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% (find-LATEX "2022-1-C3-P1.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2022-1-C3-P1.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2022-1-C3-P1.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2022-1-C3-P1.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2022-1-C3-P1.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2022-1-C3-VSB.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2022-1-C3-P1")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2022-1-C3-P1.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2022-1-C3-P1") % (find-pdf-page "~/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2022-1-C3-P1.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf % file:///tmp/2022-1-C3-P1.pdf % file:///tmp/pen/2022-1-C3-P1.pdf % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C3-P1.pdf % (find-LATEX "2019.mk") % (find-sh0 "cd ~/LUA/; cp -v Pict2e1.lua Pict2e1-1.lua Piecewise1.lua ~/LATEX/") % (find-sh0 "cd ~/LUA/; cp -v Pict2e1.lua Pict2e1-1.lua Pict3D1.lua ~/LATEX/") % (find-sh0 "cd ~/LUA/; cp -v C2Subst1.lua C2Formulas1.lua ~/LATEX/") % (find-CN-aula-links "2022-1-C3-P1" "3" "c3m221p1" "c3p1") % «.defs» (to "defs") % «.title» (to "title") % «.barranco-defs» (to "barranco-defs") % «.questao-1» (to "questao-1") % «.questao-1-gab» (to "questao-1-gab") % % «.djvuize» (to "djvuize") % <videos> % Video (not yet): % (find-ssr-links "c3m221p1" "2022-1-C3-P1") % (code-eevvideo "c3m221p1" "2022-1-C3-P1") % (code-eevlinksvideo "c3m221p1" "2022-1-C3-P1") % (find-c3m221p1video "0:00") \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 "Piecewise1.lua" -- (find-LATEX "Piecewise1.lua") %L dofile "QVis1.lua" -- (find-LATEX "QVis1.lua") %L dofile "Pict3D1.lua" -- (find-LATEX "Pict3D1.lua") %L dofile "C2Formulas1.lua" -- (find-LATEX "C2Formulas1.lua") %L Pict2e.__index.suffix = "%" \pu \def\pictgridstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.3pt}} \def\pictaxesstyle{\linethickness{0.5pt}} \def\pictnaxesstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.5pt}} \celllower=4pt % «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/2022-1-C3.pdf} \def\drafturl{http://angg.twu.net/2022.1-C3.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} % «defs-T-and-B» (to ".defs-T-and-B") % (c3m202p1p 6 "questao-2") % (c3m202p1a "questao-2") \long\def\ColorOrange#1{{\color{orange!90!black}#1}} \def\T(Total: #1 pts){{\bf(Total: #1)}} \def\T(Total: #1 pts){{\bf(Total: #1 pts)}} \def\T(Total: #1 pts){\ColorRed{\bf(Total: #1 pts)}} \def\B (#1 pts){\ColorOrange{\bf(#1 pts)}} % _____ _ _ _ % |_ _(_) |_| | ___ _ __ __ _ __ _ ___ % | | | | __| |/ _ \ | '_ \ / _` |/ _` |/ _ \ % | | | | |_| | __/ | |_) | (_| | (_| | __/ % |_| |_|\__|_|\___| | .__/ \__,_|\__, |\___| % |_| |___/ % % «title» (to ".title") % (c3m221p1p 1 "title") % (c3m221p1a "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 3 - 2022.1} \bsk P1 (Primeira prova) \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://angg.twu.net/2022.1-C3.html} \end{center} \newpage % «barranco-defs» (to ".barranco-defs") % (c3m221p1p 3 "barranco-defs") % (c3m221p1a "barranco-defs") % (c3m221nfp 26 "barranco") % (c3m221nfa "barranco") %\printbibliography %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(-1,-1), v(9,9)) %L barranco = Numerozinhos.from(0, 0, [[ %L 4 4 4 4 4 4 4 4 4 %L 4 4 4 4 4 4 4 4 4 %L 3 3 3 3 4 4 4 4 4 %L 2 2 2 2 3 4 4 4 4 %L 1 1 1 1 2 3 4 4 4 %L 0 0 0 0 1 2 3 4 4 %L 0 0 0 0 0 1 2 2 2 %L 0 0 0 0 0 0 1 1 1 %L 