Derivada De Funcoes PolinomiaisAs Regras do Produto e do Quociente
Regras De Derivacao
Jairo Menezes e Souza
UFG/CAC
23/10/2013
Jairo Menezes e Souza Regras De Derivacao
Derivada De Funcoes PolinomiaisAs Regras do Produto e do Quociente
Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
c − c
h= lim
h→00 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .
O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
c − c
h= lim
h→00 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
c − c
h= lim
h→00 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h
= limh→0
c − c
h= lim
h→00 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
c − c
h
= limh→0
0 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Constante
x
y
y = c
inclinacao = 0
Vamos calcular a derivada da funcao constante, f (x) = c .O graficoe a reta horizontal y = c e tem inclinacao 0 em todos os pontos.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
c − c
h= lim
h→00 = 0.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Assim,
derivada de uma funcao constante
d
dx(c) = 0
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Potencia
x
y y = x inclinacao = 1
Agora olhamos para a funcao f (x) = xn onde n e um inteiropositivo. Se n = 1 o grafico e uma reta com inclinacao 1. Daıpodemos mostrar que
derivada de y = x
d
dx(x) = 1 (1)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Potencia
x
y y = x inclinacao = 1
Agora olhamos para a funcao f (x) = xn onde n e um inteiropositivo. Se n = 1 o grafico e uma reta com inclinacao 1. Daıpodemos mostrar que
derivada de y = x
d
dx(x) = 1 (1)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcao Potencia
x
y y = x inclinacao = 1
Agora olhamos para a funcao f (x) = xn onde n e um inteiropositivo. Se n = 1 o grafico e uma reta com inclinacao 1. Daıpodemos mostrar que
derivada de y = x
d
dx(x) = 1 (1)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Podemos mostrar que
d
dx(x2) = 2x (2)
e que
d
dx(x3) = 3x2 (3)
Ainda que
d
dx(x4) = 4x3 (4)
Fazemos a conjectura que ddx (xn) = nxn−1
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Podemos mostrar que
d
dx(x2) = 2x (2)
e que
d
dx(x3) = 3x2 (3)
Ainda que
d
dx(x4) = 4x3 (4)
Fazemos a conjectura que ddx (xn) = nxn−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Podemos mostrar que
d
dx(x2) = 2x (2)
e que
d
dx(x3) = 3x2 (3)
Ainda que
d
dx(x4) = 4x3 (4)
Fazemos a conjectura que ddx (xn) = nxn−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Podemos mostrar que
d
dx(x2) = 2x (2)
e que
d
dx(x3) = 3x2 (3)
Ainda que
d
dx(x4) = 4x3 (4)
Fazemos a conjectura que ddx (xn) = nxn−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Proposicao
Se n e um inteiro positivo, entao
d
dx(xn) = nxn−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a= lim
x→a(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1 = nan−1
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Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a= lim
x→a(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1 = nan−1
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Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a
= limx→a
(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1 = nan−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a= lim
x→a(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1 = nan−1
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Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a= lim
x→a(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1
= nan−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
Primeiro note que
xn − an = (x − a)(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
Daı
f ′(a) = limx→a
f (x) − f (a)
x − a
= limx→a
xn − an
x − a= lim
x→a(xn−1 + xn−2a + · · · + xan−2 + an−1)
= an−1 + an−2a + · · · + aan−2 + an−1 = nan−1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
A regra da multiplicacao por constante
A regra da multiplicacao por constante
Se c for uma constante e f uma funcao derivavel, entao
d
dx(cf (x)) = c
d
dx(f (x))
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
Temos que
(cf )′(x) = limh→0
(cf )(x + h) − (cf )(x)
h
= limh→0
cf (x + h) − cf (x)
h= lim
h→0c
[f (x + h) − f (x)
h
]
= c limh→0
f (x + h) − f (x)
h= cf ′(x)
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Demonstracao.
Temos que
(cf )′(x) = limh→0
(cf )(x + h) − (cf )(x)
h
= limh→0
cf (x + h) − cf (x)
h
= limh→0
c
[f (x + h) − f (x)
h
]
= c limh→0
f (x + h) − f (x)
h= cf ′(x)
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Demonstracao.
Temos que
(cf )′(x) = limh→0
(cf )(x + h) − (cf )(x)
h
= limh→0
cf (x + h) − cf (x)
h= lim
h→0c
[f (x + h) − f (x)
h
]
= c limh→0
f (x + h) − f (x)
h= cf ′(x)
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Demonstracao.
Temos que
(cf )′(x) = limh→0
(cf )(x + h) − (cf )(x)
h
= limh→0
cf (x + h) − cf (x)
h= lim
h→0c
[f (x + h) − f (x)
h
]
= c limh→0
f (x + h) − f (x)
h
= cf ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
Temos que
(cf )′(x) = limh→0
(cf )(x + h) − (cf )(x)
h
= limh→0
cf (x + h) − cf (x)
h= lim
h→0c
[f (x + h) − f (x)
h
]
= c limh→0
f (x + h) − f (x)
h= cf ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Exemplo
1 ddx (4x5)
2 ddx (−5x2)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Exemplo
1 ddx (4x5)
2 ddx (−5x2)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Regra da Soma
A derivada da soma de duas funcoes e a soma das derivadas
A regra da soma
Se f e g forem diferenciaveis, entao
d
dx((f + g)(x)) =
d
dx(f (x)) +
d
dx(g(x))
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Regra da Soma
A derivada da soma de duas funcoes e a soma das derivadas
A regra da soma
Se f e g forem diferenciaveis, entao
d
dx((f + g)(x)) =
d
dx(f (x)) +
d
dx(g(x))
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
temos que
(f + g)′(x) = limh→0
(f + g)(x + h) − (f + g)(x)
h
= limh→0
[f (x + h) + g(x + h)] − [f (x) + g(x)]
h
= limh→0
[f (x + h) − f (x)
h
]+
[g(x + h) − g(x)
h
]
= limh→0
f (x + h) − f (x)
h+ lim
x→0
g(x + h) − g(x)
h= f ′(x) + g ′(x)
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Demonstracao.
temos que
(f + g)′(x) = limh→0
(f + g)(x + h) − (f + g)(x)
h
= limh→0
[f (x + h) + g(x + h)] − [f (x) + g(x)]
h
= limh→0
[f (x + h) − f (x)
h
]+
[g(x + h) − g(x)
h
]
= limh→0
f (x + h) − f (x)
h+ lim
x→0
g(x + h) − g(x)
h= f ′(x) + g ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
temos que
(f + g)′(x) = limh→0
(f + g)(x + h) − (f + g)(x)
h
= limh→0
[f (x + h) + g(x + h)] − [f (x) + g(x)]
h
= limh→0
[f (x + h) − f (x)
h
]+
[g(x + h) − g(x)
h
]
= limh→0
f (x + h) − f (x)
h+ lim
x→0
g(x + h) − g(x)
h= f ′(x) + g ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
temos que
(f + g)′(x) = limh→0
(f + g)(x + h) − (f + g)(x)
h
= limh→0
[f (x + h) + g(x + h)] − [f (x) + g(x)]
h
= limh→0
[f (x + h) − f (x)
h
]+
[g(x + h) − g(x)
h
]
= limh→0
f (x + h) − f (x)
h+ lim
x→0
g(x + h) − g(x)
h
= f ′(x) + g ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Demonstracao.
temos que
(f + g)′(x) = limh→0
(f + g)(x + h) − (f + g)(x)
h
= limh→0
[f (x + h) + g(x + h)] − [f (x) + g(x)]
h
= limh→0
[f (x + h) − f (x)
h
]+
[g(x + h) − g(x)
h
]
= limh→0
f (x + h) − f (x)
h+ lim
x→0
g(x + h) − g(x)
h= f ′(x) + g ′(x)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Escreva a fincao (f − g)(x) = f (x) + (−1)g(x) assim usando aregra da soma e da multiplicacao por constante temos que
Regra da Diferenca
Se f e g forem diferenciaveis, entao
d
dx((f − g)(x)) =
d
dx(f (x)) − d
dx(g(x))
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Escreva a fincao (f − g)(x) = f (x) + (−1)g(x) assim usando aregra da soma e da multiplicacao por constante temos que
Regra da Diferenca
Se f e g forem diferenciaveis, entao
d
dx((f − g)(x)) =
d
dx(f (x)) − d
dx(g(x))
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Exemplo
1 ddx (x8 + 12x5 − 5x3 + 10x + 5)
2 Ache os pontos sobre a curva y = x4 − 6x2 + 4 onde a retatangente e horizontal.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Exemplo
1 ddx (x8 + 12x5 − 5x3 + 10x + 5)
2 Ache os pontos sobre a curva y = x4 − 6x2 + 4 onde a retatangente e horizontal.
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
x
y
y = x4 − 6x + 4
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h
= limh→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h
= limh→0
ax[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]
Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
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Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h
. Daı temos quef ′(x) = ax f ′(0) (5)
Jairo Menezes e Souza Regras De Derivacao
Derivada De Funcoes PolinomiaisAs Regras do Produto e do Quociente
Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Funcoes Exponenciais
Vamos tentar calcular a derivada da funcao f (x) = ax usando adefinicao de derivada.
f ′(x) = limh→0
f (x + h) − f (x)
h= lim
h→0
ax+h − ax
h
= limh→0
axah − ax
h= lim
h→0ax
[ah − 1
h
]Como ax e constante com relacao a h, temos
f ′(x) = ax limh→0
ah − 1
h. Daı temos que
f ′(x) = ax f ′(0) (5)
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Tınhamos definido o numero e como a base em que a inclinacaoda reta tangente a curva y = ax no ponto (0, 1)e igual a 1.Usando a definicao de derivada temos que
Definicao de e
e e o numero que satisfaz
limh→0
eh − 1
h= 1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Tınhamos definido o numero e como a base em que a inclinacaoda reta tangente a curva y = ax no ponto (0, 1)e igual a 1.Usando a definicao de derivada temos que
Definicao de e
e e o numero que satisfaz
limh→0
eh − 1
h= 1
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
De todas as funcoes exponeciais a funcao f (x) = ex e a funcao emque a tangente ao grafico de y = f (x) no ponto (0, 1) teminclinacao 1.
x
y y = 3x
y = exy = 2x
x
y
1 inclinacao = 1
(x , ex) inclinacao = ex
y = ex
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
De todas as funcoes exponeciais a funcao f (x) = ex e a funcao emque a tangente ao grafico de y = f (x) no ponto (0, 1) teminclinacao 1.
x
y y = 3x
y = exy = 2x
x
y
1 inclinacao = 1
(x , ex) inclinacao = ex
y = ex
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Se pusermos a = e, temos que f ′(0) = 1 teremos na equacao 16,teremos esta formula de derivacao muito importante.
Derivada da funcao exponencial natural
d
dx(ex) = ex
Assim temos que a funcao y = ex e solucao da equacao diferencialordinaria y ′ = y .
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Se pusermos a = e, temos que f ′(0) = 1 teremos na equacao 16,teremos esta formula de derivacao muito importante.
Derivada da funcao exponencial natural
d
dx(ex) = ex
Assim temos que a funcao y = ex e solucao da equacao diferencialordinaria y ′ = y .
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Funcao ConstanteFuncao PotenciaNovas Derivadas A Partir Das AntigasFuncoes Exponenciais
Se pusermos a = e, temos que f ′(0) = 1 teremos na equacao 16,teremos esta formula de derivacao muito importante.
Derivada da funcao exponencial natural
d
dx(ex) = ex
Assim temos que a funcao y = ex e solucao da equacao diferencialordinaria y ′ = y .
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Exemplo
1 Se f (x) = ex − x ache f ′ e f ′′.
2 Em que ponto da curva y = ex sua tangente e paralela a retay = 2x .
Jairo Menezes e Souza Regras De Derivacao