Um Curso de Cálculo, Volume 2

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 37 de 108

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Um Curso de Cálculo, Volume 2

7.3 Operações com Funções de uma Variável Real a Valores em ℝn

a) Determine o domínio de F.

 

b) Calcule .

 

3. Determine o domínio.

 

7.3 Operações com Funções de uma Variável Real a

Valores em

Seja F : A → uma função de uma variável real a valores em ; então existem, e são únicas, n funções a valores reais F : A → R, i = 1, 2, 3, ..., n, i tais que, qualquer que seja t ∊ A, Tais funções são denominadas funções componentes de F. Escreveremos F = (F , F , ..., F ) para indicar a função cujas componentes são F , F , ..., F . 1 2 n 1 2 n

 

Exemplo 1

 

Seja . As componentes de F são as funções

F , F , F definidas em e dadas, respectivamente, por x = cos t, y = 1 2 3

sen t e z = t.

 

Exemplo 2

 

Seja . As componentes de F são as

funções F , F , F , F dadas por 1 2 3 4

 

Sejam F, G : A → duas funções de uma variável real a valores em , f :

A → uma função a valores reais e k uma constante. Definimos:

 

a) a função F + G : A → dada por

 

(F + G)(t) = F(t)+ G(t)

 

denomina-se soma de F e G.

 

b) a função kF : A → dada por

 

(kF)(t) = kF(t)

 

é o produto de F pela constante k. c) a função f · F : A → dada por

 

(f·F)(t) = f(t)F(t)

 

é o produto de F pela função escalar f.

 

d) a função F · G : A → dada por

 

(F · G)(t) = F(t)·G(t)

 

em que é o

produto escalar de F e G. Estamos supondo aqui

 

e) Seja n = 3. A função F ∧ G: A → dada por

 

denomina-se produto vetorial de F e G, em que

 

(Veja o Exercício 11 da Seção 6.3.)

Exemplo 3

 

Sejam as funções F, G e f, definidas em , e dadas por F(t) = (cos 3t, sen

2 2 3 –2t t , t ), G ( t ) = (3, t , arctg t ) e f ( t ) = e . Temos

a) o produto escalar de F e G é a função H dada por

 

b) o produto de F pela função escalar f é a função com valores em

dada por

 

c) o produto vetorial de F e G é a função a valores em dada por

 

Uma função de uma variável real a valores em será frequentemente

indicada com a notação vetorial .

 

Exemplo 4

 

Sejam as funções dadas por .

Calcule 4. Sejam três funções definidas em A ⊂ e a valores em .

Solução

 

Exercícios 7.3

 

1. Sejam . Calcule

 

2. Calcule , em que .

 

3. Calcule em que

.