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planotangente

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planotangente [2023/11/10 10:36] – created tahzibiplanotangente [2023/11/16 13:50] (current) – external edit 127.0.0.1
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-Plano Tangente+====== Plano tangente e Reta normal ====== 
 +Em Cálculo 1 tínhamos que a reta tangente ao gráfico de $f$ no ponto $(x_0,y_0)$ era dada por  
 + 
 +$ y=f(x_0)+f'(x_0)(x-x_0)$. 
 + 
 +Agora, aqui no cálculo 2, vamos definir o conceito de plano tangente. 
 +Seja $f$ uma função diferenciável no ponto (x_0,y_0). O plano 
 + 
 +$ z=f(x_0,y_0)+\dfrac{\partial f}{\partial x}(x_0,y_0)(x-x_0)+\dfrac{\partial f}{\partial y}(x_0,y_0)(y-y_0) $ 
 + 
 +denomina-se **plano tangente** ao gráfico de $f$ no ponto $(x_0,y_0,f(x_0,y_0))$. 
 + 
 +Note que a equação do plano tangente tem uma certa semelhança com a equação da reta tangente. 
 +<color #ed1c24>OBS:</color> Para os casos $n\geq 3$ temos uma definição similar e chamamos de hiperplano tangente. 
 + 
 +{{:smartselect_20231110_102759_samsung_notes.jpg?400|}} 
 + 
 +O **vetor normal** $n$ ao plano tangente é: 
 + 
 +$n=\left(\dfrac{\partial f}{\partial x}(x_0,y_0),\dfrac{\partial f}{\partial y}(x_0,y_0),-1\right).$ 
 + 
 +$n$ é perpendicular ao plano tangente. A equação da **reta normal** (que contém o vetor normal) que passa pelo ponto $(x_0,y_0,f(x_0,y_0))$ é dada por 
 + 
 +$(x,y,z)=(x_0,y_0,f(x_0,y_0))+\lambda\left(\dfrac{\partial f}{\partial x}(x_0,y_0),\dfrac{\partial f}{\partial y}(x_0,y_0),-1\right)$ 
 + 
 +para algum $\lambda$ real. 
 + 
 +<color #ed1c24>Exemplo:</color> Seja $f(x,y)=\sqrt{x^2+3xy}$ e o ponto $P=(1,0,f(1,0))$. 
 +Qual é o plano tangente ao gráfico de $f$ no ponto $P$? 
 + 
 +$ z=f(1,0)+\dfrac{\partial f}{\partial x}(1,0)(x-1)+\dfrac{\partial f}{\partial y}(1,0)(y-0) $ 
 + 
 +Fazendo os cálculos temos que $z=x+\dfrac{3}{2}y$. 
 + 
 +Qual é a reta normal ao plano, passando por $P$? 
 +Temos que $n=(1,3/2,-1)$ e daí 
 + 
 +$(x,y,z)=(1,0,1)+\lambda(1,3/2,-1) $. 
 + 
 +**Exercício:** Dada $f(x,y)=3x^2y-x$ determine o plano tangente e a reta normal ao gráfico de $f$ no ponto $(1,2,f(1,2))$.
planotangente.1699623365.txt.gz · Last modified: 2023/11/10 10:36 by tahzibi