Um Curso de Cálculo, Volume 2

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 35 de 108

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Um Curso de Cálculo, Volume 2

7 Função de uma Variável Real a Valores em ℝn. Curvas

7.1 2 Função de uma Variável Real a Valores em ℝ

 

Uma função de uma variável real a valores em é uma função , em que A é um subconjunto de . Uma tal função associa a cada real t ∊ A, um único vetor F(t) ∊ . O conjunto A é o domínio de F e será indicada por D . F Suporemos sempre que A ou é um intervalo ou uma reunião de intervalos. O conjunto

 

é a imagem ou trajetória de F. A imagem de F é o lugar geométrico, em ,

descrito por F(t) quando t varia em D . F

 

Exemplo 1

 

Seja F a função dada por F(t) = (t, 2t).

a) Calcule F(0) e F(1).

b) Desenhe a imagem de F.

 

Solução

a) F (0) = (0, 0) e F (1) = (1, 2).

 

b) A imagem de F é a reta de equações paramétricas

 

Exemplo 2

 

Desenhe a imagem da função 2 F dada por F ( t ) = ( t , t ).

 

Solução

A imagem de F é a curva de equações paramétricas

A imagem de 2 F coincide com o gráfico da parábola y = x .

 

Exemplo 3

 

Seja . Desenhe a imagem de F.

 

Solução

A imagem de F é a circunferência de centro na origem e raio 1.

 

Exemplo 4

 

Seja . Desenhe a imagem de F.

 

Solução

 

ou seja,

Quando t varia em [0, + ∞[, o ponto F(t) gira em torno da origem e a

distância à origem tende a zero para t tendendo a + ∞. Observe que a

imagem de –θ F coincide com o gráfico da espiral ρ = e , θ ≥ 0

(coordenadas polares).

 

Exemplo 5

 

Desenhe a imagem da função F dada por .

 

Solução

 

Assim, para cada t ∊ [0, 2π] o ponto (2 cos t, sen t) pertence à elipse

. Por outro lado, para cada (x, y) na elipse, existe t ∊ [0, 2π]

tal que

Exercícios 7.1

 

 

Desenhe a imagem: