Matemática (Ensino Superior): Dúvidas, Apontamentos e Exercícios

 
 
É, o KaTeX não deve ter os packages necessários para suportar as funções hiperbólicas menos comuns. Já resolvi.
Entendi tudo o que explicaste, muito obrigado!
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Desculpa, não tinha visto esse. O polinómio pedido é o polinómio de Taylor de segundo grau em torno de zero da função dada. Usas a fórmula de Taylor, obtendo as derivadas necessárias através do teorema fundamental do cálculo.
Estive a ver melhor a explicação e fiquei um pouco confuso. Podes clarificar?
 
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Estive a ver melhor a explicação e fiquei um pouco confuso. Podes clarificar?

Posso.

O polinómio de segundo grau que satisfaz as condições pedidas é, como tinha dito, o polinómio de Taylor de segundo grau de \(F\) em torno do ponto de zero, ou seja, o polinómio dado por
\[ P(x) = F(0) + F'(0)x + \frac{F''(0)}{2}x^2. \]
Para determinares este polinómio, só precisas de calcular \(F(0)\), \(F'(0)\) e \(F''(0)\). Temos
\[ F(0) = 3 + \int_0^0 \frac{1+\sin t}{2+t^2}\ dt = 3 . \]
Pelo teorema fundamental do cálculo, temos
\[ F'(x) = \frac{1+\sin x}{2+x^2}.\]
Assim,
\[ F'(0) = \frac{1}{2}. \]
Finalmente, temos
\[ F''(x) = \left( \frac{1+\sin t}{2+t^2}\right)' = \frac{\cos x(2+x^2) - (1+\sin x)2x}{(2+x^2)^2}. \]
Assim,
\[ F''(0) =\frac{1}{2}. \]
Logo, o polinómio pedido é dado por
\[ P(x) = 3 + \frac{1}{2}x + \frac{1}{4}x^2 .\]
 
   
Posso.

O polinómio de segundo grau que satisfaz as condições pedidas é, como tinha dito, o polinómio de Taylor de segundo grau de \(F\) em torno do ponto de zero, ou seja, o polinómio dado por
\[ P(x) = F(0) + F'(0)x + \frac{F''(0)}{2}x^2. \]
Para determinares este polinómio, só precisas de calcular \(F(0)\), \(F'(0)\) e \(F''(0)\). Temos
\[ F(0) = 3 + \int_0^0 \frac{1+\sin t}{2+t^2}\ dt = 3 . \]
Pelo teorema fundamental do cálculo, temos
\[ F'(x) = \frac{1+\sin x}{2+x^2}.\]
Assim,
\[ F'(0) = \frac{1}{2}. \]
Finalmente, temos
\[ F''(x) = \left( \frac{1+\sin t}{2+t^2}\right)' = \frac{\cos x(2+x^2) - (1+\sin x)2x}{(2+x^2)^2}. \]
Assim,
\[ F''(0) =\frac{1}{2}. \]
Logo, o polinómio pedido é dado por
\[ P(x) = 3 + \frac{1}{2}x + \frac{1}{4}x^2 .\]
Percebi, muito obrigado!
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@Alfa consegues ajudar-me com estes exercícios de cálculo?

Screenshot 2020-09-07 at 21.51.18.png
Neste exercício tenho dúvidas na expressão para o cálculo da área com integrais no c).

Depois tenho nestes dois exercícios:

Screenshot 2020-09-07 at 21.51.28.png
 
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@Marco Esperança

Exercício 10.4, alínea (c)

As parábolas referidas no enunciado são as representadas na figura seguinte:

1599513163191.png

Como se pode ver na figura e confirmar analiticamente, os pontos de intersecção são os pontos de abcissas \(-3/2\) e \(3/2\). Assim, o integral que permite calcular a área da região é
\[ \int_{-3/2}^{3/2} \left( -x^2 +7/2 \right) - \left( x^2 - 1 \right)\ dx. \]

Exercício 10.6

A área da região entre a parábola de equação \(y = x^2\) e a recta de equação \(y=9\) é dada por
\[ \int_{-3}^3 9 - x^2\ dx = 36. \]
O exercício está mal formulado. O que se pretende, muito provavelmente, não é a recta horizontal que divide a região em causa em duas partes iguais, mas sim a que divide a região em duas partes com a mesma área. Para isso, basta encontrares \(k\) tal que a região limitada pela parábola e pela recta de equação \(y=k\) tenha área igual a 18. Ou seja, \(k\) tal que
\[ \int_{-\sqrt{k}}^{\sqrt{k}} k - x^2 = 18. \]
Calculando o integral, obtém-se
\[ 18\sqrt{k} - \frac{2}{3}(\sqrt{k})^3 = 18.\]
Tanto quanto consigo perceber, não consegues resolver esta equação com as técnicas que conheces. A menos que me tenha enganado em alguma coisa (novamente), não consegues obter o valor de \(k\) analiticamente.

Exercício 10.7

A área \(A\) é dada por
\[ \int_1^b \frac{1}{\sqrt{x}} . \]
Aqui é só calcular o integral (em função de \(b\)) e ver o que dá quando \(b\) tende para \(+\infty\).
 
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@Marco Esperança

Exercício 10.4, alínea (c)

As parábolas referidas no enunciado são as representadas na figura seguinte:


Como se pode ver na figura e confirmar analiticamente, os pontos de intersecção são os pontos de abcissas \(-1/2\) e \(1/2\). Assim, o integral que permite calcular a área da região é
\[ \int_{-1/2}^{1/2} \left( -x^2 +7/2 \right) - \left( x^2 - 1 \right)\ dx. \]

Exercício 10.6

A área da região entre a parábola de equação \(y = x^2\) e a recta de equação \(y=9\) é dada por
\[ \int_{-3}^3 9 - x^2\ dx = 36. \]
O exercício está mal formulado. O que se pretende, muito provavelmente, não é a recta horizontal que divide a região em causa em duas partes iguais, mas sim a que divide a região em duas partes com a mesma área. Para isso, basta encontrares \(k\) tal que a região limitada pela parábola e pela recta de equação \(y=k\) tenha área igual a 18. Ou seja, \(k\) tal que
\[ \int_{-\sqrt{k}}^{\sqrt{k}} k - x^2 = 18. \]
Calculando o integral, obtém-se
\[ \frac{4}{3}k\sqrt{k} = 18\ \ \ \Leftrightarrow \ \ \ k = \frac{243}{\sqrt{2}} \]
(espero não me ter enganado nas contas).

Exercício 10.7

A área \(A\) é dada por
\[ \int_1^b \frac{1}{\sqrt{x}} . \]
Aqui é só calcular o integral (em função de \(b\)) e ver o que dá quando \(b\) tende para \(+\infty\).
Percebi, muito obrigado!
 
   
@Marco Esperança


Como se pode ver na figura e confirmar analiticamente, os pontos de intersecção são os pontos de abcissas \(-1/2\) e \(1/2\). Assim, o integral que permite calcular a área da região é
\[ \int_{-1/2}^{1/2} \left( -x^2 +7/2 \right) - \left( x^2 - 1 \right)\ dx. \]

Só uma coisa, não é para \(x=-3/2\) e \(x=3/2\) quando ocorre a interseção?

Ah e \(k=\frac{243}{\sqrt{2}}\), isso seria superior a 9 haha
 
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@Alfa consegues explicar-me as seguintes perguntas de verdadeiro e falso? Tenho dúvidas na 2a), 3b) e 3c).
Ver anexo 15603Ver anexo 15602
Ver anexo 15604

2(a) As colunas de uma matriz real com três linhas e quatro colunas são vectores em \(\mathbb{R}^3\). Como são quatro, não podem ser linearmente independentes. Logo, são linearmente dependentes.

3(b) O número real 4 não é um valor próprio da matriz A, como se pode ver pelo polinómio característico. Logo, o sistema de equações lineares homogéneo dado por \( (A-4I)x=0 \) não tem soluções para além da solução nula. Assim, este sistema é possível e determinado. (Um sistema homogéneo é sempre possível; se este sistema fosse indeterminado, as suas soluções não nulas seriam os vectores próprios de A associados a 4, que sabemos não existirem.)

3(c) O polinómio característico de A tem grau 3, pelo que A é uma matriz 3x3. Como o polinómio característico tem 3 raízes distintas (1, 2 e -2), a matriz é diagonalizável.
 
   
2(a) As colunas de uma matriz real com três linhas e quatro colunas são vectores em \(\mathbb{R}^3\). Como são quatro, não podem ser linearmente independentes. Logo, são linearmente dependentes.

3(b) O número real 4 não é um valor próprio da matriz A, como se pode ver pelo polinómio característico. Logo, o sistema de equações lineares homogéneo dado por \( (A-4I)x=0 \) não tem soluções para além da solução nula. Assim, este sistema é possível e determinado. (Um sistema homogéneo é sempre possível; se este sistema fosse indeterminado, as suas soluções não nulas seriam os vectores próprios de A associados a 4, que sabemos não existirem.)

3(c) O polinómio característico de A tem grau 3, pelo que A é uma matriz 3x3. Como o polinómio característico tem 3 raízes distintas (1, 2 e -2), a matriz é diagonalizável.
Percebi, muito obrigado!
 
   
Bom dia a todos,

Será que alguem me pode ajudar nestes 3 exercicios?

Muito Obrigada!
 

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Alguém está disponível terça-feira às 14h30 para me resolver dois exercícios de Álgebra Linear-Matrizes, visto que a única hora que tenho disponível e tenho muitas dúvidas?
 
   
Boa noite, estou com algumas duvidas relativas a algebra linear.

Quais são as opções que temos quando queremos calcular a inversa de uma matriz?
E, também, um complemento algébrico do elemento 2, significa que está na posição (2,2) ?
E o determinante de uma matriz quadrada de ordem 4 pode ser calculado de que maneiras?
Muito obrigada pela vossa atenção!
 
       
@Alfa consegues ajudar-me com estes exercícios de Sistemas Dinâmicos?

Screenshot 2020-12-21 at 11.20.35.png

No 1.1 tenho dúvidas em como apresentar o diagrama espaço-tempo da dinâmica.


Screenshot 2020-12-21 at 11.21.09.png
Neste exercício 4 tenho dúvidas no 4.2.
 
   
Podem ajudar a resolver estes exercícios?

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Bom dia,
Podem me ajudar a resolver estes exercisios?

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Bom dia,
Podem me ajudar a resolver estes exercisios?

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Hey! Tive a minha primeira aula de Álgebra Linear e estou com algumas dúvidas. Deparo-me com alguns exercícios "simples" que aparecem nos slides disponibilizados pela professora mas não sei bem como mostrar aquilo que é pretendido (geralmente são coisas relativamente óbvias). Por exemplo, o exercício seguinte:

Sejam A e B duas matrizes n x m. Mostre que [imath](A+B)^t = A^t + B^t[/imath].
Ou
Seja A uma matriz quadrada n x n. Mostre que a matriz [imath]A + A^t[/imath] é simétrica.

Como posso mostrar isso sem recorrer a exemplos concretos? Obrigado (e desculpem a ignorância).