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% (find-LATEX "2022-1-C3-funcoes-homogeneas.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2022-1-C3-funcoes-homogeneas.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2022-1-C3-funcoes-homogeneas.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2022-1-C3-funcoes-homogeneas.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2021-2-C3-funcoes-homogeneas.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2022-1-C3-funcoes-homogeneas")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2022-1-C3-funcoes-homogeneas") % (find-pdf-page "~/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf % file:///tmp/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf % file:///tmp/pen/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.pdf % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C3-funcoes-homogeneas.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-CN-aula-links "2022-1-C3-funcoes-homogeneas" "3" "c3m221fh" "c3fh") % «.videos-antigos» (to "videos-antigos") % % «.defs» (to "defs") % «.title» (to "title") % «.exercicio-1» (to "exercicio-1") % «.exercicio-2» (to "exercicio-2") % «.exercicio-2-cont» (to "exercicio-2-cont") % «.exercicio-3» (to "exercicio-3") % «.exercicio-4» (to "exercicio-4") % «.exercicio-5» (to "exercicio-5") % % «.djvuize» (to "djvuize") % «videos-antigos» (to ".videos-antigos") % (c3m212mt2a "video-a") % (c3m212mt2a "video-b") % (c3m212mt2a "video-c") % <videos> % Video (not yet): % (find-ssr-links "c3m221fh" "2022-1-C3-funcoes-homogeneas") % (code-eevvideo "c3m221fh" "2022-1-C3-funcoes-homogeneas") % (code-eevlinksvideo "c3m221fh" "2022-1-C3-funcoes-homogeneas") % (find-c3m221fhvideo "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} % \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") % % (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 "Pict2e1-1.lua" -- (find-LATEX "Pict2e1-1.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 Pict2e.__index.suffix = "%" \pu \def\pictgridstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.3pt}} \def\pictaxesstyle{\linethickness{0.5pt}} \def\pictnaxesstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.5pt}} \celllower=2.5pt % «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/2022-1-C3.pdf} \def\drafturl{http://angg.twu.net/2022.1-C3.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} \def\Rq{\ColorRed{?}} % _____ _ _ _ % |_ _(_) |_| | ___ _ __ __ _ __ _ ___ % | | | | __| |/ _ \ | '_ \ / _` |/ _` |/ _ \ % | | | | |_| | __/ | |_) | (_| | (_| | __/ % |_| |_|\__|_|\___| | .__/ \__,_|\__, |\___| % |_| |___/ % % «title» (to ".title") % (c3m221fhp 1 "title") % (c3m221fha "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 3 - 2022.1} \bsk Aula 29: funções homogêneas \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://angg.twu.net/2022.1-C3.html} \end{center} \newpage % «exercicio-1» (to ".exercicio-1") % (c3m221fhp 2 "exercicio-1") % (c3m221fha "exercicio-1") {\bf Introdução} \def\HH#1{[\text{H}_#1]} \def\HP#1{[\text{H}'_#1]} \def\HPP#1{[\text{H}''_#1]} \def\HHH#1#2#3#4{ \left(\begin{array}{lrcl} F(#3·#1,#3·#2) \;\; = \;\; #3^#4·F(#1,#2) \\ \end{array} \right)} \def\HHP#1#2#3#4#5#6{ \left(\begin{array}{lrcl} \text{Se} & (#3,#4) &=& #5 · (#1,#2) \\ \text{então} & F(#3,#4) &=& #5^#6·F(#1,#2) \\ \end{array} \right)} \def\HHPP#1#2#3#4#5#6{ \left(\begin{array}{lrcl} F(#1+#5#3,#2+#5#4) \;\; = \;\; #5^#6F(#1+#3,#2+#4) \\ \end{array} \right)} \scalebox{0.4}{\def\colwidth{14cm}\firstcol{ No semestre passado eu apresentei funções homogêneas de um jeito que demorou muito... esse aqui: \ssk {\footnotesize % (c3m212fhp 3 "exercicio-1") % (c3m212fha "exercicio-1") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf} } \ssk Vou tentar outro jeito agora. Normalmente a gente começa a ouvir falar de funções homogêneas por polinômios homogêneos, que são polinômios que todos os monômios deles têm o mesmo grau... por exemplo, % $$2x^3y^4 + 5x^4y^3 - 6x^7$$ é um polinômio em duas variáveis, $x$ e $y$, que é homogêneo de grau 7, porque $x^3y^4$, $x^4y^3$, e $x^7$ são monômios de grau 7. Qualquer polinômio em duas variáveis pode ser decomposto em polinômios homogêneos; por exemplo: % $$\def\gra#1{←\;\text{parte homogênea de grau #1}} \begin{array}{rcll} F(x,y) &=& a & \gra0 \\ &+& bx + cy & \gra1 \\ &+& dx^2 + exy + fy^2 & \gra2 \\ &+& gx^3 + hxy^2 + jx^2y + ky^3 & \gra3 \\ &+& \ldots \end{array} $$ Repare que fica implícito que $a, b, \ldots, k, \ldots$ são constantes. \msk Uma função em duas variáveis, $F(x,y)$, homogênea de grau $k$, é uma que obedece isso aqui: % $$\HH{k} \;\;=\;\; \HHH{x_1}{y_1}{λ}{k}$$ ou, equivalentemente, $$\HP{k} \;\;=\;\; \HHP{x_1}{y_1}{x_2}{y_2}{λ}{k}$$ O ``$∀x_1,y_1,x_2,y_2,λ∈\R$'' fica implícito. Veja estas páginas da Wikipedia: \ssk {\footnotesize \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_polynomial} \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_function} } }\anothercol{ Eu inventei nomes curtos --- $\HH{k}$ e $\HP{k}$ --- pra essas propriedades pra poder usar a operação `$[:=]$' de Cálculo 2, \ssk {\footnotesize % (c2m212introp 11 "exercicio-1-gab") % (c2m212introa "exercicio-1-gab") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf#page=11 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf\#page=11} } \ssk pra obter casos particulares. Por exemplo, se a função $F(x,y)$ é homogênea de grau 2 então estes casos particulares valem: % \sa{subst34}{\bsm{x_1:=3 \\ y_1:=4 \\ x_2:=30 \\ y_2:=40 \\ λ:=10 \\ k:=2 }} % $$\begin{array}{rcl} \HH{k} \ga{subst34} &=& \HHH{3}{4} {10}{2} \\ \\[-5pt] \HP{k} \ga{subst34} &=& \HHP{3}{4}{30}{40}{10}{2} \end{array} $$ \bsk Vamos definir $\HH{1}, \HH{2}, \HH{3}, \ldots, \HP{1}, \HP{2}, \HP{3}, \ldots$ ``do jeito óbvio'' --- $\HH{2}=\HH{k}[k:=2]$, $\HP{3}=\HH{k}[k:=3]$, etc. No exercício abaixo você vai entender os detalhes disso. \bsk \bsk \bsk {\bf Exercício 1.} Complete: \ssk a) $\HH{k} [k:=2] \;=\; \Rq$ \ssk b) $\HP{k} [k:=3] \;=\; \Rq$ }} \newpage % «exercicio-2» (to ".exercicio-2") % (c3m221fhp 3 "exercicio-2") % (c3m221fha "exercicio-2") {\bf Exercício 2} % (find-angg "LUA/Pict2e1-1.lua" "Numerozinhos-test4") % %L Numerozinhos.xyn = function (x, y, n) %L if n == "." then return nil end %L if n == "?" then n = "\\ColorRed{?}" end %L return pformat("\\put(%s,%s){\\cell{\\text{%s}}}", x, y, n) %L end %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(-5,-5), v(5,5)) %L p = Numerozinhos.xynss(-4, -4, %L [[ . . ? . . . . . . %L . . . . ? . . ? . %L . . . ? ? . ? . ? %L . . . . 3 4 5 . . %L . . ? ? ? 8 ? ? . %L . . ? ? ? . . . . %L ? . ? . ? 2 . . . %L . . . . . . . . . %L . . . . . . ? . .]]) %L p:pgat("pN"):preunitlength("11pt"):sa("Exercicio 2"):output() \pu \scalebox{0.7}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ Digamos que $F(x,y)$ é uma função de duas variáveis, que não precisa ser um polinômio em duas variáveis --- ela pode ser algo bem mais esquisito. Digamos que $F(x,y)$ seja homogênea de grau 2. Digamos que a figura à direita diz coisas que a gente sabe sobre a função $F$ e coisas que a gente quer descobrir sobre ela --- por exemplo, o numerozinho 2 na posição $(1,1)$ diz que sabemos que $F(1,1)=4$, e o `$\Rq$' na posição $(3,3)$ diz que queremos saber $F(3,3)$. Como $F$ obedece $\HP{2}$, este caso particular do $\HP{2}$ tem que valer: % $$\begin{array}{l} \HHP{x_1}{y_1}{x_2}{y_2}{λ}{2} \bsm{x_1:=1 \\ y_1:=1 \\ x_2:=3 \\ y_2:=3 \\ λ:=3} \\ = \; \HHP 113332 \end{array} $$ E portanto $F(3,3) = 3^2 · F(1,1) = 3^2 · 4 = 9·4 = 36$. }\anothercol{ \vspace*{0cm} $\ga{Exercicio 2}$ }} \newpage % «exercicio-2-cont» (to ".exercicio-2-cont") % (c3m221fhp 4 "exercicio-2-cont") % (c3m221fha "exercicio-2-cont") {\bf Exercício 2 (cont.)} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ a) O que você tem que pôr em cada `$\Rq$' daqui % $$\begin{array}{l} \HHP{x_1}{y_1}{x_2}{y_2}{λ}{2} \bsm{x_1:=\Rq \\ y_1:=\Rq \\ x_2:=\Rq \\ y_2:=\Rq \\ λ:=\Rq} \\ \end{array} $$ pra descobrir o valor de $F(3,0)$ a partir do valor de $F(1,0)$? \ssk b) Qual vai ser o valor de $F(3,0)$? \ssk c) O que você tem que pôr em cada `$\Rq$' acima pra descobrir $F(-2,4)$ a partir de $F(1,-2)$? \ssk d) Qual vai ser o valor de $F(-2,4)$? \ssk e) Qual vai ser o valor de $F(-1,-1)$? \ssk f) Escreva as contas do item (e) de forma que cada `$=$' seja fácil de justificar. Baseie-se neste jogo aqui: \ssk {\scriptsize % (c2m221dfip 4 "o-jogo") % (c2m221dfia "o-jogo") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-der-fun-inv.pdf#page=4 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-der-fun-inv.pdf\#page=4} } \ssk g) Descubra os valores da $F$ nos outros `$\Rq$'s da figura à direita. }\anothercol{ \vspace*{0cm} $\ga{Exercicio 2}$ }} \newpage % «exercicio-3» (to ".exercicio-3") % (c3m221fhp 5 "exercicio-3") % (c3m221fha "exercicio-3") {\bf Exercício 3.} \scalebox{0.8}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ No exercício 2 nós supusemos que a função $F(x,y)$ era homogênea de grau 2. Agora nós vamos usar a mesma figura, \ColorRed{mas vamos supor que a $F(x,y)$ é homogênea de grau 1.} Digamos --- como no exercício anterior --- que os numerozinhos da figura à direita indicam coisas que a gente sabe sobre a função $F(x,y)$ e que os `$\Rq$' indicam coisas que a gente quer descobrir. \msk Descubra o valor dessa $F(x,y)$ em cada `$\Rq$' da figura. }\anothercol{ \vspace*{0cm} $\ga{Exercicio 2}$ }} \newpage % «exercicio-4» (to ".exercicio-4") % (c3m221fhp 6 "exercicio-4") % (c3m221fha "exercicio-4") {\bf Exercício 4.} \scalebox{0.8}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ No exercício 2 nós supusemos que a função $F(x,y)$ era homogênea de grau 2, e no exercício 3 nós supusemos que ela era homogênea de grau 1. Agora nós vamos usar a mesma figura, mas vamos supor que a $F(x,y)$ é homogênea de grau \ColorRed{3}. \msk Digamos --- como no exercício anterior --- que os numerozinhos da figura à direita indicam coisas que a gente sabe sobre a função $F(x,y)$ e que os `$\Rq$' indicam coisas que a gente quer descobrir. \msk Descubra o valor dessa $F(x,y)$ em cada `$\Rq$' da figura. }\anothercol{ \vspace*{0cm} $\ga{Exercicio 2}$ }} \newpage % «exercicio-5» (to ".exercicio-5") % (c3m221fhp 7 "exercicio-5") % (c3m221fha "exercicio-5") % (find-LATEX "Pict2e1-1.lua" "Numerozinhos-test2") % (find-angg "LUA/Pict3D1.lua" "nff-test2") % (find-angg "LUA/Pict3D1.lua" "nff") {\bf Exercício 5.} Vamos dizer que uma função $F(x,y)$ é {\sl homogênea de grau $k$ em torno do ponto $(x_0,y_0)$} quando ela obedece $\HHPP {x_0}{Δx}{y_0}{Δy}λk$ %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(6,5)) %L x0,y0 = 4,3 %L nff = function (str) %L return Code.vc("x,y => local Dx,Dy = x-x0,y-y0; return "..str) %L end %L p = Numerozinhos.fromf(v(x0-2,y0-2),v(x0+2,y0+2), nff "Dx*Dy") %L p:pgat("pN"):preunitlength("11pt"):sa("Exercicio 5"):output() \pu $$\ga{Exercicio 5}$$ %\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") % __ __ _ % | \/ | __ _| | _____ % | |\/| |/ _` | |/ / _ \ % | | | | (_| | < __/ % |_| |_|\__,_|_|\_\___| % % <make> * (eepitch-shell) * (eepitch-kill) * (eepitch-shell) # (find-LATEXfile "2019planar-has-1.mk") make -f 2019.mk STEM=2022-1-C3-funcoes-homogeneas veryclean make -f 2019.mk STEM=2022-1-C3-funcoes-homogeneas pdf % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c3fh" % ee-tla: "c3m221fh" % End: