Warning: this is an htmlized version!
The original is here, and the conversion rules are here. |
% (find-LATEX "2021-2-C2-TFC1.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2021-2-C2-TFC1.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2021-2-C2-TFC1.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2021-2-C2-TFC1.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2021-2-C2-TFC1.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2021-2-C2-TFC1")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2021-2-C2-TFC1.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2021-2-C2-TFC1") % (find-pdf-page "~/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2021-2-C2-TFC1.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf % file:///tmp/2021-2-C2-TFC1.pdf % file:///tmp/pen/2021-2-C2-TFC1.pdf % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-TFC1.pdf % (find-LATEX "2019.mk") % (find-CN-aula-links "2021-2-C2-TFC1" "2" "c2m212tfc1" "c2t1") % «.video-1» (to "video-1") % % «.defs» (to "defs") % «.defs-parabola» (to "defs-parabola") % «.title» (to "title") % «.intro-1» (to "intro-1") % «.intro-2» (to "intro-2") % «.intro-3» (to "intro-3") % «.exemplo-1» (to "exemplo-1") % «.exemplo-1-left» (to "exemplo-1-left") % «.exercicio-1» (to "exercicio-1") % «.exercicio-2» (to "exercicio-2") % «.descontinuidades» (to "descontinuidades") % «.tfc1-complicado-1» (to "tfc1-complicado-1") % «.exercicio-3» (to "exercicio-3") % «.tfc1-complicado-3» (to "tfc1-complicado-3") % «.tfc2-exemplo» (to "tfc2-exemplo") % «.tfc2-exemplo-2» (to "tfc2-exemplo-2") % % «.djvuize» (to "djvuize") % «video-1» (to ".video-1") % (c2m212tfc1a "video-1") % (find-ssr-links "c2m212tfc1" "2021-2-C2-TFC1" "XvzrNtle-c0") % (code-eevvideo "c2m212tfc1" "2021-2-C2-TFC1" "XvzrNtle-c0") % (code-eevlinksvideo "c2m212tfc1" "2021-2-C2-TFC1" "XvzrNtle-c0") % (find-c2m212tfc1video "0:00") % (find-c2m212tfc1video "0:00" "Preparação pro Mini-Teste 3") \documentclass[oneside,12pt]{article} \usepackage[colorlinks,citecolor=DarkRed,urlcolor=DarkRed]{hyperref} % (find-es "tex" "hyperref") \usepackage{amsmath} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{pict2e} \usepackage[x11names,svgnames]{xcolor} % (find-es "tex" "xcolor") \usepackage{colorweb} % (find-es "tex" "colorweb") %\usepackage{tikz} % % (find-dn6 "preamble6.lua" "preamble0") %\usepackage{proof} % For derivation trees ("%:" lines) %\input diagxy % For 2D diagrams ("%D" lines) %\xyoption{curve} % For the ".curve=" feature in 2D diagrams % \usepackage{edrx21} % (find-LATEX "edrx21.sty") \input edrxaccents.tex % (find-LATEX "edrxaccents.tex") \input edrx21chars.tex % (find-LATEX "edrx21chars.tex") \input edrxheadfoot.tex % (find-LATEX "edrxheadfoot.tex") \input edrxgac2.tex % (find-LATEX "edrxgac2.tex") %\usepackage{emaxima} % (find-LATEX "emaxima.sty") % %\usepackage[backend=biber, % style=alphabetic]{biblatex} % (find-es "tex" "biber") %\addbibresource{catsem-slides.bib} % (find-LATEX "catsem-slides.bib") % % (find-es "tex" "geometry") \usepackage[a6paper, landscape, top=1.5cm, bottom=.25cm, left=1cm, right=1cm, includefoot ]{geometry} % \begin{document} \catcode`\^^J=10 \directlua{dofile "dednat6load.lua"} % (find-LATEX "dednat6load.lua") %L dofile "2021pict2e.lua" -- (find-LATEX "2021pict2e.lua") %L Pict2e.