• Matéria: Matemática
  • Autor: Áquilafdez
  • Perguntado 8 anos atrás

Seja f: R → R definida por:

               x²- 4          se x ≥ 0
f(x)=
               - x              se x < 0

a f é derivavel no ponto x°=0? Provar


Lukyo: f não é nem mesmo contínua em x0 = 0, Pela esquerda o limite de f é 0, e pela direita o limite de f é – 4. Se f não é contínua, então ela não é derivável em x0 = 0.
Lukyo: Podemos provar isso também tentando calcular o limite que define(iria) a derivada de f em x0 = 0, e perceber que tal limite não existe.
Áquilafdez: Lukyo estou com dificuldades no momento de calcular a derivada. Poderia me ajudar com mais??
Áquilafdez: Por Favor??
Lukyo: Ok, é que não estava podendo redigir a resposta. Só um instanet.

Respostas

respondido por: Lukyo
3
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\large\begin{array}{l} \textsf{Dada a fun\c{c}\~ao }\mathsf{f:~}\mathbb{R}\to\mathbb{R}\end{array}

\large\begin{array}{l}\mathsf{f(x)=}\left\{\! \begin{array}{rl} \mathsf{x^2-4,}&amp;\textsf{se }\mathsf{x\ge 0}\\ \mathsf{-x,}&amp;\textsf{se }\mathsf{x\ \textless \  0}\\ \end{array} \right. \end{array}


\large\begin{array}{l} \textsf{verificar se f \'e deriv\'avel em }\mathsf{x_0=0.}\\\\\\ \textsf{Para isso, o seguinte limite deve existir e ser finito:}\\\\ \mathsf{f'(x_0)=\underset{x\to x_0}{\ell im}~\dfrac{f(x)-f(x_0)}{x-x_0}}\\\\ \mathsf{f'(0)=\underset{x\to 0}{\ell im}~\dfrac{f(x)-f(0)}{x-0}\qquad\quad(i)} \end{array}


•   \large\textsf{Calculando o limite pela esquerda (por valores menores}
\large\begin{array}{l} \textsf{que 0):}\\\\ \mathsf{f_-'(0)=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{f(x)-f(0)}{x-0}}\\\\ \mathsf{=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{-x-(0^2-4)}{x}}\\\\ \mathsf{=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{-x+4}{x}}\\\\ \mathsf{=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{4-x}{x}}\\\\ \end{array}

\large\begin{array}{l} \mathsf{=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{g(x)}{h(x)}\qquad\quad(ii)}\\\\\\ \textsf{sendo }\\\\\mathsf{g(x)=4-x~~e~~h(x)=x.} \end{array}


\large\begin{array}{l} \textsf{Temos uma indetermina\c{c}\~ao do tipo }\mathsf{\dfrac{k}{0},}\textsf{ com }\mathsf{k\ne 0.}\\\\ \textsf{Precisamos estudar o sinal desse quociente }\mathsf{\dfrac{g(x)}{h(x)}}\textsf{ na vizinhan\c{c}a}\\\textsf{\`a esquerda de }\mathsf{x_0=0.} \end{array}


\large\begin{array}{l} \textsf{Usando um quadro de sinais, temos que}\\\\ \begin{array}{cc} \mathsf{g(x)=4-x}\quad&amp;\mathsf{\underline{~+++}\underset{0}{\circ}\underline{++++}\underset{4}{\bullet}\underline{---~\quad}_{\blacktriangleright}}\\\\ \mathsf{h(x)=x}\quad&amp;\mathsf{\underline{~---}\underset{0}{\circ}\underline{++++}\underset{4}{\bullet}\underline{+++\quad}_{\blacktriangleright}}\\\\\\ \mathsf{\dfrac{g(x)}{h(x)}=\dfrac{4-x}{x}}\quad&amp;\mathsf{\underline{~---}\underset{0}{\circ}\underline{++++}\underset{4}{\bullet}\underline{---\quad}_{\blacktriangleright}} \end{array} \end{array}


\large\begin{array}{l} \textsf{Notamos que o quociente \'e negativo \`a esquerda de}\\\mathsf{x_0=0.}\textsf{ Portanto, o limite (ii) \'e}\\\\ \mathsf{=\underset{x\to 0^-}{\ell im}~\dfrac{4-x}{x}=-\infty\not \in \mathbb{R}} \end{array}


\large\begin{array}{l} \textsf{Portanto, f n\~ao \'e deriv\'avel em }\mathsf{x_0=0.}\\\\\\ \textsf{D\'uvidas? Comente.}\\\\\\ \textsf{Bons estudos! :-)} \end{array}


Tags:   função descontínua descontinuidade derivada não derivável limite quociente definição cálculo diferencial


Áquilafdez: valeeuu...Muito obrigaduu...
Lukyo: Não precisou fazer pela direita, pois já deu infinito em um dos lados. Nem precisa olhar pelo outro lado para ver se é derivável ou não.
Áquilafdez: a tá entendi agora... Obrigada :). Pode me ajudar com mais uma?? https://brainly.com.br/tarefa/8039429
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