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ]]) %L barranco_spec0 = [[ %L (0,7)--(3,7)--(7,3)--(8,3) %L (3,7)--(3,3) (6,0)--(6,2) (7,2)--(8,2) %L (0,3)--(3,3)--(6,0)--(8,0) ]] %L barranco_spec = barranco_spec0 -- .. [[ (7,3)--(6,2) ]] %L barranco_spec = barranco_spec0 .. [[ (7,3)--(6,2)--(7,2) ]] %L barranco_spec2 = barranco_spec0 .. [[ (7,2)--(6,3)--(6,2) (6,3)--(7,3)--(7,2) ]] %L barranco:topict( ):sa("barranco"):output() %L barranco:topict(barranco_spec ):sa("barranco com linhas"):output() %L barranco:topict(barranco_spec2):sa("barranco com linhas 2"):output() %L %L barranco_Fa = [[ (3,3)--(3,7)--(7,3)--(6,2)--(6,0)--(3,3) ]] %L barranco_Fb = [[ (8,2)--(6,2)--(7,3)--(8,3) ]] %L barranco:topict(barranco_Fa):sa("barranco Fa"):output() %L barranco:topict(barranco_Fb):sa("barranco Fb"):output() %L %L makedv = function (...) %L return PictList({"\\def\\closeddot{\\circle*{0.4}}"}) %L :adddv(...) %L :prethickness("1.0pt"):precolor("Blue4") %L end %L dv_item_d = makedv( %L {6, 2.5, 1,1}, %L {6.5,2.5,}, %L {7, 2.5, 0,2}) %L dv_item_e = makedv( %L {6.5, 2.5}, %L {8.0, 1.0}, %L {7.5, 1.5}, %L {7.0, 2.0}, %L {6.75, 2.25}, %L {5.0, 4.0}, %L {5.5, 3.5}, %L {6.0, 3.0}, %L {6.25, 2.75} %L ) %L dv_item_f = makedv( %L {2,1}, %L {2,5, 0,1}, %L {5,3, 1,1}, %L {6,6}, %L {7,1, 0,1}, %L {7,2.5, 0,2}) %L barranco:topict(barranco_spec, dv_item_d) %L :sa("barranco item d"):output() %L barranco:topict(barranco_spec, dv_item_e) %L :sa("barranco item e"):output() %L barranco:topict(barranco_spec, dv_item_f) %L :sa("barranco item f"):output() \pu \def\barra {\ga{barranco}} \def\barra {\scalebox{0.9}{$\ga{barranco}$}} \def\barrl {\scalebox{0.9}{$\ga{barranco com linhas}$}} \def\barrFa{\scalebox{0.9}{$\ga{barranco Fa}$}} \def\barrFb{\scalebox{0.9}{$\ga{barranco Fb}$}} \newpage % «questao-1» (to ".questao-1") % (c3m221p1p 99 "questao-1") % (c3m221p1a "questao-1") {\bf Questão 1.} % (c3m221nfp 12 "variaveis-novas") % (c3m221nfa "variaveis-novas") % (c3m221nfp 30 "derivada-direcional") % (c3m221nfa "derivada-direcional") \scalebox{0.55}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ \vspace*{-0.5cm} \T(Total: 7.0 pts) Quando nós fizemos os exercícios do barranco -- reproduzido na próxima página -- nós vimos que as duas faces mais complicadas dele eram a) a face que continha os pontos $(3,5,2)$, $(4,5,3)$ e $(3,6,3)$ e b) a face que continha os pontos $(7,2,2)$, $(8,2,2)$ e $(7,3,4)$. Vou chamar essas faces de $F_a$ e $F_b$ e usar os mesmos símbolos pras funções dos planos associados a elas: quando $(x,y)∈F_a$ temos $z(x,y)=F_a(x,y)$ e quando $(x,y)∈F_b$ temos $z(x,y)=F_b(x,y)$. \msk a) \B(0.2 pts) Dê a equação do plano $F_a(x,y)$. \ssk b) \B(0.2 pts) Dê a equação do plano $F_b(x,y)$. \ssk c) \B(2.0 pts) Mostre em qual região do barranco os numerozinhos obedecem $z=F_a(x,y)$ e em qual região eles obedecem $z=F_b(x,y)$. As faces $F_a$ e $F_b$ têm uma aresta em comum? \ssk d) \B(0.6 pts) Sejam $P_0=(6,2.5)$, $P_1=(6.5,2.5)$ e $P_2=(7,2.5)$. Descubra - no olhômetro mesmo - quem são $z_x$ e $z_y$ nos pontos $P_0$, $P_1$ e $P_2$. \ssk e) \B(2.0 pts) O Bortolossi define a derivada direcional por essa fórmula aqui: % $$\frac{∂f}{∂𝐛v}(𝐛p) = \lim_{t→0} \frac{ f(𝐛p + t·𝐛v) - f(𝐛p) }{t} $$ % (c3m221nfp 30 "derivada-direcional") % (c3m221nfa "derivada-direcional") }\anothercol{ Calcule % $$\frac{ f(𝐛p + t·𝐛v) - f(𝐛p) }{t} $$ \msk quando $𝐛p=P_1$ e $𝐛v=\VEC{0.5,-0.5}$, para os seguintes valores de $t$: $t=3$, $t=2$, $t=1$, $t=0.5$, $t=-3$, $t=-2$, $t=-1$, $t=-0.5$. \msk f) \B(2.0 pts) Lembre que o gradiente de uma função de $\R^2$ em $\R$ é definido como $\Vec{∇}G(x,y) = \VEC{G_x(x,y), G_y(x,y)}$. Em ``notação de físicos'' isso vira $\Vec{∇}z = \VEC{z_x,z_y}$, e a nossa convenção pra notação pra desenhar vetores gradientes é que cada $\Vec{∇}G(x,y)$ é desenhado como $G(x,y) + \Vec{∇}G(x,y)$. Represente em um dos diagramas de numerozinhos da próxima página $\Vec{∇}F$ para estes valores de $(x,y)$: $(2,1)$, $(2,5)$, $(5,3)$, $(6,6)$, $(7,1)$, $(7,2.5)$. }} \newpage \def\barra{\ga{barranco}} \def\barra{\scalebox{0.9}{$\ga{barranco}$}} \def\barrl{\scalebox{0.9}{$\ga{barranco com linhas}$}} $\begin{array}{rcl} \barra & \barra & \barra \\ \barra & \barra & \barra \\ \end{array} $ \newpage % «questao-1-gab» (to ".questao-1-gab") % (c3m221p1p 4 "questao-1-gab") % (c3m221p1a "questao-1-gab") % (find-angg "LUA/Pict2e1-1.lua" "Numerozinhos-test6") {\bf Questão 1: gabarito (muito incompleto)} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ Dois modos de dividir o barranco em faces: \msk $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{rcl} \ga{barranco com linhas} & \ga{barranco com linhas 2} \\ \end{array} $} $ \msk Eu prefiro o primeiro modo porque ele tem uma face a menos, mas vou aceitar respostas que usavam o segundo modo. As faces $F_a$ e $F_b$ são: \msk $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{rcl} \ga{barranco Fa} & \ga{barranco Fb} \\ \end{array} $} $ \msk a) $F_a(x,y) = x+y-6$ b) $F_b(x,y) = 2y-2$ c) Veja as figuras acima. d) Em $P_0=(6,2.5)$ temos $z=2.5$, $z_x=1$, $z_y=1$; Em $P_1=(6.5,2.5)$ temos $z=3$, e nesse ponto $z_x$ e $z_y$ não existem; Em $P_2=(7,2.5)$ temos $z=3$, $z_x=0$, $z_y=2$. }\anothercol{ \vspace*{0cm} Item d: $\ga{barranco item d}$ Item e: $\ga{barranco item e}$ Item f: $\ga{barranco item f}$ }} \newpage {\bf Questão 2.} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ % (c3m221nfp 12 "variaveis-novas") % (c3m221nfa "variaveis-novas") % (find-sthompsonpage (+ 11 66) "IX. Introducing a Useful Dodge") % (find-sthompsontext (+ 11 66) "INTRODUCING A USEFUL DODGE") \vspace*{-0.5cm} \T(Total: 3.0 pts) No capítulo VI o Thompson calcula $\ddx((x^2 + c) + (ax^4 + b))$ organizando as contas mais ou menos desta forma: $$\begin{array}{rcl} y &=& (x^2 + c) + (ax^4 + b) \\ \frac{dy}{dx} &=& \frac{d((x^2+c) + (ax^4+b))}{dx} \\ &=& \frac{d(x^2+c)}{dx} + \frac{d(ax^4+b)}{dx} \\ &=& 2x + 4ax^3 \\ \end{array} $$ E no capítulo IX -- ``Introducing a useful dodge'' -- o Thompson mostra como a gente pode simplificar contas como essa introduzindo ``variáveis dependentes'' novas... por exemplo, $w = x^2+c$. Além disso ele trata $dy$ e $dw$ como variáveis que dependem de $x$ e $dy$. Use estes truques pra calcular $\frac{dy}{dx}$ quando: % $$ y = \sqrt { \D \frac{a^2+x^2}{a^2-x^2} } \sqrt[3]{ \D \frac{a^2-x^2}{a^2+x^2} } $$ }\anothercol{ {\bf Gabarito} Veja o livro do Thompson! Ó: \ssk {\footnotesize % (find-books "__analysis/__analysis.el" "thompson") % (find-sthompsonpage (+ 11 66) "IX. Introducing a Useful Dodge") % https://www.gutenberg.org/files/33283/33283-pdf.pdf#page=81 \url{https://www.gutenberg.org/files/33283/33283-pdf.pdf\#page=81} } }} \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") % __ __ _ % | \/ | __ _| | _____ % | |\/| |/ _` | |/ / _ \ % | | | | (_| | < __/ % |_| |_|\__,_|_|\_\___| % % <make> * (eepitch-shell) * (eepitch-kill) * (eepitch-shell) # (find-LATEXfile "2019planar-has-1.mk") make -f 2019.mk STEM=2022-1-C3-P1 veryclean make -f 2019.mk STEM=2022-1-C3-P1 pdf % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c3p1" % ee-tla: "c3m221p1" % End: