ℝ e Im(f) = {z ∈ ℝ|z ≤ −2√3 ou z ≥ 2√3}

e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2 é:

a) D(f) = ℝ × {x ∈ ℝ|x ≠ 1 e x ≠ 2} e Im(f) = ℝ+ b) D(f) = ℝ × {x ∈ ℝ|x ≠ 1 e x ≠ −2} e Im(f) = ℝ c) D(f) = ℝ × {x ∈ ℝ|x ≠ −1 e x ≠ −2} e Im(f) = ℝ−

Exercício 2

Exercício 3

Exercício 4

Exercício 5

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d) D(f) = ℝ × {x ∈ ℝ|x ≠ −1 e x ≠ 2} e Im(f) = ℝ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑧, 𝑥) =1

𝑥−𝑦 é:

a) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2|x ≠ y} e Im(f) = ℝ∗ b) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2| x ≠ −y} e Im(f) = ℝ∗ c) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2| x ≠ y} e Im(f) = ℝ+ d) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2| x ≠ −y} e Im(f) = ℝ+ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥+𝑦

𝑥2+𝑦2 é:

a) D(f) = ℝ2 − {(0,0)} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ b) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2|x ≠ y} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ c) D(f) = {(x, y) ∈ ℝ2|x ≠ y}e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ∗ d) D(f) = ℝ2 − {(0,0)} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ∗ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =3

𝑦2+1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑤 ∈ ℝ|0 < 𝑤 ≤ 3} b) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑦 ∈ ℝ|0 < 𝑦 ≤ 3} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ c) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑤 ∈ ℝ|−3 < 𝑤 ≤ 0} d) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑦 ∈ ℝ|0 < 𝑤 < 3} e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =−2

𝑥2+𝑥+1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|−8

3≤ 𝑧 ≤ 0}

b) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|−8

3≤ 𝑥 < 0} × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ

c) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|−8

3≤ 𝑧 < 0}

d) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|−8

3≤ 𝑥 ≤ 0} × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ

Exercício 6

Exercício 7

Exercício 8

Exercício 9

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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e) N.D.A. O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧) =1

𝑥4+2𝑥2+1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑤 ∈ ℝ| 0 < 𝑤 ≤ 1} b) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|0 ≤ 𝑥 < 1} × ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ c) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑤 ∈ ℝ| 0 ≤ 𝑤 < 1} d) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|0 ≤ 𝑥 ≤ 1} × ℝ × ℝ e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑥, 𝑦, 𝑧, 𝑤) =1

𝑤3−𝑤2+𝑤−1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ × {𝑤 ∈ ℝ|𝑤 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ+ b) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ × {𝑤 ∈ ℝ|𝑤 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ− c) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ × {𝑤 ∈ ℝ|𝑤 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ∗ d) 𝐷(𝑓) = ℝ × ℝ × ℝ × {𝑤 ∈ ℝ|𝑤 ≠ 1} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ∗ e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑦, 𝑥) =−𝑥2+𝑥−1

𝑥−1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑧 ≥ 1} b) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑧 ≥ 1} c) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|−3 ≤ 𝑧 ≤ 1 } d) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑧 ∈ ℝ|−3 ≤ 𝑧 ≤ 1 } e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥) =𝑥2−𝑥+1

𝑥−1 é:

a) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑦 ∈ ℝ|𝑦 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑦 ≥ 1} b) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑦 ∈ ℝ|𝑦 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑦 ≥ 1} c) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑦 ∈ ℝ|𝑦 ≤ −1 𝑜𝑢 𝑦 ≥ 3} d) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = {𝑦 ∈ ℝ|−3 ≤ 𝑦 ≤ 1 } e) N.D.A

Exercício 12

Exercício 13

Exercício 14

Exercício 10

Exercício 11

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 29

O domínio e a imagem da função racional

𝑓(𝑦, 𝑧) =𝑧3−3𝑧2+3𝑧

𝑧−1 é:

a) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ+ b) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≠ −1} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ c) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≠ −1 𝑒 𝑧 ≠ −2} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ− d) 𝐷(𝑓) = ℝ × {𝑧 ∈ ℝ|𝑧 ≠ 1} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ− e) N.D.A.

O domínio e a imagem da função racional 𝑓(𝑥) =−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1

é:

a) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1 } e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ+ b) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ c) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ −1 𝑒 𝑥 ≠ −2} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ− d) 𝐷(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ|𝑥 ≠ 1} e 𝐼𝑚(𝑓) = ℝ e) N.D.A.

GRÁFICO : NÍVEL 2

Antes de esboçar o gráfico das funções racionais abaixo, determine caso existam, os pontos e valores máximos e mínimos locais e globais; bem como os possíveis pontos de sela e as curvas de nível de 𝑓.

Esboce o gráfico da função polinomial 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥+1

−2𝑥+3.

Esboce o gráfico da função polinomial 𝑓(𝑦, 𝑥) =2𝑥−1

4𝑥2−1.

Esboce o gráfico da função polinomial 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥+1

𝑥2+𝑥−2.

Esboce o gráfico da função polinomial 𝑓(𝑦, 𝑥) =𝑥2−1

𝑥+2.

Esboce o gráfico da função polinomial 𝑓(𝑥) =−𝑥−1

𝑥2+𝑥−2.

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 3

Exercício 4

Exercício 5

Exercício 15

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Direitos reservados, 2016 por João Carlos Moreira Página 30

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥2−1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =−𝑥2+1

𝑥4−𝑥3−3𝑥2+5𝑥−2.

Exercício 3 Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =3

𝑥2+1.

Exercício 3 Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =−2

𝑥2+𝑥+1.

Exercício 3 Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =−1

𝑥+𝑦.

Exercício 3 Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =−2

𝑥𝑦.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =2

4𝑥2+9𝑦2.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =1

𝑥2−𝑦2.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑥, 𝑦) =𝑥3−3𝑥2+3𝑥

𝑥−1.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =−𝑥3+3𝑥2−3𝑥

𝑥−1.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =

𝑦

𝑥−1.

Esboce o gráfico da função racional 𝑓(𝑦, 𝑥) =1

𝑥−1.

Esboce o gráfico da função racional

Exercício 6

Exercício 7

Exercício 12

Exercício 13

Exercício 14

Exercício 15

Exercício 8

Exercício 9

Exercício 10

Exercício 11

Exercício 16

Exercício 17

Exercício 18

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𝑓(𝑦, 𝑥) =1

(𝑎𝑥 + 𝑏𝑦)𝑛, ∀ 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ, 𝑎 ≠ 0 ∨ 𝑏 ≠ 0 e 𝑛 ∈ ℕ.

Esboce o gráfico da função racional

𝑓(𝑦, 𝑥) =1

(𝑎𝑥2 + 𝑏𝑦2)𝑛, ∀ 𝑎, 𝑏 ∈ ℝ, 𝑎 ≠ 0 ∨ 𝑏 ≠ 0 e 𝑛 ∈ ℕ..

FUNÇÕES RACIONAIS: NÍVEL 3

Mostre que se 𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚 ∈ ℕ ∪ {0},

então lim(𝑥,𝑦)→(𝑥0,𝑦0)

𝑓(𝑥, 𝑦) será:

{

∑ 𝑎𝑙𝑥0𝑙𝑛

𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥0𝑙𝑚

𝑙=0

, 𝑠e∑ 𝑏𝑙𝑥0𝑙 ≠ 0

𝑚

𝑙=0

𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0), se 𝑓(𝑥, 𝑦) =

(𝑥 − 𝑥0)𝑖𝑝(𝑥)

(𝑥 − 𝑥0)𝑗𝑞(𝑥)

, 𝑝(𝑥0) ≠ 0, 𝑞(𝑥0) ≠ 0, 𝑖, 𝑗 ∈ ℕ ∪ {0}, 𝑖 = 𝑗 ≠ 0

0, se 𝑓(𝑥, 𝑦) =(𝑥 − 𝑥0)

𝑖𝑝(𝑥)

(𝑥 − 𝑥0)𝑗𝑞(𝑥)

, 𝑝(𝑥0) ≠ 0, 𝑞(𝑥0) ≠ 0, 𝑖, 𝑗 ∈ ℕ ∪ {0} 𝑒 𝑖 > 𝑗

∄, se 𝑓(𝑥, 𝑦) =(𝑥 − 𝑥0)

𝑖𝑝(𝑥)

(𝑥 − 𝑥0)𝑗𝑞(𝑥)

, 𝑝(𝑥0) ≠ 0, 𝑞(𝑥0) ≠ 0, 𝑖, 𝑗 ∈ ℕ ∪ {0} 𝑒 𝑖 < 𝑗

Mostre que se

𝑓(𝑥) =(𝑥 − 𝑥0)

𝑖𝑝(𝑥)

(𝑥 − 𝑥0)𝑗𝑞(𝑥)

, 𝑖, 𝑗 ∈ ℕ ∪ {0}, 𝑝(𝑥0) ≠ 0 e 𝑞(𝑥0) ≠ 0,

então:

a) lim𝑥→𝑥0

−𝑓(𝑥) =

{

+∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0, 𝑗 − 𝑖 é 𝑝𝑎𝑟 𝑒

𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)> 0

−∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0, 𝑗 − 𝑖 é 𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)> 0

+∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0, 𝑗 − 𝑖 é 𝑖𝑚𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)< 0

+∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0, 𝑗 − 𝑖 é 𝑖𝑚𝑝𝑎𝑟 𝑒𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)> 0

b) lim𝑥→𝑥0

+𝑓(𝑥) = {

+∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0 𝑒𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)> 0

−∞, 𝑠𝑒 𝑗 − 𝑖 > 0 𝑒𝑝(𝑥0)

𝑞(𝑥0)< 0

Exercício 1

Exercício 2

Exercício 19

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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Mostre que se 𝑓(𝑥) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚 ∈ ℕ ∪ {0}, então:

a) lim𝑥→+∞

𝑓(𝑥) =

{

+∞, 𝑠𝑒 𝑛 −𝑚 > 0 𝑒

𝑎𝑛

𝑏𝑚> 0

𝑎𝑛

𝑏𝑚, 𝑠𝑒 𝑛 = 𝑚

0, 𝑠𝑒 𝑛 − 𝑚 < 0

−∞, 𝑠𝑒 𝑛 −𝑚 > 0 𝑒 𝑎𝑛

𝑏𝑚< 0

;

b) lim𝑥→−∞

𝑓(𝑥) =

{

+∞, 𝑠𝑒 𝑛 − 𝑚 > 0, 𝑛 − 𝑚 é 𝑝𝑎𝑟 𝑒

𝑎𝑛

𝑏𝑚> 0

−∞, 𝑠𝑒 𝑛 − 𝑚 > 0, 𝑛 − 𝑚 é 𝑝𝑎𝑟 𝑒 𝑎𝑛

𝑏𝑚< 0

+∞, 𝑠𝑒 𝑛 −𝑚 > 0, 𝑛 − 𝑚 é í𝑚𝑝𝑎𝑟 𝑒 𝑎𝑛

𝑏𝑚< 0

−∞, 𝑠𝑒 𝑛 − 𝑚 > 0, 𝑛 −𝑚 é í𝑚𝑝𝑎𝑟 𝑒 𝑎𝑛

𝑏𝑚> 0

;

c) 𝑑𝑓

𝑑𝑥(𝑥) =

(∑ 𝑙𝑎𝑙𝑥𝑙−1𝑛

𝑙=0 )∙(∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0 )−(∑ 𝑎𝑙𝑥𝑙𝑛

𝑙=0 )∙(∑ 𝑙𝑏𝑙𝑥𝑙−1𝑚

𝑙=0 )

(∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0 )2.

Mostre que se 𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚, ℕ ∪ {0}, 𝑛 < 𝑚, então 𝑓(𝑥, 𝑦)

pode ser expressa na forma

∑ 𝑎𝑙𝑥𝑙𝑛1

𝑙=0

(𝑥−𝑥1)𝑚1 ∙ … ∙(𝑥−𝑥𝑖)

𝑚𝑖∙((𝑥−𝑎1)2+𝑏1

2)𝑚𝑖+1∙… ∙((𝑥−𝑎𝑗)

2+𝑏𝑗

2)𝑚𝑖+𝑗

,

onde 𝑥1, … , 𝑥𝑖 são raízes reais de ∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0 e não são raízes de ∑ 𝑎𝑙𝑥𝑙𝑛1

𝑙=0 ; 𝑎1 ± 𝑖𝑏1,… , 𝑎𝑗 ±

𝑖𝑏𝑗 são raízes complexas conjugadas de ∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0 e não são raízes de ∑ 𝑎𝑙𝑥𝑙𝑛1

𝑙=0 e 𝑚1 +⋯+

𝑚𝑖+𝑗 ≤ 𝑚 e 𝛿(𝑝) ≤ 𝑛.

Mostre que se 𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚, ℕ ∪ {0}, 𝑛 < 𝑚, então 𝑓(𝑥, 𝑦)

pode ser expressa na forma

∑ ∑𝑎𝑘𝑙

(𝑥−𝑥𝑘)𝑙

𝑚𝑘𝑙=1

𝑖𝑘=1 + ∑ ∑

𝑏𝑘𝑙𝑥+𝑐𝑘𝑙

((𝑥−𝑎𝑘)2+𝑏𝑘

2)𝑙

𝑚𝑘𝑙=1

𝑗𝑘=1 ,

onde 𝑥1, … , 𝑥𝑖 são números reais e 𝑎1 ± 𝑖𝑏1,… , 𝑎𝑗 ± 𝑖𝑏𝑗 são números complexas

conjugados. Sugestão: Use o exercício 5.

Mostre que se 𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚,ℕ ∪ {0}, 𝑛 < 𝑚, então

∫ ∫𝑓(𝑥, 𝑦) 𝑑𝑥𝑑𝑦 é obtida por:

𝑦 (∑ 𝑎𝑘1ln (|(𝑥 − 𝑥𝑘)|𝑖𝑘=1 +∑ ∑

𝑎𝑘𝑙𝑙−1

(𝑥−𝑥𝑘)𝑙−1𝑚𝑘𝑙=2

𝑖𝑘=1 +∑ 𝑏𝑘1arctg(

𝑥−𝑎𝑘

𝑏𝑘)

𝑗𝑘=1 −

𝑎𝑘𝑏𝑘1+𝑐𝑘1

𝑏𝑘𝑙𝑛 (|cos(arctg (

𝑥−𝑎𝑘

𝑏𝑘))|) + +∑ ∑ −

𝑏𝑘𝑙

(2𝑙−2)𝑏𝑘2𝑙−2

𝑚𝑘𝑙=2

𝑗𝑘=1 cos2𝑙−2 ( arctg (

𝑥−𝑎𝑘

𝑏𝑘)) +

Exercício 5

Exercício 6

Exercício 3

Exercício 7

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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𝑎𝑘𝑏𝑘𝑙+𝑐𝑘𝑙

𝑏𝑘2𝑙−1 (∫ cos2𝑙−2(u) 𝑑𝑢)),

onde ∫ cos2𝑙−2(u) 𝑑𝑢 é obtido recursivamente por:

∫cos2𝑙−2(u) 𝑑𝑢 =1

2𝑙 − 2cos2𝑙−3 (arctg (

𝑥 − 𝑎𝑘𝑏𝑘

)) +2𝑙 − 3

2𝑙 − 2∫cos2𝑙−4(u)𝑑𝑢,

onde 𝑢 = arctg (𝑥−𝑎𝑘

𝑏𝑘), 𝑥1, … , 𝑥𝑖 são números reais e 𝑎1 ± 𝑖𝑏1, … , 𝑎𝑗 ± 𝑖𝑏𝑗 são

números complexos conjugados. Sugestão: Use o exercício 6.

Mostre que se 𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚,ℕ ∪ {0}, 𝑛 ≥ 𝑚, então

𝑓(𝑥, 𝑦) = ∑ 𝑐𝑙𝑥

𝑙𝑛−𝑚𝑙=0 +

𝑎0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

.

Determine a equação geral da reta tangente ao gráfico de

𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ ∑ 𝑎𝑖𝑗𝑥

𝑖𝑦𝑗𝑛2𝑗=0

𝑛1𝑖=0

∑ ∑ 𝑏𝑖𝑗𝑥𝑖𝑦𝑗

𝑚2𝑗=0

𝑚1𝑖=0

, 𝑛1 + 𝑛2 ≤ 𝑛,𝑚1 +𝑚2 ≤ 𝑚,∀ 𝑛,𝑚 ∈ ℕ ∪ {0} , no ponto

(𝑥0, 𝑦0 , 𝑓(𝑥0, 𝑦0)), (𝑥0, 𝑦0) ∈ 𝐷(𝑓).

Elabore um algoritmo para o estudo do sinal das funções racionais. Exercício 3 Elabore um algoritmo para determinar a imagem de uma função racional

𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚 ∈ ℕ ∪ {0}.

Faça um esboço geral do gráfico de uma função racional

𝑓(𝑥, 𝑦) =∑ 𝑎𝑙𝑥

𝑙𝑛𝑙=0

∑ 𝑏𝑙𝑥𝑙𝑚

𝑙=0

, ∀ 𝑛,𝑚 ∈ ℕ ∪ {0}.

Exercício 9

Exercício 10

Exercício 11

Exercício 12

Exercício 8

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UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

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COLEÇÃO ESCOLA DE CÁLCULO

UMA NOVA ABORDAGEM NO ENSINO DE CÁLCULO

Natural de Garça, estado de São Paulo, bacharel em matemática pela Unesp - SP, especialista em matemática pelo IMPA-RJ, mestre em matemática aplicada pela UFRJ-RJ e doutor em matemática pela UFSCar-SP. Atualmente é professor associado na UFU-MG, campus de Ituiutaba. Sua área de pesquisa é análise aplicada. Fundou em 2014 a primeira escola de cálculo do país com sede na Universidade Federal de Uberlândia.

JOÃO CARLOS MOREIRA FUNÇÕES RACIONAIS DE VÁRIAS

VARIÁVEIS REAIS