__index.suffix = "%" \pu \def\pictgridstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.3pt}} \def\pictaxesstyle{\linethickness{0.5pt}} % «defs» (to ".defs") % (find-LATEX "edrx21defs.tex" "colors") % (find-LATEX "edrx21.sty") \def\u#1{\par{\footnotesize \url{#1}}} \def\drafturl{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2.pdf} \def\drafturl{http://angg.twu.net/2021.2-C2.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} \def\mname#1{[\mathsf{#1}]} % «defs-parabola» (to ".defs-parabola") % (find-LATEXgrep "grep --color=auto -nH --null -e Pict2e *.tex") % (find-LATEX "2021-2-C2-def-integral.lua") % %L fp = function (x) %L return 4 - (x-2)^2 %L end %L fp_x0 = 1 %L fp_xr = 5 %L %L f_direita = function (x) %L local xl = (x - fp_xr)*eps + fp_x0 %L return fp(xl) %L end %L %L define_pwi = function (defname) %L pwi = Piecewisify.new(fp, seq(0, 4, 0.25)) %L makepwir = function (thiseps) %L eps = thiseps %L pwir = Piecewisify.new(f_direita, seq(fp_xr, fp_xr+1, 1/8)) %L return pwir %L end %L Pwil = function (thiseps) %L makepwir(thiseps) %L return Pict2e.new():add(pwi:pol(min(fp_x0, fp_x0+eps), %L max(fp_x0, fp_x0+eps), "*"):color("orange")) %L -- :add(pwir:pol(fp_xr, fp_xr+1, "*"):color("orange")) %L -- :add(pwir:pw(fp_xr, fp_xr+1)) %L end %L Pwir = function (thiseps) %L makepwir(thiseps) %L return Pict2e.new():add(pwi:pol(min(fp_x0, fp_x0+eps), %L max(fp_x0, fp_x0+eps), "*"):color("orange")) %L :add(pwir:pol(fp_xr, fp_xr+1, "*"):color("orange")) %L :add(pwir:pw(fp_xr, fp_xr+1)) %L end %L Pict2e.new() %L :setbounds(v(0,0), v(8,5)) %L :grid() %L :add("#1") %L :axesandticks() %L :add(pwi:pw(0, 4)) -- parabola %L :bepc() %L :def(defname.."#1") %L :output() %L end %L %L define_pwi("ParR") %L %L use_f21343 = function () %L f21343 = function (x) %L if x <= 1 then return 2-x end -- (0,2)--(1,1) %L if x <= 2 then return 2*x-1 end -- (1,1)--(2,3) %L if x <= 3 then return x+1 end -- (2,3)--(3,4) %L return 7-x -- (3,4)--(4,3) %L end %L fp = f21343 %L fp_x0 = 2 %L define_pwi("ParR") %L end %L %L use_f201343 = function () %L f201343 = function (x) %L if x <= 1 then return 2-2*x end -- (0,2)--(1,0) %L if x < 2 then return x-1 end -- (1,0)--(2,1) %L if x == 2 then return 2 end -- (2,2) %L if x <= 3 then return x+1 end -- (2,3)--(3,4) %L return 7-x -- (3,4)--(4,3) %L end %L fp = f201343 %L fp_x0 = 2 %L define_pwi("ParR") %L end %L %L -- use_f21343() %L -- use_f201343() %L \pu % _____ _ _ _ % |_ _(_) |_| | ___ _ __ __ _ __ _ ___ % | | | | __| |/ _ \ | '_ \ / _` |/ _` |/ _ \ % | | | | |_| | __/ | |_) | (_| | (_| | __/ % |_| |_|\__|_|\___| | .__/ \__,_|\__, |\___| % |_| |___/ % % «title» (to ".title") % (c2m212tfc1p 1 "title") % (c2m212tfc1a "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 2 - 2021.2} \bsk Aula 20: o TFC1 \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://angg.twu.net/2021.2-C2.html} \end{center} \newpage % ___ _ _ % |_ _|_ __ | |_ _ __ ___ __| |_ _ ___ __ _ ___ % | || '_ \| __| '__/ _ \ / _` | | | |/ __/ _` |/ _ \ % | || | | | |_| | | (_) | (_| | |_| | (_| (_| | (_) | % |___|_| |_|\__|_| \___/ \__,_|\__,_|\___\__,_|\___/ % % «intro-1» (to ".intro-1") % (c2m212tfc1p 2 "intro-1") % (c2m212tfc1a "intro-1") {\bf Introdução} \scalebox{0.75}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Digamos que $f:[a,b] \to \R$ é uma função integrável. Digamos que $c∈[a,b]$. Digamos que a função $F:[a,b] \to \R$ é \ColorRed{definida} por: % $$F(t) \;\; = \Intx{c}{t}{f(x)}.$$ O TFC1 tem duas versões. A versão mais simples diz o seguinte: se a função $f$ é contínua então para todo $t∈(a,b)$ vale: % $$F'(t) \;\; = f(t). \qquad \qquad (*)$$ A versão mais complicada do TFC1, que vamos ver depois, não supõe que a função $f$ é contínua. \msk Nós vamos ver um argumento visual que mostra que a igualdade $(*)$ é verdade. Esse argumento visual é \ColorRed{quase} uma demonstração formal, num sentido que eu vou explicar depois. }} \newpage % «intro-2» (to ".intro-2") % (c2m212tfc1p 3 "intro-2") % (c2m212tfc1a "intro-2") {\bf Introdução (2)} \scalebox{0.75}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Digamos que $f:[a,b] \to \R$ é uma função \ColorRed{contínua}. Digamos que $c∈[a,b]$. Digamos que a função $F:[a,b] \to \R$ é \ColorRed{definida} por: % $$F(t) \;\; = \Intx{c}{t}{f(x)}.$$ \def\eqq{\overset{\ColorRed{???}}{=}} Então: % $$\begin{array}{rcl} F'(t) &=& \D \lim_{ε→0} \frac{F(t+ε)-F(t)}{ε} \\ &=& \D \lim_{ε→0} \frac{ \Intx{c}{t+ε}{f(x)} - \Intx{c}{t}{f(x)} }{ε} \\ &=& \D \lim_{ε→0} \frac{ \Intx{t}{t+ε}{f(x)} }{ε} \\[12pt] &=& \D \lim_{ε→0} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)} \\[12pt] &\eqq& f(t) \\ \end{array} $$ }} \newpage % «intro-3» (to ".intro-3") % (c2m212tfc1p 4 "intro-3") % (c2m212tfc1a "intro-3") {\bf Introdução (3)} Digamos que $f:[a,b] \to \R$ é uma função \ColorRed{contínua}. Digamos que $c∈[a,b]$. Digamos que a função $F:[a,b] \to \R$ é \ColorRed{definida} por: % $$F(t) \;\; = \Intx{c}{t}{f(x)}.$$ O nosso argumento visual vai mostrar que: % $$\begin{array}{rcl} \D \lim_{ε→0} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)} &=& f(t). \\ \end{array} $$ \newpage % _____ _ _ % | ____|_ _____ _ __ ___ _ __ | | ___ / | % | _| \ \/ / _ \ '_ ` _ \| '_ \| |/ _ \ | | % | |___ > < __/ | | | | | |_) | | (_) | | | % |_____/_/\_\___|_| |_| |_| .__/|_|\___/ |_| % |_| % % «exemplo-1» (to ".exemplo-1") % (c2m212tfc1p 5 "exemplo-1") % (c2m212tfc1a "exemplo-1") \scalebox{1.0}{\def\colwidth{5cm}\firstcol{ {\bf Primeiro exemplo:} $f(x)$ é a nossa parábola preferida, e $t=1$. \msk Primeira figura: $ε=2$. Segunda figura: $ε=1$. Terceira figura: $ε=1/2$. \msk À esquerda: $\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$. À direita: $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$. \msk Repare que a área em laranja à esquerda sempre tem base $ε$ e a área em laranja à direita sempre tem base $ε·\frac{1}{ε}=1$. }\anothercol{ \unitlength=10pt %$$\ParR{}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(2)}}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(1)}}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(1/2)}}$$ }} \newpage \unitlength=25pt \def\myint{\Intx{1}{1+ε}{f(x)}} \def\myinte#1{ $\begin{array}{rl} \D \myint & \text{e} \\[15pt] \D \frac{1}{ε} \myint & \text{quando $ε=#1$:} \\ \end{array} $} \msk \myinte{2} $$\ParR{\expr{Pwir(2)}}$$ \newpage \myinte{1} $$\ParR{\expr{Pwir(1)}}$$ \newpage \myinte{1/2} $$\ParR{\expr{Pwir(1/2)}}$$ \newpage \myinte{1/4} $$\ParR{\expr{Pwir(1/4)}}$$ \newpage \myinte{1/8} $$\ParR{\expr{Pwir(1/8)}}$$ \newpage \myinte{1/16} $$\ParR{\expr{Pwir(1/16)}}$$ \newpage \myinte{1/32} $$\ParR{\expr{Pwir(1/32)}}$$ \newpage \myinte{1/64} $$\ParR{\expr{Pwir(1/64)}}$$ \newpage % «exemplo-1-left» (to ".exemplo-1-left") % (c2m212tfc1p 14 "exemplo-1-left") % (c2m212tfc1a "exemplo-1-left") \scalebox{1.0}{\def\colwidth{5cm}\firstcol{ {\bf Agora com $ε$ negativo!...} \msk $f(x)$ é a nossa parábola preferida, e $t=1$. \msk Primeira figura: $ε=-1$. Segunda figura: $ε=-1/2$. Terceira figura: $ε=-1/4$. \msk À esquerda: $\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$. À direita: $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$. % \msk % % Repare que a área em % % laranja à esquerda sempre % % tem base $ε$ e a área em % % laranja à direita sempre % % tem base $ε·\frac{1}{ε}=1$. }\anothercol{ \unitlength=10pt %$$\ParR{}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(-1)}}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(-1/2)}}$$ $$\ParR{\expr{Pwir(-1/4)}}$$ }} \newpage \myinte{-1} $$\ParR{\expr{Pwir(-1)}}$$ \newpage \myinte{-1/2} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/2)}}$$ \newpage \myinte{-1/4} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/4)}}$$ \newpage \myinte{-1/8} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/8)}}$$ \newpage \myinte{-1/16} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/16)}}$$ \newpage \myinte{-1/32} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/32)}}$$ \newpage \myinte{-1/64} $$\ParR{\expr{Pwir(-1/64)}}$$ \newpage % _____ _ _ _ % | ____|_ _____ _ __ ___(_) ___(_) ___ / | % | _| \ \/ / _ \ '__/ __| |/ __| |/ _ \ | | % | |___ > < __/ | | (__| | (__| | (_) | | | % |_____/_/\_\___|_| \___|_|\___|_|\___/ |_| % % «exercicio-1» (to ".exercicio-1") % (c2m212tfc1p 22 "exercicio-1") % (c2m212tfc1a "exercicio-1") % (find-LATEX "edrx21defs.tex" "firstcol-anothercol") %L use_f21343() \pu \scalebox{1.0}{\def\colwidth{6cm}\firstcol{ {\bf Exercício 1.} Seja $f(x)$ a função à direita. Seja $t=2$. \msk a) Desenhe $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$ para $ε=2$, $ε=1$, $ε=1/2$. \msk b) Desenhe $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$ para $ε=-2$, $ε=-1$, $ε=-1/2$. \msk Dica: comece entendendo as áreas em laranja à direita! \msk c) Quanto você acha que dá $\lim_{ε→0^+} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)}$? \msk d) Quanto você acha que dá $\lim_{ε→0^-} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)}$? }\hspace*{-1cm}\anothercol{ \unitlength=7.5pt \def\PPP#1{\ParR{\expr{Pwil(#1)}}} $$\PPP{2} \quad \PPP{-2}$$ $$\PPP{1} \quad \PPP{-1}$$ $$\PPP{1/2} \quad \PPP{-1/2}$$ }} \newpage % _____ _ _ ____ % | ____|_ _____ _ __ ___(_) ___(_) ___ |___ \ % | _| \ \/ / _ \ '__/ __| |/ __| |/ _ \ __) | % | |___ > < __/ | | (__| | (__| | (_) | / __/ % |_____/_/\_\___|_| \___|_|\___|_|\___/ |_____| % % «exercicio-2» (to ".exercicio-2") % (c2m212tfc1p 23 "exercicio-2") % (c2m212tfc1a "exercicio-2") % (find-LATEX "edrx21defs.tex" "firstcol-anothercol") %L use_f201343() \pu \scalebox{1.0}{\def\colwidth{6cm}\firstcol{ {\bf Exercício 2.} Seja $f(x)$ a função à direita. Seja $t=2$. \msk a) Desenhe $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$ para $ε=2$, $ε=1$, $ε=1/2$. \msk b) Desenhe $\frac{1}{ε}\Intx{t}{t+ε}{f(x)}$ para $ε=-2$, $ε=-1$, $ε=-1/2$. \msk Dica: comece entendendo as áreas em laranja à direita! \msk c) Quanto você acha que dá $\lim_{ε→0^+} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)}$? \msk d) Quanto você acha que dá $\lim_{ε→0^-} \frac{1}{ε} \Intx{t}{t+ε}{f(x)}$? }\hspace*{-1cm}\anothercol{ \unitlength=7.5pt \def\PPP#1{\ParR{\expr{Pwil(#1)}}} $$\PPP{2} \quad \PPP{-2}$$ $$\PPP{1} \quad \PPP{-1}$$ $$\PPP{1/2} \quad \PPP{-1/2}$$ }} \newpage % «descontinuidades» (to ".descontinuidades") % (c2m212tfc1p 24 "descontinuidades") % (c2m212tfc1a "descontinuidades") {\bf Descontinuidades} %L f_parabola_preferida = function (x) %L return 4 - (x-2)^2 %L end %L f_parabola_complicada = function (x) %L if x <= 4 then return f_parabola_preferida(x) end %L if x < 5 then return 5 - x end %L if x < 6 then return 7 - x end %L if x < 7 then return 3 end %L if x == 7 then return 4 end %L return 0.5 %L end %L f_funcao_complicada = f_parabola_complicada %L %L pwi = Piecewisify.new(f_funcao_complicada, seq(0, 4, 0.25), 5, 6, 7) %L %L Pict2e.new() %L :setbounds(v(0,0), v(8,5)) %L :grid() %L :add("#1") %L :axesandticks() %L :add(pwi:pw(0, 8)) -- f %L :bepc() %L :def("ParCoWith#1") %L :output() \pu \scalebox{0.65}{\def\colwidth{13cm}\firstcol{ Digamos que $f:[a,b]→\R$ é uma função qualquer. Vamos definir o conjunto dos pontos de descontinuidade da $f$, ou, pra abreviar, o ``conjunto das descontinuidades da $f$'', assim: % $$\mathsf{desc}(f) \;\; = \;\; \setofst{x∈[a,b]}{f \text{ é descontinua em $x$}} $$ A expressão ``$f$ tem um número finito de pontos de descontinuidade'', que eu vou abreviar pra ``$f$ tem finitas descontinuidades'' apesar disso soar bem estranho em português, vai querer dizer: % $$\mathsf{desc}(f) \text{\;\;é um conjunto finito}$$ O conjunto vazio é finito, então toda $f$ contínua ``tem finitas descontinuidades''. Essa função aqui tem finitas descontinuidades: % $$\unitlength=7.5pt \ParCoWith{} $$ A função de Dirichlet, que nós vimos aqui, % (c2m211somas2p 46 "dirichlet") % (c2m211somas2a "dirichlet") \ssk {\footnotesize \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-somas-2.pdf\#page=46} } tem infinitas descontinuidades. %}\anothercol{ }} \newpage % «tfc1-complicado-1» (to ".tfc1-complicado-1") % (c2m212tfc1p 25 "tfc1-complicado-1") % (c2m212tfc1a "tfc1-complicado-1") {\bf A versão complicada do TFC1} Vou dizer que uma função $f:[a,b]→\R$ é ``boa'' quando ela é integrável e tem finitas descontinuidades. \msk (O termo ``função boa'' é péssimo de propósito --- é pra deixar óbvio que essa é uma definição temporária, que vai valer só durante poucos slides...) \msk Vou dizer que uma função $G:[a,b]→\R$ obedece % $$G'(x) = f(x)$$ quando $G$ for contínua em $[a,b]$ e $G$ obedecer isto aqui: % $$∀x∈((a,b) \; ∖ \; \mathsf{desc}(f)). \; G'(x)=f(x)$$ ou seja, neste caso ``$G'(x) = f(x)$'' é uma abreviação pra algo complicado. \newpage % «exercicio-3» (to ".exercicio-3") % (c2m212tfc1p 26 "exercicio-3") % (c2m212tfc1a "exercicio-3") {\bf A versão complicada do TFC1 (2)} %L Pict2e.new() %L :setbounds(v(0,-2), v(4,3)) %L :grid() %L :axesandticks() %L :add(pictpiecewise("(0,1)--(1,1)o (1,2)c--(2,2)o (2,-1)c--(4,-1)") %L :as("\\linethickness{1pt}")) %L :bepc() %L :def("TFCcomplicEx") %L :output() \pu \scalebox{0.95}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Antes de prosseguir vamos fazer um exercício. \bsk {\bf Exercício 3.} Seja: $$f(x) \;\;=\;\; \unitlength=7.5pt \TFCcomplicEx $$ a) Qual é o domínio da $f$? (Ele está ``implícito no gráfico''...) b) Encontre uma função $G$ que obedece $G'(x)=f(x)$ e $G(0)=0$. c) Encontre uma função $H$ que obedece $H'(x)=f(x)$ e $H(0)=1$. d) Faça o gráfico da função $M(x) = H(x) - G(x)$. e) Encontre uma função $K$ que obedece $K'(x)=f(x)$ e $K(4)=-1$. %}\anothercol{ }} \newpage % «tfc1-complicado-3» (to ".tfc1-complicado-3") % (c2m212tfc1p 27 "tfc1-complicado-3") % (c2m212tfc1a "tfc1-complicado-3") {\bf A versão complicada do TFC1 (3)} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ Digamos que $f:[a,b]→\R$ é ``boa''. Digamos que $c∈[a,b]$ e que $G'(x) = f(x)$. Digamos que % $$F(x) \;\; = \;\; \Intt{c}{x}{f(t)}.$$ Então $F$ e $G$ ``diferem por uma constante'', como as funções $G$, $H$ e $K$ do exercício 3. Isso é o ``TFC1 na versão complicada''. Eu não vou demonstrá-lo. \quad $\frown$ \msk Seja $k$ essa constante. Temos: % $$∀x∈[a,b]. \; G(x) = F(x) + k.$$ \msk Isso tem um monte de consequências bacanas. Por exemplo: $F(c) = 0$, $G(c) = k$, e, se $α,β∈[a,b]$, % $$\begin{array}{rcl} \Intt{α}{β}{f(t)} &=& \Intt{c}{β}{f(t)} - \Intt{c}{α}{f(t)} \\ &=& F(β) - F(α) \\ &=& (G(β) - k) - (G(α) - k) \\ &=& G(β) - G(α). \\ \end{array} $$ }\anothercol{ Isso nos dá um \ColorRed{método} pra calcular integrais da função $f$. Se $α,β∈[a,b]$, \msk 1) encontramos \ColorRed{uma} solução $G(x)$ da EDO $G'(x) = f(x)$, \msk 2) usamos a fórmula % $$\Intt{α}{β}{f(t)} \;\; = \;\; G(β) - G(α).$$ \msk Você viu no exercício anterior que a EDO $G'(x) = f(x)$ tem infinitas soluções... Qualquer solução serve, e não precisamos calcular a constante $k$. \bsk \bsk \ColorRed{Esse método é o TFC2.} }} \newpage {\bf O TFC2} \msk Digamos que $f:[a,b]→\R$ é ``boa''. Digamos que $α,β∈[a,b]$ e que $G'(x) = f(x)$. \msk Então: $$\Intt{α}{β}{f(t)} \;\; = \;\; G(β) - G(α).$$ % \qquad \mname{TFC2} \newpage % «tfc2-exemplo» (to ".tfc2-exemplo") % (c2m212tfc1p 29 "tfc2-exemplo") % (c2m212tfc1a "tfc2-exemplo") {\bf TFC2: um exemplo} \ssk A nossa parábola preferida é $f(x) = 4 - (x-2)^2$, ou seja, $f(x) = 4x - x^2$. Digamos que $G(x) = 2x^2 - \frac{x^3}{3}$. Então $G'(x) = f(x)$, e o resultado desta substituição aqui vai dar uma igualdade verdadeira... $$\left( \Intt{α}{β}{f(t)} \;\; = \;\; G(β) - G(α) \right) \; \bmat{ f(x) := 4x - x^2 \\ G(x) := 2x^2 - \frac{x^3}{3} \\ β := 4 \\ α := 0 \\ } $$ \newpage % «tfc2-exemplo-2» (to ".tfc2-exemplo-2") % (c2m212tfc1p 30 "tfc2-exemplo-2") % (c2m212tfc1a "tfc2-exemplo-2") {\bf TFC2: um exemplo (2)} \scalebox{0.8}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Temos: % $$\begin{array}{c} \left( \D \Intt{α}{β}{f(t)} \;\; = \;\; G(β) - G(α) \right) \; \bmat{ f(x) := 4 - (x-2)^2 \\ G(x) := 2x^2 - \frac{x^3}{3} \\ β := 4 \\ α := 0 \\ } \\[25pt] = \;\; \left( \D \Intt{0}{4}{4-(t-2)^2} \;\; = \;\; \left(2·4^2-\frac{4^3}{3}\right) - \left(2·0^2-\frac{0^3}{3}\right) \right) \; \\ \end{array} $$ e: % $$\begin{array}{rcl} \D \Intt{0}{4}{4-(t-2)^2} &=& \left(2·4^2-\frac{4^3}{3}\right) - \left(2·0^2-\frac{0^3}{3}\right) \\ &=& \left(32 - \frac{64}{3}\right) - 0 \\[5pt] &=& \frac{96}{3} - \frac{64}{3} \\[5pt] &=& \frac{32}{3}. \\ \\ \end{array} $$ %}\anothercol{ }} % (setq eepitch-preprocess-regexp "^") % (setq eepitch-preprocess-regexp "^% ") % % * (eepitch-maxima) % * (eepitch-kill) % * (eepitch-maxima) % f : 4 - (x-2)^2; % expand(f); % integrate(expand(f), x); % (c2m212somas2p 27 "metodos-nomes") % (c2m212somas2a "metodos-nomes") % %$$F(t) \;\; = \Intx{c}{t}{f(x)}.$$ % (find-books "__analysis/__analysis.el" "apex-calculus-C2") % (find-apexcalculuspage (+ 10 236) "5.4 The Fundamental Theorem of Calculus") % (find-apexcalculuspage (+ 10 239) "the ball has travelled much farther") % (find-apexcalculuspage (+ 10 240) "The FTC and the chain rule") % (find-apexcalculuspage (+ 10 243) "The mean value theorem of integration") % (find-apexcalculuspage (+ 10 244) "average value") % (find-apexcalculuspage (+ 10 246) "Exercises 5.4") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "thomas") % (find-thomas11-1page (+ 60 356) "5.4 The fundamental theorem of calculus") % (find-thomas11-1page (+ 60 358) "Fundamental theorem, part 1") % (find-thomas11-1page (+ 60 361) "Fundamental theorem, part 2 (the evaluation theorem)") %\printbibliography \GenericWarning{Success:}{Success!!!} % Used by `M-x cv' \end{document} % ____ _ _ % | _ \(_)_ ___ _(_)_______ % | | | | \ \ / / | | | |_ / _ \ % | |_| | |\ V /| |_| | |/ / __/ % |____// | \_/ \__,_|_/___\___| % |__/ % % «djvuize» (to ".djvuize") % (find-LATEXgrep "grep --color -nH --null -e djvuize 2020-1*.tex") * (eepitch-shell) * (eepitch-kill) * (eepitch-shell) # (find-fline "~/2021.2-C2/") # (find-fline "~/LATEX/2021-2-C2/") # (find-fline "~/bin/djvuize") cd /tmp/ for i in *.jpg; do echo f $(basename $i .jpg); done f () { rm -v $1.pdf; textcleaner -f 50 -o 5 $1.jpg $1.png; djvuize $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -v $1.pdf; textcleaner -f 50 -o 10 $1.jpg $1.png; djvuize $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -v $1.pdf; textcleaner -f 50 -o 20 $1.jpg $1.png; djvuize $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize WHITEBOARDOPTS="-m 1.0 -f 15" $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize WHITEBOARDOPTS="-m 1.0 -f 30" $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize WHITEBOARDOPTS="-m 1.0 -f 45" $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize WHITEBOARDOPTS="-m 0.5" $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { rm -fv $1.png $1.pdf; djvuize WHITEBOARDOPTS="-m 0.25" $1.pdf; xpdf $1.pdf } f () { cp -fv $1.png $1.pdf ~/2021.2-C2/ cp -fv $1.pdf ~/LATEX/2021-2-C2/ cat <<%%% % (find-latexscan-links "C2" "$1") %%% } f 20201213_area_em_funcao_de_theta f 20201213_area_em_funcao_de_x f 20201213_area_fatias_pizza % __ __ _ % | \/ | __ _| | _____ % | |\/| |/ _` | |/ / _ \ % | | | | (_| | < __/ % |_| |_|\__,_|_|\_\___| % % <make> * (eepitch-shell) * (eepitch-kill) * (eepitch-shell) # (find-LATEXfile "2019planar-has-1.mk") make -f 2019.mk STEM=2021-2-C2-TFC1 veryclean make -f 2019.mk STEM=2021-2-C2-TFC1 pdf % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c2t1" % ee-tla: "c2m212tfc1" % End: