Um Curso de Cálculo, Volume 1

Hamilton Luiz Guidorizzi · Capítulo 47 de 111

Páginas do PDF

Um Curso de Cálculo, Volume 1

7.12 Derivada de f(x)g(x)

30. Seja g: ℝ → ℝ uma função diferenciável tal que g(2) = 2 e g′(2) = 2.

Calcule H′(2), sendo H dada por H(x) = g(g(g(x))).

 

7.12 g(x) Derivada de f ( x )

Sejam f e g duas funções deriváveis num mesmo conjunto A, com f(x) > 0 para todo x ∈ A. Consideremos a função definida em A e dada por

y g(x) = f ( x ) .

Aplicando ln aos dois membros obtemos

ln y = g(x) ln f(x)

e, assim,

y g (x) ln f(x) = e ,

ou seja,

f g(x) g (x) ln f(x) ( x ) = e .

Então,

 

e, portanto,

 

Exemplo 1

Calcule a derivada.

a) x y = x .

b) x y = 3 .

Solução

a) x x ln x x = e .

( x x ln x x x )′ = e ( x ln x )′ = x (ln x + 1),

ou seja,

( x x x )′ = x (1 + ln x).

b) x x ln 3 3 = e .

(3 x x ln 3 )′ = e (x ln 3)′.

Como ln 3 é constante, (x ln 3)′ = x′ ln 3 = ln 3. Assim,

(3 x x )′ = 3 ln 3.

 

Exemplo 2

Seja a > 0, a ≠ 1, constante. Mostre que, para todo x,

( x x a )′ = a ln a.

Solução

a x x ln a = e

( x x ln a a )′ = e (x ln a)′.

Como (x ln a)′ = x′ ln a = ln a, resulta

a x x = a ln a.

Exemplo 3

Seja α uma constante real qualquer. Mostre que, para todo x > 0,

( α α−1 x )′ = α x .

Solução

x α α ln x = e

( α α ln x x )′ = e (α ln x)′.

Sendo α constante (α ln x)′ = α(ln x)′ = . Assim,

( α α α−1 x )′ = x · = α x .

 

Exemplo 4

Calcule a derivada.

 

b) x y = 8 + log x. 2

Solução

 

b) Pela fórmula de mudança de base,

 

Então,

Exercícios 7.12

 

 

1. Calcule a derivada.

a x ) f ( x ) = 5 + log x

3

b x 2 2x ) y = 2 + 3

c 2x + 1 2 ) g ( x ) = 3 + log ( x + 1)

2

d x ) y = (2 x + 1)

e sen 3x ) f ( x ) = x

f x ) g ( x ) = (3 + cos x )

g x ) y = x sen x

h x 2 +1 ) y = x

i –t ) y = (1 + i ) , i constante

j x –x ) y = 10 − 10

l cos 3x ) y = (2 + sen x )

m x ) y = ln (1 + x )

o x x ) y = x

p π x ) y = x + π

q e –x ) y = (1 + x )

 

2. Sejam f e g deriváveis em A, com f(x) > 0 em A. Verifique que, para todo x

em A,

 

Observe g(x) : é a derivada de f ( x ) , supondo f constante; é a derivada de g(x) f ( x ) , supondo g constante.