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% (find-LATEX "2022-2-C2-somas-de-riemann.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2022-2-C2-somas-de-riemann.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2022-2-C2-somas-de-riemann.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2022-2-C2-somas-de-riemann.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2022-2-C2-somas-de-riemann.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2022-2-C2-somas-de-riemann")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2022-2-C2-somas-de-riemann") % (find-pdf-page "~/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf % file:///tmp/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf % file:///tmp/pen/2022-2-C2-somas-de-riemann.pdf % http://angg.twu.net/LATEX/2022-2-C2-somas-de-riemann.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 "2022-2-C2-somas-de-riemann" "2" "c2m222sr" "c2sr") % «.defs» (to "defs") % «.title» (to "title") % «.links» (to "links") % «.somas-de-riemann-0» (to "somas-de-riemann-0") % «.atirei» (to "atirei") % «.somas-de-retangulos» (to "somas-de-retangulos") % «.exercicio-1» (to "exercicio-1") % «.somatorios» (to "somatorios") % «.exercicio-2» 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(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=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/2022-2-C2.pdf} \def\drafturl{http://angg.twu.net/2022.2-C2.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} \def\V{\mathbf{V}} \def\F{\mathbf{F}} % https://en.wikipedia.org/wiki/Extended_real_number_line \def\Rext{\overline{\R}} % _____ _ _ _ % |_ _(_) |_| | ___ _ __ __ _ __ _ ___ % | | | | __| |/ _ \ | '_ \ / _` |/ _` |/ _ \ % | | | | |_| | __/ | |_) | (_| | (_| | __/ % |_| |_|\__|_|\___| | .__/ \__,_|\__, |\___| % |_| |___/ % % «title» (to ".title") % (c2m222srp 1 "title") % (c2m222sra "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 2 - 2022.2} \bsk Aula 13, 14 e 16: Somas de Riemann, imagens de conjuntos, e infs e sups \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://angg.twu.net/2022.2-C2.html} \end{center} \newpage % «links» (to ".links") % (c2m222srp 2 "links") % (c2m222sra "links") % (c2m221tfc1a "title") % (c2m221tfc1a "title" "Aula 23: o TFC1") % (c2m221isa "title") % (c2m221isa "title" "Aula 15: infs e sups") % (find-THfile "2022-apresentacao-sobre-C2.blogme" "tudos.txt") % (c2m221tudop 1 "title") % (c2m221tudoa "title") % (c2m212tudop 1 "title") % (c2m212tudoa "title") % (find-pdf-text "~/LATEX/2022-1-C2-tudo.pdf") % (find-pdf-text "~/LATEX/2021-2-C2-tudo.pdf") % (find-pdf-text "~/LATEX/2021-1-C2-tudo.pdf") % (find-pdf-text "~/LATEX/2020-2-C2-tudo.pdf") \newpage % «somas-de-riemann-0» (to ".somas-de-riemann-0") % (c2m222srp 2 "somas-de-riemann-0") % (c2m222sra "somas-de-riemann-0") {\bf Introdução: Somas de Riemann} \scalebox{0.55}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ Somas de Riemann podem ser definidas de vários jeitos diferentes. A figura abaixo tem dois desses jeitos: os retângulos mais escuros dela são a ``\ColorRed{melhor aproximação por retângulos por baixo}'' para $\Intx{-1}{1}{f(x)}$; repare que todos esses retângulos mais escuros estão ``apoiados no eixo $x$''... % (find-c2crishernandezpage (+ 10 2) "") % (find-latexgimp-links "2020-1-C2/area-hernandez-1") \includegraphics[width=8cm]{2020-1-C2/area-hernandez-1.png} Nós vamos considerar que os retângulos mais claros da figura também estão apoiados no eixo $x$, só que eles estão atrás dos mais escuros, então a gente só vê uma parte deles. \msk Esses retângulos mais claros -- que, deixa eu repetir, estão todos apoiados no eixo $x$ -- são a ``\ColorRed{melhor aproximação por retângulos por cima}'' para $\Intx{-1}{1}{f(x)}$. }\anothercol{ Dá pra fazer uma figura como essas na mão e no olhômetro assim: 1) a gente começa desenhando uma curva $y=f(x)$; 2) depois a gente desenha a parede esquerda da região $\Intx{a}{b}{f(x)}$, que é um segmento vertical em $x=a$, e a parede direita, que é um segmento em $x=b$; 3) depois a gente divide o intervalo de integração, $[a,b]$, em um certo número de subintervalos -- a Cristiane Hernández usou o intervalo $[-1,1]$ e dividiu ele em 7 subintervalos iguais; 4) pra cada um desses subintervalos a gente desenha o retângulo mais alto cuja base é aquele intervalo e que está todo sob a curva $y=f(x)$; 5) pra cada um desses subintervalos a gente desenha o retângulo mais baixo cuja base é aquele intervalo e que está todo acima da curva $y=f(x)$; 6) aí a gente colore tudo do jeito certo, usando uma cor pra ``melhor aproximação por retângulos por baixo'' -- os retângulos do passo 4 -- e outra cor pra ``melhor aproximação por retângulos por cim'' -- os retângulos do passo 5. \msk Eu peguei a figura à esquerda das notas da Cristiane Hernández. Link: {\scriptsize % (c2sop 4 "fig-hernandez-1") % (c2soa "fig-hernandez-1") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "hernandez") % (find-hernandezpage (+ 10 2) "As Figuras de 2 a 5") % (find-hernandeztext (+ 10 2) "As Figuras de 2 a 5") % http://angg.twu.net/2015.1-C2/CALCULOIIA_EAD_Versao_Final_correcao_aulas_25_a_30.pdf#page=12 \url{http://angg.twu.net/2015.1-C2/CALCULOIIA_EAD_Versao_Final_correcao_aulas_25_a_30.pdf\#page=12} } }} \newpage % _ _ _ _ % / \ | |_(_)_ __ ___(_) % / _ \| __| | '__/ _ \ | % / ___ \ |_| | | | __/ | % /_/ \_\__|_|_| \___|_| % % «atirei» (to ".atirei") % (c2m222srp 3 "atirei") % (c2m222sra "atirei") % (c2m212mt2p 6 "atirei-o-pau-no-gato") % (c2m212mt2a "atirei-o-pau-no-gato") {\bf Atirei o Pau no Gato: seja como o Bob} \scalebox{0.77}{\def\colwidth{7.2cm}\firstcol{ Imagina que você está fazendo aula de flauta doce junto com o Alex e o Bob, e na prova vocês vão ter que tocar Atirei o Pau no Gato. O Alex demora um tempão pra encontrar cada nota, e ele leva meia hora pra tocar a música toda. O Bob toca a música toda certinha em menos de 30 segundos. Quando saem as notas o Alex tirou uma nota baixa e o Bob tirou 10. Aí o Alex vai chorar pontos e diz ``{\sl pôxa, profe, eu me esforcei muito!