f’(–2) = (–2) – 2 = –4
y – f(–2) = f’(–2).(x + 2) y – 9 = –4(x + 2)
r: y = –4x + 1
Matemática
Regras de Derivação
Professor CLÍCIO Freire
Estudo das derivadas
Por meio da definição, dada anteriormente, da
derivada de uma função, provam-se as
seguintes regras de derivação.
1. Derivada de uma constante
Sendo K um número real qualquer, tem-se:
f(x) = K → f’(x) = 0
2. Derivada da função identidade
A derivada da função identidade é igual à
unidade.
f(x) = x → f’(x) = 1
3. Derivada de uma função do 1.° grau
A derivada de uma função do 1.° grau é igual ao
coeficiente de x.
f(x) = ax + b → f’(x) = a
4. Derivada da função potência
A derivada de uma função potência de x, de
expoente genérico “n”, é verificada pela definição de derivadas e pelo binômio de Newton.
f(x) = xn → f’(x) = n . xn–1
5. Derivada do produto de função por uma
constante
A derivada do produto de uma constante por
uma função é igual ao produto da constante
pela derivada da função.
g(x) = K . f(x) → g(x) = K . f (x)
6. Derivada da soma de funções
A derivada de uma soma de funções é igual à
soma das derivadas dessas funções.
f(x) = u(x) + v(x) → f(x) = u(x) + v(x)
7. Derivada da função potência
Sendo u uma função real de x e sendo n um
número real, então a derivada da função y=un é
dada por y = un → y’ = n . un–1. u’, onde u’ é a
derivada de u em relação a x.
Aplicação:
Dada a função f(x)=x2–2x, o valor de f’(6) é igual a:
a) 10
b) 15
c) 21
d) 25
e) 12
Resolução:
Temos: f(x) = x2 – 2x
f(x0) = f(6) = 62 – 2.6 = 24
Logo:
f(x) – f(x0)
x2– 2x–24
f’(x)=limx→x0––––––––– ⇒ f’(6)=limx→6–––––––––
x – x0
x–6
(x+4)(x–6)
⇒ f’(6)=limx→6––––––––– ⇒ f’(6)=limx→6 (x+4)
x–6
⇒ f’(6)= 10. Resposta: f’(6) = 10
Aplicação:
Dada a função f(x)=4x3–2x2+5x+1, o valor de
f’(x) é igual a:
a) 12x2 – 4x + 5
b) x2 – 4x + 5
c) 12x2 + 4x + 5
d) 12x2 – 4x – 5
e) 12x2 – 4x
Resolução:
f(x)=4x3– 2x2+5x+1
f’(x)=4. 3.x3–1–2.2.x2–1+5.x1–1+0
f’(x)=12x2–4x1+5x0+0 ⇒ f’(x) = 12x2–4x+5
Resposta: f’(x)=12x2–4x+5
Arapuca:
Dada a função f(x)=(2x+1)4, o valor de f’(x) é
igual a:
a) 8.(2x+1)3 b) 2.(2x+1)3 c) 6.(2x+1)3
d) 8.(2x+1)2 e) 8.(2x–1)3
Resolução:
Fazendo g(x)=2x+1, obtemos g’(x)=2
Logo temos:
Y = g4 ⇒ y’=4.g4–1.g’
Y’= 4.(2x+1)4–1.2
Aula 139
Interpretação Geométrica
O valor numérico da derivada de uma função
y = f(x) no ponto de coordenadas (x0; y0) é o
coeficiente angular da reta tangente à curva
obtida pela função dada neste ponto, ou seja,
y – y0 = m . (x – x0) ou y – y0 = f’(x0) . (x – x0)
Verificação:
f(x) – f(x0)
tg α = ––––––––––
x – x0
fazendo α → β
f(x) – f(x0)
tg β = limx→x0 ––––––––––
x – x0
tg β = f(x0)
Portanto a equação da reta tangente no ponto
de abscissa x0 é:
y – y0 = m . (x – x0) ou y – y0 = tg β . (x – x0) ou
y – y0 = f’(x0) . (x – x0)
Exemplo:
Qual a equação da reta tangente à curva representativa da função y = f(x) = 4x3+ 3x2+ x + 5,
no ponto de abscissa x = 0?
Solução:
Ora, f’ (x) = 12x2 + 6x + 1.
Portanto, a derivada no ponto de abscissa x =
0, será: f’(0) = 12.02 + 6.0 + 1 = 1
Logo, f’(0) = 1.
Portanto, para achar a equação da reta tangente
no ponto de abscissa x=0, basta, agora, determinar o valor correspondente de y da função,
para x=0.
Teremos: x=0 ⇒ y= f(0) = 4.03+3.02+6.0+5= 5
Então o ponto de tangência é o ponto P(0, 5).
Daí, vem finalmente que:
y – 5 = 1 . (x – 0) ⇒ y – 5 = x ⇒ y = x + 5 .
Resposta: a equação da reta tangente à curva
y=4x3+3x2+6x+5, no ponto P(0,5), é y=x+ 5.
Derivada de uma Função
Uma função f diz-se derivável, em um certo
intervalo aberto, se for derivável em todos os
pontos desse intervalo. A função derivada de f,
representada por f’, é obtida pelo limite.
f(x – ∆x) – f(x)
f(x) = lim∆x→0 –––––––––––––– ou
∆x
∆y
f(x) = lim∆x→0 –––––
∆x
Aplicação
Encontrar a equação da reta tangente à curva
y=x2–2x+1, no ponto de abscissa igual a –2.
Solução:
f(–2) = (–2).(–2) – 2(–2) +1 = 4 + 4 + 1 = 9
y’= 2x – 2
3
01. O valor de m para que a reta y–1=m(x–1)
seja tangente à parábola y=x2 é:
a)
b)
c)
d)
e)
–2
–1/2
0
1/2
2
a)
b)
c)
d)
e)
3x+2y = 4
x–2y =0
3x–2y=2
x+2y=2
2x+3y=5
a)
b)
c)
d)
e)
x–2y+3=0
2x–y+3=0
2x+2y+3=0
x+2y+3=0
x+y=0
02. Qual a equação da reta tangente ao
1
gráfico da função y=–––––
no ponto
1+x2
(1;1/2)?
03. Seja a curva de equação y=tgx. A equação
da reta tangente a essa curva, no ponto de
abscissa x = π/4, é perpendicular à reta:
04. A reta tangente à curva y = 1/x, no ponto de
abscissa x=2, é perpendicular à reta:
a) y=x
d) y=4x–7
b) y=1
e) x=4y+2
a) –5,5
d) 14,5
b) 5,5
e) 0
c) x=1
05. Qual é o valor de m, para que a derivada
de y=x3–mx2+4x–5 seja igual a –2 no
ponto de abscissa –3/
c) –14,5
06. Se y=x2/a, então y’(a) vale:
a) 2
b) 1
c) 0
d) a
e) 2a
07. A derivada da função f definida por
é:
a) 3x2
d) 15x4
b) não existe
e) 6x4
c) –4x3–4
08. Sendo f(x)=(5–2x)8, a derivada f’(3) é igual
a:
a) –8
d) 16
b) 1
e) n.r.a.
c) 8
09. Sendo f(x)=sen22x, então sua derivada
primeira, calculada para x = π/8, vale:
a) 0
d) 3
b) 1
e) 4
c)2
10. A função real de variável real definida por
y=2x3+9x2 24x+6 é decrescente no
intervalo:
a) –4<x<1
d) x>1
b) x<–4
e) –1<x<4
c) x>0