derivarimplicita
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| - | As vezes temos a dependência de duas variáveis | + | As vezes temos a dependência de duas variáveis |
| Porém poderá haver relações implícitas bem mais complexas e as vezes não podemos descrever nenhuma das variáveis como função de outras variáveis. Suponhamos que temos uma relação entre $ x, y $ dada por: | Porém poderá haver relações implícitas bem mais complexas e as vezes não podemos descrever nenhuma das variáveis como função de outras variáveis. Suponhamos que temos uma relação entre $ x, y $ dada por: | ||
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| $ F(x, y) =0 $ | $ F(x, y) =0 $ | ||
| - | Suponhamos que $ y $ é uma função diferenciável de $ x $ pelo menos em torno de um ponto específico $ x_0. $ O objetívo | + | Suponhamos que $ y $ é uma função diferenciável de $ x $ pelo menos em torno de um ponto específico $ x_0. $ O objetivo |
| - | $ \frac{dy}{dx} (x_0). $ Isto é, se $ y=f(x) $ então queremos calcular $ f^{' | + | $ \dfrac{dy}{dx} (x_0). $ Isto é, se $ y=f(x) $ então queremos calcular $ f^{' |
| - | Observe que $ G(x):= F(x, f(x))=0 $ e já que a derivada de uma função constante é zero, $ \frac{dG}{dx}(x_0) =0 $ e pela regra de cadeia: | + | Observe que $ G(x):= F(x, f(x))=0 $ e já que <color #ed1c24>a derivada de uma função constante é zero</ |
| - | $ \frac{dG}{dx} = \frac{\partial F}{\partial x} \frac{dx }{dx} + \frac{\partial F}{\partial y}\frac{dy}{dx} | + | $ \dfrac{dG}{dx} = \dfrac{\partial F}{\partial x} \dfrac{dx }{dx} + \dfrac{\partial F}{\partial y}\dfrac{dy}{dx} |
| - | e assim, se em algum ponto $ (x_0, y_0) $ tivermos $ \frac{\partial F}{\partial y} (x_0, y_0) \neq 0 $ concluímos que: | + | e assim, se em algum ponto $ (x_0, y_0) $ tivermos $ \dfrac{\partial F}{\partial y} (x_0, y_0) \neq 0 $ concluímos que: |
| - | $ \frac{dy}{dx} = - \frac{ \frac{\partial F}{\partial x} }{\frac{\partial F}{\partial y}}$ | + | $ \dfrac{dy}{dx} = - \dfrac{ \dfrac{\partial F}{\partial x} }{\dfrac{\partial F}{\partial y}}$ |
| - | Mesmo quando temos mais variáveis, uma fórmula parecida vale: suponhamos que $ F(x_1, x_2, \cdots, x_n, y) =0. $ Se $ y $ for uma função de $ x_1, \cdots, x_n $, ou seja $ y=f(x_1, \cdots, x_n) $ então $ F(x_1, \cdots, x_n, f(x_1, \cdots, x_n)) =0 $ e novamente usando regra de cadeia: | + | <color # |
| - | $ \frac{\partial F}{\partial x_j}= \sum_{i=1}^{n} \frac{\partial F}{\partial x_i} \frac{dx_i }{dx_j} + \frac{\partial F}{\partial y}\frac{dy}{dx_j} = 0. $ | + | {{ : |
| - | Já que $ \frac{dx_i}{dx_j} | + | Uma fórmula parecida vale: suponhamos |
| - | $ \frac{\partial | + | $ \dfrac{\partial |
| - | Exemplo: Suponhamos | + | Já que $ |
| - | Pela derivação implícita: | + | $ \dfrac{\partial y}{\partial x_j} = - \dfrac{ \dfrac{\partial F}{\partial x_j} }{\dfrac{\partial F}{\partial y}}. $ |
| - | $ | + | **Exemplo: |
| - | $ \frac{dy}{dx} = - \frac{2 \frac{\sqrt{2}}{2}}{ - 2 \frac{\sqrt{2}}{2}} =1. $ | + | <color # |
| - | Podemos ver que se fosse para calcular a derivada no ponto $ | + | $ \dfrac{dy}{dx} = - \dfrac{ \dfrac{\partial F}{\partial x} }{\dfrac{\partial F}{\partial |
| - | De fato nem sempre é possível descrever $ y$ como uma função de $ x$ e no exemplo anterior os pontos $ (1, 0), (-1, 0)$ mostram isto. | + | $ \dfrac{dy}{dx} = - \dfrac{2 \dfrac{\sqrt{2}}{2}}{ - 2 \dfrac{\sqrt{2}}{2}} =1. $ |
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| + | Podemos ver que se fosse para calcular a derivada no ponto $ \left(\dfrac{\sqrt{2}}{2}, | ||
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| + | Nem sempre é possível descrever $ y$ como uma função de $ x$ e no exemplo anterior os pontos $ (1, 0), (-1, 0)$ mostram isto. | ||
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