}'' \bsk Quando o Bob tocou Atirei o Pau no Gato ele fez a música {\sl parecer fácil}. O esforço dele {\sl ficou invisível}. \msk \standout{Seja como o Bob.} %\bsk %\bsk }\anothercol{ O que a gente vai fazer neste PDF vai parecer com o Atirei o Pau no Gato, só que com somatórios e retângulos e trapézios ao invés de notas. Você vai aprender a visualizar e a desenhar figuras com dezenas de retângulos e trapézios {\sl em poucos segundos} -- e você quer chegar no ponto em que fazer esses desenhos passa a ser bem fácil. }} \newpage % «somas-de-retangulos» (to ".somas-de-retangulos") % 2fT63: (c2m222srp 4 "somas-de-retangulos") % (c2m222sra "somas-de-retangulos") {\bf Somas de retângulos} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{10.5cm}\firstcol{ No ``item 5'' da aula sobre o Mathologermóvel -- links: \ssk {\footnotesize % (c2m222mmp 5 "item-5") % (c2m222mma "item-5") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-2-C2-mathologermovel.pdf#page=5 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-2-C2-mathologermovel.pdf\#page=5} % (c2m221tfc1p 7 "exercicio-1") % (c2m221tfc1a "exercicio-1") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-TFC1.pdf#page=7 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-TFC1.pdf\#page=7} } \ssk você aprendeu a calcular áreas de figuras ``feitas de retângulos'', e como essas áreas representavam {\sl distâncias} você sabia que algumas áreas iriam ``contar negativamente''... Agora a gente vai fazer o contrário do que a gente fez naquela aula. Ao invés da gente transformar uma figura feita de retângulos -- cuja área a gente quer calcular -- numa expressão como esta aqui, % $$2(2-1.5)+3(4-2)$$ % a gente vai transformar expressões como essa acima numa figura feita de retângulos. A convenção vai ser essa aqui. Por exemplo, em % $$3(4-2) $$ % o 3 vai ser a altura do retângulo e $(4-2)$ vai ser a base dele. Mais precisamente, o ``3'' diz que o teto desse retângulo vai estar em $y=3$, e o ``$(4-2)$'' diz que a base dele vai de $x=2$ até $x=4$, e como nós agora só estamos interessados em retângulos apoiados no eixo $x$ o chão dele vai ter $y=0$. Ou seja, os vértices dele vão ser: % $$\begin{array}{cc} (2,3), & (4,3), \\ (2,0), & (4,0). \\ \end{array} $$ }\anothercol{ Lembre que matemáticos e físicos pensam de jeitos muito diferentes. Por exemplo, é comum livros de Física dizerem coisas tipo ``áreas negativas não existem, então temos que fazer o ajuste tal'', ou ``a massa não pode ser negativa, então blá'', e é comum livros de Matemática dizerem coisas tipo ``vamos supor que existe um número $i$ tal que $i^2=-1$. Então esse número $i$ vai ter que ter as propriedades tais e tais...'' Lembre também que na aula de 29/setembro eu fiz uma figura sobre generalizar e depois disso obter outros casos particulares da fórmula geral... dá pra acessar essa figura aqui: \ssk {\footnotesize % (find-angg ".emacs" "c2q222" "set29:") % (find-c2q222page 24 "set29: substituição trigonométrica (2)") % http://angg.twu.net/2022.2-C2/C2-quadros.pdf#page=24 \url{http://angg.twu.net/2022.2-C2/C2-quadros.pdf\#page=24} } Aqui nós vamos pensar ``como matemáticos'', e pra gente isso aqui % $$y·(x_d-x_e)$$ % ``vai ser'' um retângulo apoiado no eixo $x$, com altura $y$ e base indo de $x_e$ (``extremidade esquerda'') até $x_d$ (``extremidade direita'')... a representação gráfica dele vai ser a que eu descrevi acima, e a área dele vai ser o resultado numérico de $y·(x_d-x_e)$ -- que pode dar um número negativo!... }} \newpage % «exercicio-1» (to ".exercicio-1") % 2fT64: (c2m222srp 5 "exercicio-1") % (c2m222sra "exercicio-1") {\bf Exercício 1} \scalebox{0.9}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ a) Verifique que $3(4-2)$ e $3(2-4)$ são dois retângulos que têm a mesma interpretação geométrica, mas um tem área positiva e o outro tem área negativa. \msk Depois leia as páginas 35 e 36 daqui, \ssk {\scriptsize % (c2m211prp 35 "retangulos-degenerados") % (c2m211pra "retangulos-degenerados") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-propriedades-da-integral.pdf#page=35 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-propriedades-da-integral.pdf\#page=35} } \ssk e os dois links da página 35 pra Wikipedia em português, e represente graficamente cada um dos retângulos abaixo: \msk b) $(-3)(2-4)$ c) $(-3)(4-2)$ d) $0(4-2)$ e) $0(2-2)$ f) $3(2-2)$ \msk Pra nós todos eles são ``retângulos''. Na definição da Wikipedia quais deles são ``retângulos degenerados''? }\anothercol{ }} \newpage % ____ _ _ % / ___| ___ _ __ ___ __ _| |_ ___ _ __(_) ___ ___ % \___ \ / _ \| '_ ` _ \ / _` | __/ _ \| '__| |/ _ \/ __| % ___) | (_) | | | | | | (_| | || (_) | | | | (_) \__ \ % |____/ \___/|_| |_| |_|\__,_|\__\___/|_| |_|\___/|___/ % % «somatorios» (to ".somatorios") % (c2m222srp 6 "somatorios") % (c2m222sra "somatorios") {\bf Somatórios} Dá pra expandir somatórios tanto em um passo só como em dois passos, como aqui: % $$\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{rcl} \sum_{k=2}^{5} 10^k &=& 10^2 + 10^3 + 10^4 + 10^5 \\[5pt] \sum_{k=2}^{5} 10^k &=& (10^k) [k:=2] \\ &+& (10^k) [k:=3] \\ &+& (10^k) [k:=4] \\ &+& (10^k) [k:=5] \\[2.5pt] &=& 10^2 + 10^3 + 10^4 + 10^5 \\ \end{array} $} $$ % «exercicio-2» (to ".exercicio-2") % (c2m222srp 6 "exercicio-2") % (c2m222sra "exercicio-2") {\bf Exercício 2} Veja esta página aqui para os detalhes, %\ssk {\footnotesize % (c2m212introp 13 "somatorios") % (c2m212introa "somatorios") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf#page=13 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf#page=13} } %\ssk e faça todos os itens do Exercício 3 dela. \newpage % _ _ _ _ % | | ___(_) |_ ___ ___ ___ _ __ ___ _ __| |_ ___ % _ | |/ _ \ | __/ _ \ / _ \/ __| '_ \ / _ \ '__| __/ _ \ % | |_| | __/ | || (_) | | __/\__ \ |_) | __/ | | || (_) | % \___/ \___|_|\__\___/ \___||___/ .__/ \___|_| \__\___/ % |_| % «jeito-esperto» (to ".jeito-esperto") % (c2m222srp 7 "jeito-esperto") % (c2m222sra "jeito-esperto") {\bf O jeito esperto} \ssk Leia as páginas 6 e 7 daqui: {\footnotesize % (c2m211somas1p 6 "exercicio-1") % (c2m211somas1a "exercicio-1") % (c2m212somas1p 7 "jeito-esperto") % (c2m212somas1a "jeito-esperto") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-somas-1.pdf#page=7 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-somas-1.pdf#page=7} } \bsk % «exercicio-3» (to ".exercicio-3") % (c2m222srp 7 "exercicio-3") % (c2m222sra "exercicio-3") {\bf Exercício 3} \ssk a) Faça o exercício 1 da página 6 desse PDF -- o que pede pra você desenhar uma parábola. \ssk b) Desenhe sobre essa parábola o retângulo $f(0.5)(1-0.5)$. Aqui você \standout{TEM} que usar o ``jeito esperto''. \bsk Se você não aprender a usar o jeito esperto: $•$ você vai demorar muito, $•$ seu retângulo não vai ter um vértice sobre a parábola, $•$ e você nunca vai virar o Bob. \newpage % «exercicio-4» (to ".exercicio-4") % (c2m222srp 8 "exercicio-4") % (c2m222sra "exercicio-4") % (c2m221somas3p 4 "exercicio-1") % (c2m221somas3a "exercicio-1") {\bf Exercício 4.} \def\sumo{\sum_{i=1}^{8}} \def\sumoo#1{\sumo #1 (x_i - x_{i-1})} \scalebox{0.9}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Seja $f(x)$ a função da próxima página. Você vai receber (pelo menos) uma cópia dessa página. Faça cada item abaixo em um dos 12 gráficos da $f(x)$. \msk Represente graficamente cada um dos somatórios abaixo. Se você tiver dificuldade com algum desses somatórios comece expandindo ele em dois passos, como na página 7. \msk a) $\sumoo{f(x_i)}$ \ssk b) $\sumoo{f(x_{i-1})}$ \ssk c) $\sumoo{\max(f(x_{i-1}), f(x_i))}$ \ssk d) $\sumoo{\min(f(x_{i-1}), f(x_i))}$ \ssk e) $\sumoo{f(\frac{x_{i-1} + x_i}{2})}$ \ssk f) $\sumoo{\frac{f(x_{i-1}) + f(x_i)}{2}}$ }\anothercol{ }} \newpage % __ __ _ _ % | \/ | ___ _ _ _ __ | |_ __ _(_)_ __ ___ % | |\/| |/ _ \| | | | '_ \| __/ _` | | '_ \/ __| % | | | | (_) | |_| | | | | || (_| | | | | \__ \ % |_| |_|\___/ \__,_|_| |_|\__\__,_|_|_| |_|___/ % % «mountains» (to ".mountains") % (c2m222srp 9 "mountains") % (c2m222sra "mountains") % (c2m221somas3p 3 "mountains") % (c2m221somas3a "mountains") % (find-angg "LUA/Piecewise1.lua" "Xtoxytoy-test2") % %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(23,9)) %L spec = "(0,1)--(5,6)--(7,4)--(11,8)--(15,4)--(17,6)--(23,0)" %L xs = { 1,3, 6, 9, 11, 13, 16,19, 21 } %L labely = -1 %L pws = PwSpec.from(spec) %L xtos = Xtoxytoy.from(pws:fun(), xs) %L vlines = xtos:topict("v") %L curve = pws:topict() %L labels = PictList {} %L for i,x in ipairs(xs) do %L labels:addputstrat(v(x,labely), "\\cell{x_"..(i-1).."}") %L end %L p = PictList { vlines, curve:prethickness("2pt"), labels } %L p:pgat("pA", "mountain"):output() \pu \unitlength=8pt \vspace*{-0.25cm} \hspace*{-0.5cm} $\scalebox{0.55}{$ \begin{array}{ccccc} \mountain && \mountain && \mountain \\[20pt] \mountain && \mountain && \mountain \\[20pt] \mountain && \mountain && \mountain \\[20pt] \mountain && \mountain && \mountain \\[20pt] \end{array} $} $ \newpage % _ % _ __ ___ (_)_ __ ___ _ __ ___ __ ___ __ % | '_ ` _ \| | '_ \ / _ \ | '_ ` _ \ / _` \ \/ / % | | | | | | | | | | | __/ | | | | | | (_| |> < % |_| |_| |_|_|_| |_|____ \___| |_| |_| |_|\__,_/_/\_\____ % |_____| |_____| % % «soma-superior-e» (to ".soma-superior-e") % (c2m222srp 10 "soma-superior-e") % (c2m222sra "soma-superior-e") {\bf Soma superior e soma inferior} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Nas páginas 217 e 218 o Miranda define as notações % $$\min_{x∈I} f(x) \qquad \text{e} \qquad \max_{x∈I} f(x) $$ usando o truque do ``vire-se'': ele mostra uma figura e o leitor tem que se virar pra entender o que essas notações querem dizer... veja: \ssk {\scriptsize % (find-books "__analysis/__analysis.el" "miranda") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "miranda" "soma superior") % (find-dmirandacalcpage 217 "soma superior e inferior") % (find-dmirandacalcpage 218 "min_") % http://hostel.ufabc.edu.br/~daniel.miranda/calculo/calculo.pdf#page=218 \url{http://hostel.ufabc.edu.br/~daniel.miranda/calculo/calculo.pdf\#page=218} } \msk {\bf Exercício 5.} a) Entenda o que essas notações do Miranda querem dizer e verifique que nas figuras da página 9 temos: % $$\begin{array}{ccccc} && \D \max(f(x_1),f(x_2)) &\lneqq& \D \max_{x∈[x_1,x_2]}f(x) \\ \D \min_{x∈[x_2,x_3]}f(x) &\lneqq& \min(f(x_2),f(x_3)) \\ \end{array} $$ e depois represente nos gráficos da página 9: \ssk b) $\sumoo{(\max_{x∈[x_{i-1},x_i]} f(x))}$ \ssk c) $\sumoo{(\min_{x∈[x_{i-1},x_i]} f(x))}$ }\anothercol{ }} \newpage % «set-comprehensions» (to ".set-comprehensions") % (c2m222srp 11 "set-comprehensions") % (c2m222sra "set-comprehensions") {\bf ``Set comprehensions''} \scalebox{0.55}{\def\colwidth{13cm}\firstcol{ Lembre que: % $$\begin{array}{rcl} \setofst{ a∈\{1,2,3,4\} }{ a≥3 } &=& \{3,4\}, \\ \setofst{ 10a }{ a∈\{1,2,3,4\} } &=& \{10,20,30,40\}... \\ \end{array} $$ Se você não lembrar tente ler as páginas 8 a 12 daqui, \ssk {\scriptsize % (mpgp 8 "comprehension") % (mpga "comprehension") % http://angg.twu.net/LATEX/material-para-GA.pdf#page=8 \url{http://angg.twu.net/LATEX/material-para-GA.pdf\#page=8} } \ssk que tem explicações e exercícios, mas as explicações estão escritas numa ordem estranha... $\frown$ \msk Resumindo muitíssimo: existem dois tipos diferentes de notações da forma ``$\setofst{\ldots}{\ldots}$'', e um bom modo de entender como elas funcionam é anotar quais pedaços delas são ``geradores'', quais são ``filtros'', e quais são ``resultado''; os ``geradores'' funcionam como o `for' de uma linguagem de programação, os filtros funcionam como um `if' -- ou, mais precisamente, como um ``if not ... then break'' -- e o ``resultado'' funciona como um `print'. \bsk {\bf Exercício 6.} Entenda a expressão abaixo e calcule o resultado dela: % \def\undt#1#2{\underbrace{#1}_{\text{#2}}} \def\uger #1{\undt{#1}{gerador}} \def\ufilt#1{\undt{#1}{filtro}} \def\ures #1{\undt{#1}{resultado}} % $$\setofst{\ures{(x,y)}}{ \uger{y∈\{0,1,2,3\}}, \uger{x∈\{0,\ldots,y\}}, \ufilt{x+y≤5} } $$ e compare-a com estes programinhas em Lua e Haskell: \ssk {\scriptsize % (xz "~/2022.2-C2/set_comprehensions_in_lua_and_haskell.png") % (find-fline "~/2022.2-C2/set_comprehensions_in_lua_and_haskell.png") % http://angg.twu.net/2022.2-C2/set_comprehensions_in_lua_and_haskell.png \url{http://angg.twu.net/2022.2-C2/set_comprehensions_in_lua_and_haskell.png} } }\anothercol{ }} % «lua-and-haskell» (to ".lua-and-haskell") % (c2m222srp 8 "lua-and-haskell") % (c2m222sra "lua-and-haskell") % (setq eepitch-preprocess-regexp "^") % (setq eepitch-preprocess-regexp "^%T ?") % %T * (eepitch-lua51) %T * (eepitch-kill) %T * (eepitch-lua51) %T for y=2,0,-1 do print(y) end %T %T for y=2,0,-1 do %T for x=0,2 do %T printf("(%d,%d) ", x, y) %T end %T print() %T end %T %T for y=2,0,-1 do %T for x=0,y do %T printf("(%d,%d) ", x, y) %T end %T print() %T end %T %T for y=3,0,-1 do %T for x=0,y do %T if not (x+y <= 4) then break end %T printf("(%d,%d) ", x, y) %T end %T print() %T end %T %T * (eepitch-ghci) %T * (eepitch-kill) %T * (eepitch-ghci) %T [(x,y) | y <- [3,2..0], x <- [0..y]] %T [(x,y) | y <- [3,2..0], x <- [0..y], x+y <= 4] \newpage % https://www.mathsisfun.com/sets/set-builder-notation.html % https://en.wikipedia.org/wiki/Set-builder_notation % (find-es "ead" "thanos-tsouanas") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "leithold") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "leithold" "intervalo aberto") % (find-leitholdptpage (+ 17 6) "intervalo aberto") \newpage % «imagens-de-finitos» (to ".imagens-de-finitos") % (c2m222srp 12 "imagens-de-finitos") % (c2m222sra "imagens-de-finitos") {\bf Imagens de conjuntos finitos} Veja as páginas 5 e 6 daqui: \ssk {\footnotesize % (c2m221somas3p 5 "imagens-figuras") % (c2m221somas3a "imagens-figuras") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-somas-3.pdf#page=5 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-somas-3.pdf\#page=5} } \bsk \bsk % (find-c2q222page 30 "out06: somas de Riemann (2): dois abusos de linguagem") Dois abusos de linguagem (que eu expliquei no quadro): % $$\begin{array}{rcll} f(\{7,8,9\}) &=& \setofst{f(x)}{x∈\{7,8,9\}} \\ \max(a,b,c,d,e) &=& \max(a,\max(b,\max(c,\max(d,e)))) \\ % \\[-5pt] % f(\{7,8,9\}) &=& \{f(7),f(8),f(9)\}, \\ \max(a,b,c,d,e) &=& \max(a,\max(b,c,d,e)) \\ &=& \max(a,\max(b,\max(c,d,e))) \\ &=& \max(a,\max(b,\max(c,\max(d,e)))) \\ \end{array} $$ \newpage % «imagens-de-intervalos» (to ".imagens-de-intervalos") % (c2m222srp 13 "imagens-de-intervalos") % (c2m222sra "imagens-de-intervalos") {\bf Imagens de intervalos} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{11.2cm}\firstcol{ Veja as páginas 5 e 7 daqui: \ssk {\footnotesize % (c2m221somas3p 5 "imagens-figuras") % (c2m221somas3a "imagens-figuras") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-somas-3.pdf#page=5 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-somas-3.pdf\#page=5} } \msk Digamos que na sua turma de Cálculo 2 tem dois Alexes diferentes, um Bob, um Carlos e um Daniel, e todo mundo tá tentando resolver um exercício que é o seguinte: ``seja $f$ a função da página 5 do link acima. Calcule $f([1,3])$''. Todo mundo reconhece que o intervalo $[1,3]$ é um conjunto com infinitos pontos, e cada pessoa tenta resolver esse exercício de um jeito diferente. \msk O Alex 1 decide começar listando todos os pontos do intervalo $[1,3]$. Ele vai primeiro obter uma lista de pontos que ele vai escrever nesse formato aqui, % $$\{x_1,x_2,x_3,x_4,\ldots\} $$ e depois ele vai simplificar esse conjunto daqui, % $$\{f(x_1),f(x_2),f(x_3),f(x_4),\ldots\} $$ transformando ele numa lista de números, pondo os números dessa lista em ordem e deletando as repetições... \ColorRed{só que como o conjunto $\{x_1,x_2,x_3,x_4,\ldots\}$ é infinito ele nunca consegue terminar o primeiro passo.} \msk O Alex 2 decide que ele vai pegar uma sequência de conjuntos finitos cada vez maiores, e ``cada vez mais parecidos'' com o conjunto $[1,3]$. Ele escolhe essa sequência aqui... }\anothercol{ % $$\begin{array}{rcl} A_1 &=& \{1,3\}, \\ A_2 &=& \{1,2,3\}, \\ A_3 &=& \{1,1.5,2,2.5,3\}, \\ A_4 &=& \{1,1.25,1.5,1.75,2,2.25,2.5,2.75,3\}, \ldots \\ \end{array} $$ Ele calcula $f(A_1)$, $f(A_2)$, $f(A_3)$, $f(A_4)$ pelo gráfico usando o ``jeito esperto'' -- como nas figuras da página 5 do link -- e ele deduz, \ColorRed{por um argumento informal e olhométrico}, que $f([1,3])$ \ColorRed{deve ser} o intervalo $[3,4]$. \msk O Bob faz algo parecido como o Alex 2, mas ele encontra um modo de ``levantar'' todo o intervalo $[1,3]$ pro gráfico da função $y=f(x)$ de uma vez só, e de depois ``projetar'' pro eixo $y$ esse ``intervalo levantado''. Ele obtém uma figura bem parecida com a última figura da página 5 do link, e ele descobre -- \ColorRed{também meio no olhômetro} -- que $f([1,3]) = [3,4]$. \msk O Carlos vê que \ColorRed{é óbvio que} $f([1,3]) = [f(1),f(3)] = \{3,3\} = \{3\}$, e \ColorRed{portanto} a imagem do intervalo $[1,3]$ pela função $f$ é um conjunto com um ponto só. $\frown$ \msk O Daniel resolve que tudo isso é informal demais pra ele, e que ele precisa aprender um modo 100\% preciso e formal de calcular $f([1,3])$ sem o gráfico. Ele descobre que vai ter que estudar uma coisa chamada ``Análise Matemática'', baixa o ``{\sl Elementary Analysis: The Theory of Calculus}'' do Kenneth Ross, começa a estudar por ele e aprende coisa incríveis -- \ColorRed{mas ele leva um ano nisso}. \msk \standout{Seja como o Bob!} }} \newpage % «exercicio-7» (to ".exercicio-7") % (c2m222srp 14 "exercicio-7") % (c2m222sra "exercicio-7") % (c2m221somas3p 7 "exercicio-2") % (c2m221somas3a "exercicio-2") {\bf Exercício 7.} \scalebox{0.85}{\def\colwidth{6.5cm}\firstcol{ Seja $f(x)$ esta função: \msk %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(8,4)) %L spec = "(0,2)--(2,4)--(6,0)--(8,2)" %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { curve:prethickness("2pt") } %L p:pgat("pgatc", "falsoseno"):output() \pu % $f(x) = \falsoseno$ \msk Calcule estas imagens de intervalos: \msk \begin{tabular}[t]{l} a) $f([0,1])$ \\ b) $f([1,2])$ \\ c) $f([0,2])$ \\ d) $f([2,3])$ \\ e) $f([1,3])$ \\ f) $f([0,3])$ \\ g) $f([0,4])$ \\ h) $f([4,8])$ \\ i) $f([0,8])$ \\ j) $f([1,7])$ \\ \end{tabular} \qquad \begin{tabular}[t]{l} a') $f((0,1))$ \\ b') $f((1,2))$ \\ c') $f((0,2))$ \\ d') $f((2,3))$ \\ e') $f((1,3))$ \\ f') $f((0,3))$ \\ g') $f((0,4))$ \\ h') $f((4,8))$ \\ i') $f((0,8))$ \\ j') $f((1,7))$ \\ \end{tabular} }\anothercol{ Dicas: \ssk Faça os itens (a) até (j) primeiro. Os itens (a') até (j') são bem mais difíceis, e em alguns deles os resultados vão ser conjuntos fechados ou ``semi-abertos''. \ssk O Leithold define intervalos semi-abertos na página 6 (no capítulo 1). \ssk Daqui a pouco nós vamos ver um modo de testar as respostas dos itens desse exercício, e um modo de resolver ele por chutar e testar... mas aguente um pouquinho! }} \newpage % «acima-e-abaixo» (to ".acima-e-abaixo") % (c2m222srp 15 "acima-e-abaixo") % (c2m222sra "acima-e-abaixo") {\bf Retângulos acima e abaixo} \scalebox{0.9}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Lembre que eu contei que em cursos tradicionais de Cálculo 2 -- aqueles em que as pessoas passam centenas de horas fazendo contas à mão, e mais outras centenas de horas estudando por aqueles livros que fingem que certas coisas dificílimas são óbvias -- as pessoas acabam aprendendo algumas coisas super úteis que não aparecem listadas explicitamente no programa do curso... \msk Uma dessas coisas é aprender a entender definições que {\sl aparentemente} envolvem um número infinito de contas. Se a gente for como o Bob a gente consegue visualizar o que essas definições ``querem dizer''. \msk As definições formais de ``retângulo acima (ou abaixo) da curva'' e ``melhor retângulo acima (ou abaixo) da curva'' são assim -- elas aparentemente precisam de infinitas contas. }\anothercol{ }} \newpage % «para-todo-e-existe» (to ".para-todo-e-existe") % (c2m222srp 16 "para-todo-e-existe") % (c2m222sra "para-todo-e-existe") % (c2m212somas2p 14 "para-todo-e-existe") % (c2m212somas2a "para-todo-e-existe") {\bf ``Para todo'' ($∀$) e ``existe'' ($∃$)} \msk $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{rcl} (∀a∈\{2,3,5\}.a^2<10) &=& (a^2<10)[a:=2] \;∧ \\&& (a^2<10)[a:=3] \;∧ \\&& (a^2<10)[a:=5] \\ &=& (2^2<10) ∧ (3^2<10) ∧ (5^2<10) \\ &=& (4<10) ∧ (9<10) ∧ (25<10) \\ &=& \V ∧ \V ∧ \F \\ &=& \F \\[5pt] (∃a∈\{2,3,5\}.a^2<10) &=& (a^2<10)[a:=2] \;∨ \\&& (a^2<10)[a:=3] \;∨ \\&& (a^2<10)[a:=5] \\ &=& (2^2<10) ∨ (3^2<10) ∨ (5^2<10) \\ &=& (4<10) ∨ (9<10) ∨ (25<10) \\ &=& \V ∨ \V ∨ \F \\ &=& \V \\ \end{array} $} $ \newpage % «visualizando-fas-e-exs» (to ".visualizando-fas-e-exs") % (c2m222srp 17 "visualizando-fas-e-exs") % (c2m222sra "visualizando-fas-e-exs") % (c2m212somas2p 15 "visualizando-fas-e-exs") % (c2m212somas2a "visualizando-fas-e-exs") % (c2m211substp 24 "visualizando-fas-e-exs") % (c2m211substa "visualizando-fas-e-exs") {\bf Visualizando `$∀$'s e `$∃$'s} Repare... \msk { \def\V {\mathbf{V}} \def\F {\mathbf{F}} \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\F {\mbc{\mathbf{F}}} $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{lcl} (∀x∈\{1,\ldots,7\}.2≤x) &=& \F∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mm}x<4) &=& \V∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.2≤x<4) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mmmmmm}x=6) &=& \F∧\F∧\F∧\F∧\F∧\V∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.2≤x<4∨ x=6) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\V∧\F \\ \end{array} $} $ } \msk ...que dá pra {\sl visualizar} o que a expressão $(∀x∈\{1,\ldots,7\}.2≤x<4∨x=6)$ ``quer dizer'' visualizando os `$\V$'s e `$\F$'s de expressões mais simples, e combinando esses ``mapas'' de `$\V$'s e `$\F$'s. \newpage % «visualizando-fas-e-exs-2» (to ".visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m222srp 18 "visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m222sra "visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m212somas2p 16 "visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m212somas2a "visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m211substp 20 "visualizando-fas-e-exs-2") % (c2m211substa "visualizando-fas-e-exs-2") {\bf Visualizando `$∀$'s e `$∃$'s (2)} Às vezes vai valer a pena \ColorRed{definir proposições} como nomes mais curtos, como $F(x) = (2≤x)$, $G(x) = (x≤4)$, $H(x) = (x=6)$... Aí: \msk { \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\F {\mbc{\mathbf{F}}} $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{lcl} (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mmmii}G(x)) &=& \V∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)∧G(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mmmmmmmi}H(x)) &=& \F∧\F∧\F∧\F∧\F∧\V∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)∧G(x)∨ H(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\V∧\F \\ \end{array} $} $ } \msk É isso que a gente vai fazer pra analisar expressões como $(∀x∈A.▁▁▁)$ e $(∃x∈A.▁▁▁)$ e descobrir quais são verdadeiras e quais não --- \ColorRed{mesmo quando o conjunto $A$ é um conjunto infinito}, como $\N$, $\R$ ou $[2,10]$. \newpage % «visualizando-fas-e-exs-3» (to ".visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m222srp 19 "visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m222sra "visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m212somas2p 17 "visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m212somas2a "visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m211substp 26 "visualizando-fas-e-exs-3") % (c2m211substa "visualizando-fas-e-exs-3") {\bf Visualizando `$∀$'s e `$∃$'s (3)} \scalebox{0.8}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Às vezes vamos ter que fazer figuras com muitos `$\V$'s e `$\F$'s, e vai ser mais fácil visualizar onde estão os `$\V$'s e `$\F$'s delas se usarmos sinais mais fáceis de distinguir... \msk Vou usar essa convenção aqui: O $\V$ é uma bolinha preta, ou sólida: $•$ O $\F$ é uma bolinha branca, ou oca: $∘$ \msk { \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\V {\mbc{•}} \def\F {\mbc{∘}} $\scalebox{0.9}{$ \begin{array}{lcl} (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V∧\V \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mmmii}G(x)) &=& \V∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)∧G(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\F∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.\ph{mmmmmmmi}H(x)) &=& \F∧\F∧\F∧\F∧\F∧\V∧\F \\ (∀x∈\{1,\ldots,7\}.F(x)∧G(x)∨ H(x)) &=& \F∧\V∧\V∧\F∧\F∧\V∧\F \\ \end{array} $} $ } \bsk Você \ColorRed{pode} fazer as suas próprias definições --- como o meu ``$•:=\V$ e $∘:=\F$'' acima --- mas elas \standout{têm} que ficar claras o suficiente... releia a dica 7: \ssk {\footnotesize % (c2m212introp 3 "dica-7") % (c2m212introa "dica-7") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf#page=3 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-intro.pdf\#page=3} } }\anothercol{ }} \newpage % «instrucoes-des-defs» (to ".instrucoes-des-defs") %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(7,5)) %L spec = "(0,2)--(2,4)--(5,1)--(7,3)" %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { curve:prethickness("2pt") } %L p:pgat("pgatc", "falsoseno"):output() \pu % \sa{Color A}{\ColorRed} \sa{Color B}{\ColorOrange} \sa{Color C}{\ColorGreen} \def\COLOR#1#2{\ga{Color #1}{#2}} \def\undem#1#2{\underbrace{#1}_{\text{em }#2}} \def\undemc#1#2#3{\underbrace{#2}_{\COLOR{#1}{\text{em }#3}}} % \def\fx #1{f(\undemc{A}{\mathstrut #1}{(#1,0)})} \def\Fx #1{ \undemc{A}{\mathstrut #1}{(#1,0)} } \def\fxy#1#2{\undemc{B}{\fx{#1}<#2}{(#1,f(#1))}} \def\fafxy#1{\undemc{C}{∀x∈\{1,2,3\}. \fxy{x}{#1}}{(0,#1)}} \def\LAND{\;\;∧\;\;} \newpage % «instrucoes-des-1» (to ".instrucoes-des-1") % (c2m222srp 20 "instrucoes-des-1") % (c2m222sra "instrucoes-des-1") {\bf Instruções de desenho (explícitas)} \msk Sejam $f(x) = \falsoseno$ , \msk e $P(y) \;=\; \fafxy{y} .$ \bsk As anotações sob as chaves são ``instruções de desenho'' que o Bob vai usar pra calcular cada $P(y)$ de cabeça, e pra visualizar o que $P(y)$ ``quer dizer''... \ssk Na próxima página eu fiz as figuras pra $P(4)$. % (c2m221isp 5 "exercicio-1") % (c2m221isa "exercicio-1") \newpage % «instrucoes-des-2» (to ".instrucoes-des-2") % (c2m222srp 21 "instrucoes-des-2") % (c2m222sra "instrucoes-des-2") % (c2m221isp 2 "uma-figura") % (c2m221isa "uma-figura") % %L fromep = PwSpec.fromep %L thick = function (th) return "\\linethickness{"..th.."}" end %L %L p = PictList { %L thick("1pt"), %L fromep(" (0,2)--(2,4)--(5,1)--(7,3) "), %L thick("2pt"), %L fromep(" (1,0)c (2,0)c (3,0)c "):color("red"), %L fromep(" (1,3)c (2,4)o (3,3)c "):color("orange"), %L fromep(" (0,4)o "):Color("Green"), %L } %L p = (p %L :setbounds(v(0,0), v(7,5)) %L :pgat("gat") %L :pgat("p") %L :preunitlength("10pt") %L :sa("instrucoes des") %L ) %L p:output() \pu \def\Fxy#1#2#3#4{\undemc{B}{\mathstrut #1<#2}{(#3,#4)}} \def\Bxy#1#2#3{\undemc{B}{\mathstrut\COLOR{B}{#1}}{(#2,#3)}} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{13cm}\firstcol{ $\begin{array}[t]{rcl} P(4) &=& \fafxy{4} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\fxy{1}{4}) \LAND (\fxy{2}{4}) \LAND (\fxy{3}{4})} {(0,4)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\Fxy 3413) \LAND (\Fxy 4424) \LAND (\Fxy 3433)} {(0,4)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\Bxy{•}{1}{3}) \LAND (\Bxy{∘}{2}{4}) \LAND (\Bxy{•}{3}{3})} {(0,4)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ \mathstrut{\COLOR{C}{∘}} }{(0,4)} \\ \end{array} $ }\anothercol{ \vspace*{5cm} \def\closeddot{\circle*{0.3}} \def\opendot {\circle*{0.3}\color{white}\circle*{0.2}} \def\closeddot{\circle*{0.5}} \def\opendot {\circle*{0.5}\color{white}\circle*{0.3}} $\ga{instrucoes des}$ }} \newpage % «exercicio-8» (to ".exercicio-8") % (c2m222srp 19 "exercicio-8") % (c2m222sra "exercicio-8") %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(6,4)) %L spec = "(0,1)--(2,3)--(4,1)--(6,3)" %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { curve:prethickness("0.5pt") } %L p:pgat("pgatc"):sa("instrthin"):output() \pu {\bf Exercício 8.} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ Sejam: $\begin{array}{rcl} f(x) &=& \ga{instrthin} \;, \\ \\[-7pt] P(y) &=& ∀x∈\{1,2,3\}. f(x)<y \;, \\ Q(y) &=& ∀x∈\{1,2,3\}. f(x)≤y \;, \\ R(y) &=& ∀x∈\{1,2,3\}. f(x)≥y \;, \\ S(y) &=& ∀x∈\{1,2,3\}. f(x)>y \;, \\ \\[-7pt] P'(y) &=& ∀x∈[3,5]. f(x)<y \;, \\ Q'(y) &=& ∀x∈[3,5]. f(x)≤y \;, \\ R'(y) &=& ∀x∈[3,5]. f(x)≥y \;, \\ S'(y) &=& ∀x∈[3,5]. f(x)>y \;. \\ \end{array} $ \bsk Para cada uma das expressões à direita visualize-a, represente-a graficamente numa das cópias do gráfico da $f(x)$ da próxima página, e dê o resultado dela. Note que aqui eu não estou dando instruções de desenho {\sl explícitas} -- você vai ter que escolher como você vai fazer pra visualizar cada expressão. }\anothercol{ a) $P(3.5), P(3.0), \ldots, P(0.5)$ b) $Q(3.5), Q(3.0), \ldots, Q(0.5)$ c) $R(3.5), R(3.0), \ldots, R(0.5)$ d) $S(3.5), S(3.0), \ldots, S(0.5)$ \msk e) $P'(3.5), P'(3.0), \ldots, P'(0.5)$ f) $Q'(3.5), Q'(3.0), \ldots, Q'(0.5)$ g) $R'(3.5), R'(3.0), \ldots, R'(0.5)$ h) $S'(3.5), S'(3.0), \ldots, S'(0.5)$ \bsk Nos itens (e) até (f) os seus desenhos vão ter infinitas bolinhas... aliás, você vai ter que fazer desenhos que {\sl finjam} que têm infinitas bolinhas, e nos quais o leitor consiga entender o que você quis representar... dica: leia a seção ``Mais sobre bolinhas'' nas páginas 29 até 36 daqui: \msk {\scriptsize % (c2m212somas2p 53 "dirichlet-3") % (c2m212somas2a "dirichlet-3") % (c2m211somas24p 29 "mais-sobre-bolinhas") % (c2m211somas24a "mais-sobre-bolinhas") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-somas-2-4.pdf#page=29 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-somas-2-4.pdf\#page=29} } }} \newpage % «exercicio-8-figs» (to ".exercicio-8-figs") % (c2m222srp 23 "exercicio-8-figs") % (c2m222sra "exercicio-8-figs") \def\IT{\ga{instrthin}} \def\ITS{\IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT } $\scalebox{0.6}{$ \begin{matrix} \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \end{matrix} $} $ \newpage % «exercicio-9» (to ".exercicio-9") % (c2m222srp 24 "exercicio-9") % (c2m222sra "exercicio-9") {\bf Exercício 9.} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ A seção ``Mais sobre bolinhas'' daqui: \ssk {\scriptsize % (c2m212somas2p 53 "dirichlet-3") % (c2m212somas2a "dirichlet-3") % (c2m211somas24p 29 "mais-sobre-bolinhas") % (c2m211somas24a "mais-sobre-bolinhas") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-somas-2-4.pdf#page=29 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-1-C2-somas-2-4.pdf\#page=29} } \ssk tem dicas sobre como visualizar subconjuntos ``definidos por proposições'', como este aqui: % $$\setofst{x∈A}{P(a)}$$ A gente primeiro marca cada ponto de $A$ com uma bolinha ou preta ou branca, e depois a gente pega o conjunto das bolinhas pretas e interpreta ele como um outro conjunto -- o resultado. \msk Use isto pra visualizar cada um dos conjuntos à direita e pra encontrar uma descrição mais simples para cada um deles. Geralmente essas ``descrições mais simples'' vão ser em notação de intervalos. \msk As funções $P, \ldots, S, P', \ldots, S'$ são as do exercício 8. O símbolo $\Rext$ denota a ``reta real estendida'': % $$\begin{array}{rcl} \Rext &=& \R ∪ \{-∞,+∞\} \\ &=& (-∞,+∞) ∪ \{-∞,+∞\} \\ &=& [-∞,+∞] \\ \end{array} $$ Para mais detalhes, veja: {\scriptsize % https://en.wikipedia.org/wiki/Extended_real_number_line \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Extended_real_number_line} } }\anothercol{ a) $\setofst{y∈[0,3]}{P(y)}$ b) $\setofst{y∈[0,3]}{Q(y)}$ c) $\setofst{y∈[0,3]}{R(y)}$ d) $\setofst{y∈[0,3]}{S(y)}$ \msk a') $\setofst{y∈[0,3]}{P'(y)}$ b') $\setofst{y∈[0,3]}{Q'(y)}$ c') $\setofst{y∈[0,3]}{R'(y)}$ d') $\setofst{y∈[0,3]}{S'(y)}$ \msk e) $\setofst{y∈\R}{P(y)}$ f) $\setofst{y∈\R}{Q(y)}$ g) $\setofst{y∈\R}{R(y)}$ h) $\setofst{y∈\R}{S(y)}$ \msk i) $\setofst{y∈\Rext}{P(y)}$ j) $\setofst{y∈\Rext}{Q(y)}$ k) $\setofst{y∈\Rext}{R(y)}$ l) $\setofst{y∈\Rext}{S(y)}$ }} \newpage % «na-semana-academica» (to ".na-semana-academica") % (c2m222srp 25 "na-semana-academica") % (c2m222sra "na-semana-academica") {\bf Na Semana Acadêmica...} Durante a Semana Acadêmica tente entender as definições de ``sup'' e ``inf'' das páginas 2 até 15 daqui: \ssk {\footnotesize % (c2m221isp 2 "uma-figura") % (c2m221isa "uma-figura") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-infs-e-sups.pdf \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-infs-e-sups.pdf} } \ssk ...e se você tiver curiosidade dê uma olhada aqui: \ssk {\footnotesize % https://pt.wikipedia.org/wiki/Supremo_e_%C3%ADnfimo \url{https://pt.wikipedia.org/wiki/Supremo_e_\%C3\%ADnfimo} } \ssk As definições da Wikipedia são muito mais abstratas. \bsk Muitas das construções que nós vamos ver em Cálculo 3 vão ser definidas usando sequências grandes de definições, exatamente como no PDF sobre infs e sups do link acima... Por exemplo: \ssk {\footnotesize % (c3m222ptp 5 "primeiros-pltans") % (c3m222pta "primeiros-pltans") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-2-C3-plano-tangente.pdf#page=5 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-2-C3-plano-tangente.pdf\#page=5} } \ssk \newpage % «imagens-de-conjuntos» (to ".imagens-de-conjuntos") % (c2m222srp 12 "imagens-de-conjuntos") % (c2m222sra "imagens-de-conjuntos") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "hernandez") % (c2m221tfc1p 34 "descontinuidades") % (c2m221tfc1a "descontinuidades") % (c2m221somas3a "title") % (c2m221somas3a "title" "Aula 11: somas de retângulos") % (c2m221somas3p 2 "links") % (c2m221somas3a "links") % (c2m212somas1p 1 "title") % (c2m212somas1a "title") % (c2m212somas2p 1 "title") % (c2m212somas2a "title") % (c2m212somas2p 13 "definindo-proposicoes") % (c2m212somas2a "definindo-proposicoes") \newpage % «quantificadores» (to ".quantificadores") % (c2m222srp 14 "quantificadores") % (c2m222sra "quantificadores") % (find-c2q222page 28 "out06: somas de Riemann (2)") % (find-c2q222page 29 "out06: somas de Riemann (2), p.2") % (find-c2q222page 30 "out06: somas de Riemann (2), p.3") {\bf Quantificadores} Veja as páginas 14 até 17 daqui: \ssk {\footnotesize % (c2m212somas2p 14 "para-todo-e-existe") % (c2m212somas2a "para-todo-e-existe") % http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-somas-2.pdf#page=14 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2021-2-C2-somas-2.pdf#page=14} } \ssk % (c2m211substp 23 "para-todo-e-existe") % (c2m211substa "para-todo-e-existe") \newpage % «elemento-neutro» (to ".elemento-neutro") {\bf O truque do elemento neutro} Como $2^0=1$, e o 1 é o elemento neutro da multiplicação, isso aqui funciona: \def\r#1{\ColorRed{\;#1\;}} $$\begin{array}{rcl} 2^1·2^4 &=& (2)·(2·2·2·2) \\ 2^2·2^3 &=& (2·2)·(2·2·2) \\ 2^3·2^2 &=& (2·2·2)·(2·2) \\ 2^4·2^1 &=& (2·2·2·2)·(2) \\ 2^5·2^0 &=& (2·2·2·2·2)·(2^0) \\ &=& (2·2·2·2·2)·1 \\ &=& (2·2·2·2·2) \\ \end{array} $$ \newpage {\bf O truque do elemento neutro pra quantificadores} $$\scalebox{0.6}{$ \begin{array}{rcl} (∀x∈\{20\}.P(x))\r∧(∀x∈\{42,99,200\}.P(x)) &=& (P(20))\r∧(P(42)∧P(99)∧P(200)) \\ (∀x∈\{20,42\}.P(x))\r∧(∀x∈\{99,200\}.P(x)) &=& (P(20)∧P(42))\r∧(P(99)∧P(200)) \\ (∀x∈\{20,42,99\}.P(x))\r∧(∀x∈\{200\}.P(x)) &=& (P(20)∧P(42)∧P(99))\r∧(P(200)) \\ (∀x∈\{20,42,99,200\}.P(x))\r∧(∀x∈∅ .P(x)) &=& (P(20)∧P(42)∧P(99)∧P(200))\r∧(∀x∈∅.P(x)) \\ &=& (P(20)∧P(42)∧P(99)∧P(200))\r∧\True \\ &=& (P(20)∧P(42)∧P(99)∧P(200)) \\ \\ (∃x∈\{20\}.P(x))\r∨(∃x∈\{42,99,200\}.P(x)) &=& (P(20))\r∨(P(42)∨P(99)∨P(200)) \\ (∃x∈\{20,42\}.P(x))\r∨(∃x∈\{99,200\}.P(x)) &=& (P(20)∨P(42))\r∨(P(99)∨P(200)) \\ (∃x∈\{20,42,99\}.P(x))\r∨(∃x∈\{200\}.P(x)) &=& (P(20)∨P(42)∨P(99))\r∨(P(200)) \\ (∃x∈\{20,42,99,200\}.P(x))\r∨(∃x∈∅.P(x)) &=& (P(20)∨P(42)∨P(99)∨P(200))\r∨(∃x∈∅.P(x)) \\ &=& (P(20)∨P(42)∨P(99)∨P(200))\r∨\False \\ &=& (P(20)∨P(42)∨P(99)∨P(200)) \\ \end{array} $} $$ \newpage % «vis-props» (to ".vis-props") % (c2m222srp 17 "vis-props") % (c2m222sra "vis-props") {\bf Visualizando proposições} Como visualizar ``O retângulo $3(4-2)$ está abaixo do gráfico da $f$''? \ssk % $∀x∈[x_e,x_d].y≤f(x)$ Isto pode ser formalizado como: $∀x∈[2,4].3≤f(x)$ \ssk Veja a páginas 5 a 8 daqui: \ssk {\footnotesize % (c2m221isp 5 "exercicio-1") % (c2m221isa "exercicio-1") % http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-infs-e-sups.pdf#page=5 \url{http://angg.twu.net/LATEX/2022-1-C2-infs-e-sups.pdf#page=5} } \ssk \newpage % O Miranda define três tipos de somas de Riemann -- % % (Entenda a definição do Miranda; desenhe) % % extremo esquerdo, direito e médio correspondem a algum desses itens? % % % (find-dmirandacalcpage 208 "extremo esquerdo") % % % Trapézios % (c2m212somas1p 18 "trapezios") % (c2m212somas1a "trapezios") % (find-dmirandacalcpage 217 "7.3. Funções contínuas são integráveis") \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 "~/2022.2-C2/") # (find-fline "~/LATEX/2022-2-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 ~/2022.2-C2/ cp -fv $1.pdf ~/LATEX/2022-2-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=2022-2-C2-somas-de-riemann veryclean make -f 2019.mk STEM=2022-2-C2-somas-de-riemann pdf % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c2sr" % ee-tla: "c2m222sr" % End: