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% (find-LATEX "2023-2-C2-somas-de-riemann.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2023-2-C2-somas-de-riemann.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2023-2-C2-somas-de-riemann.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2023-2-C2-somas-de-riemann.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2023-1-C2-somas-de-riemann.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2023-2-C2-somas-de-riemann")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2023-2-C2-somas-de-riemann") % (find-pdf-page "~/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf % file:///tmp/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf % file:///tmp/pen/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf % http://anggtwu.net/LATEX/2023-2-C2-somas-de-riemann.pdf % (find-LATEX "2019.mk") % (find-Deps1-links "Caepro5 Piecewise1") % (find-Deps1-cps "Caepro5 Piecewise1") % (find-Deps1-anggs "Caepro5 Piecewise1") % (find-MM-aula-links "2023-2-C2-somas-de-riemann" "C2" "c2m232sr" "c2sr") % «.defs» (to "defs") % «.defs-T-and-B» (to "defs-T-and-B") % «.defs-caepro» (to "defs-caepro") % «.defs-pict2e» (to "defs-pict2e") % «.title» (to "title") % «.links» (to "links") % «.descontinuidades» (to "descontinuidades") % «.descontinuidades-2» (to "descontinuidades-2") % «.descontinuidades-4» (to "descontinuidades-4") % «.descontinuidades-8» (to "descontinuidades-8") % 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\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") % % (find-es "tex" "geometry") \usepackage[a6paper, landscape, top=1.5cm, bottom=.25cm, left=1cm, right=1cm, includefoot ]{geometry} % \begin{document} % «defs» (to ".defs") % (find-LATEX "edrx21defs.tex" "colors") % (find-LATEX "edrx21.sty") \def\drafturl{http://anggtwu.net/LATEX/2023-2-C2.pdf} \def\drafturl{http://anggtwu.net/2023.2-C2.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} % (find-LATEX "2023-1-C2-carro.tex" "defs-caepro") % (find-LATEX "2023-1-C2-carro.tex" "defs-pict2e") \catcode`\^^J=10 \directlua{dofile "dednat6load.lua"} % (find-LATEX "dednat6load.lua") % «defs-T-and-B» (to ".defs-T-and-B") \long\def\ColorOrange#1{{\color{orange!90!black}#1}} \long\def\ColorOrange#1{{\color{orange}#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)}} % «defs-caepro» (to ".defs-caepro") %L dofile "Caepro5.lua" -- (find-angg "LUA/Caepro5.lua" "LaTeX") \def\Caurl #1{\expr{Caurl("#1")}} \def\Cahref#1#2{\href{\Caurl{#1}}{#2}} \def\Ca #1{\Cahref{#1}{#1}} % «defs-pict2e» (to ".defs-pict2e") %L V = nil -- (find-angg "LUA/Pict2e1.lua" "MiniV") %L dofile "Piecewise1.lua" -- (find-LATEX "Piecewise1.lua") %L Pict2e.__index.suffix = "%" \def\pictgridstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.3pt}} \def\pictaxesstyle{\linethickness{0.5pt}} \def\pictnaxesstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.5pt}} \celllower=2.5pt \def\Rext{\overline{\R}} \def\V{\mathbf{V}} \def\F{\mathbf{F}} \def\into{\overline ∫} \def\intu{\underline∫} \def\intou{\overline{\underline∫}} \def\INTx#1#2#3#4{#1_{x=#2}^{x=#3} #4 \, dx} \def\INTP #1#2#3{#1_{#2} #3 \, dx} \def\mname#1{\ensuremath{[\text{#1}]}} \def\minf{\mname{inf}} \def\msup{\mname{sup}} \def\sse {\text{sse}} \def\sumiN#1{\sum_{i=1}^N #1 (b_i-a_i)} \sa{into_P f(x) dx}{\INTP{\into} {P}{f(x)}} \sa{intu_P f(x) dx}{\INTP{\intu} {P}{f(x)}} \sa{intou_P f(x) dx}{\INTP{\intou}{P}{f(x)}} \sa{into_Q f(x) dx}{\INTP{\into} {Q}{f(x)}} \sa{intu_Q f(x) dx}{\INTP{\intu} {Q}{f(x)}} \sa{intou_Q f(x) dx}{\INTP{\intou}{Q}{f(x)}} \sa{into_ab2k f(x) dx}{\INTP{\into} {[a,b]_{2^k}}{f(x)}} \sa{intu_ab2k f(x) dx}{\INTP{\intu} {[a,b]_{2^k}}{f(x)}} \sa{intou_ab2k f(x) 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(c2m232sra "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 2 - 2023.2} \bsk Aulas 13 até 16: Somas de Riemann \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://anggtwu.net/2023.2-C2.html} \end{center} \newpage % «links» (to ".links") % (c2m232srp 2 "links") % (c2m232sra "links") {\bf Links} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ % (c2m221tfc1p 34 "descontinuidades") % (c2m221tfc1a "descontinuidades") \par Umas figuras (minhas) que mostram como \par definir a integral como dois limites: \par \Ca{2eT95} A integral como limite % \par \Ca{2fT91} Algumas definições: partição, inf e sup, integral \ssk \par Alguns slides da introdução ao curso: \par \Ca{2hT11} Atirei o pau no gato - tempo infinito \par \Ca{2hT12} Imagens de intervalos \ssk % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 329" "somas superiores") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 331" "pontos amostrais") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 337" "pontos amostrais arbitrários") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 337" "Definição de integral definida") \par Stewart: \par \Ca{StewPtCap5p8} (p.329) somas superiores e inferiores \par \Ca{StewPtCap5p10} (p.331) pontos amostrais \par \Ca{StewPtCap5p16} (p.337) definição da integral definida \ssk % (find-books "__analysis/__analysis.el" "miranda" "213" "marcas") \par Miranda: \par \Ca{Miranda207} 7.1 Áreas e somas de Riemann \par \Ca{Miranda212} 7.2 Integral definida \par \Ca{Miranda213} marcas \par \Ca{Miranda217} 7.3. Definição 3: Soma superior e inferior \ssk \par Leithold: \par \Ca{Leit5p35} (p.318) Figura 3 \par \Ca{Leit5p36} (p.319) Figura 4 \par \Ca{Leit5p41} (p.324) 5.5. A integral definida \ssk \par Livro de Análise do Ross: \par \Ca{RossAp16} (p.269) The Riemann Integral \msk }\anothercol{ Quadros de 2023.2: \par \Ca{2hQ39} Quadros da aula 13 (25/set/2023) \msk \par Vou (re)usar muito material destes PDFzinhos: \par \Ca{2fT60} 2022.2, aulas 13, 14 e 16: Somas de Riemann \par \Ca{2fT89} 2022.2, aula 19, 14 e 16: o TFC1 e o TFC2 \par \Ca{2eT39} 2022.1, aula 15: infs e sups \msk Quadros de 2023.1: \par \Ca{2gQ32} Quadros da aula 15 (23/maio/2023) \par \Ca{2gQ34} Quadros da Aula 16 (26/maio/2023) \par \Ca{2gQ37} Quadros da Aula 18 (02/junho/2023) \par \Ca{2gQ39} Quadros da Aula 19 (06/junho/2023) }} \newpage % «descontinuidades» (to ".descontinuidades") % (c2m232srp 3 "descontinuidades") % (c2m232sra "descontinuidades") % (c2m221tfc1p 34 "descontinuidades") % (c2m221tfc1a "descontinuidades") {\bf Spoiler: descontinuidades} % (find-angg "LUA/Piecewise1.lua" "PwFunction-tests") % (find-angg "LUA/Piecewise1.lua" "PwFunction-tests" "f_parabola_complicada") %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(8,5)) %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 pwf = PwFunction.from(f_parabola_complicada, seqn(0, 4, 32), seq(4, 8)) %L pwf:pw(0, 8):pgat("pgatc"):sa("Parabola complicada"):output() %L %L f_parabola_complicada_2 = 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 5 end %L return 0.5 %L end %L pwf = PwFunction.from(f_parabola_complicada_2, seqn(0, 4, 32), seq(4, 8)) %L pwf:pw(0, 8):pgat("pgatc"):sa("Parabola complicada 2"):output() %L \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: % $$\unitlength=7.5pt \ga{Parabola complicada} $$ A função de Dirichlet, que nós vimos aqui, % (c2m211somas2p 46 "dirichlet") % (c2m211somas2a "dirichlet") \par \Ca{2dT104} (2021.2) A função de Dirichlet \par tem infinitas descontinuidades. %}\anothercol{ }} \newpage % «descontinuidades-2» (to ".descontinuidades-2") % (c2m232srp 4 "descontinuidades-2") % (c2m232sra "descontinuidades-2") % (c2m221tfc1p 35 "descontinuidades-2") % (c2m221tfc1a "descontinuidades-2") % No semestre passado esta figura foi um exercício: % (c2m211somas2p 45 "exercicio-18") % (c2m211somas2a "exercicio-18") {\bf Spoiler: descontinuidades (2)} %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(8,5)) %L rie = Riemann.fromf(f_parabola_complicada, seqn(0, 4, 32), seq(4, 8)) %L rie2 = Riemann.fromf(f_parabola_complicada_2, seqn(0, 4, 32), seq(4, 8)) %L rie :setab(0, 7.5) %L rie2:setab(0, 7.5) %L parabola_complicada_inf_sup_def = function (n, name) %L local p = PictList { %L -- rie:areainfsup(n):Color("Orange"), %L -- rie:areasup(n):Color("Orange"), %L -- rie:areasup(n):color("orange!50!yellow"), %L rie:areasup(n):color("orange!75!white"), %L rie:areainf(n):Color("Red"), %L rie.pwf:pw(0, 8) %L } %L p:pgat("pgatc"):sa(name):output() %L end %L parabola_complicada_2_inf_sup_def = function (n, name) %L local p = PictList { %L -- rie2:areainfsup(n):Color("Orange"), %L -- rie2:areasup(n):Color("Orange"), %L -- rie2:areasup(n):color("orange!50!yellow"), %L rie2:areasup(n):color("orange!75!white"), %L rie2:areainf(n):Color("Red"), %L rie2.pwf:pw(0, 8) %L } %L p:pgat("pgatc"):sa(name):output() %L end %L parabola_complicada_inf_sup_def( 4, "Parabola complicada diff 4") %L parabola_complicada_inf_sup_def( 8, "Parabola complicada diff 8") %L parabola_complicada_inf_sup_def(16, "Parabola complicada diff 16") %L parabola_complicada_inf_sup_def(32, "Parabola complicada diff 32") %L parabola_complicada_inf_sup_def(64, "Parabola complicada diff 64") %L parabola_complicada_inf_sup_def(128, "Parabola complicada diff 128") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def( 4, "Parabola complicada 2 diff 4") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def( 8, "Parabola complicada 2 diff 8") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def(16, "Parabola complicada 2 diff 16") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def(32, "Parabola complicada 2 diff 32") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def(64, "Parabola complicada 2 diff 64") %L parabola_complicada_2_inf_sup_def(128, "Parabola complicada 2 diff 128") \pu \unitlength=10pt Sejam % $$f(x) \;=\; \ga{Parabola complicada} \quad \text{e} \quad g(x) \;=\; \ga{Parabola complicada 2} \; . $$ As figuras dos próximos slides mostram % $$\IntPoverunder{[0,7.5]_{2^k}}{f(x)} \quad \text{e} \quad \IntPoverunder{[0,7.5]_{2^k}}{g(x)} $$ para vários valores de $k$. Use-as pra entender porque ``na integral as descontinuidades não importam'' --- se só tivermos um número finito de descontinuidades. \unitlength=10pt \def\paracompn#1{\newpage $$\scalebox{3}{$\ga{Parabola complicada diff #1}$}$$} \unitlength=20pt \def\paracompn#1{\newpage $$\scalebox{1.5}{$\ga{Parabola complicada diff #1}$}$$} \def\paracompn#1{\newpage \vspace*{0.4cm} $$\scalebox{0.85}{$\ga{Parabola complicada diff #1}$} \qquad \scalebox{0.85}{$\ga{Parabola complicada 2 diff #1}$} $$ } \newpage % «descontinuidades-4» (to ".descontinuidades-4") % (c2m232srp 5 "descontinuidades-4") % (c2m232sra "descontinuidades-4") \paracompn{4} \newpage % «descontinuidades-8» (to ".descontinuidades-8") % (c2m232srp 6 "descontinuidades-8") % (c2m232sra "descontinuidades-8") \paracompn{8} \newpage % «descontinuidades-16» (to ".descontinuidades-16") % (c2m232srp 7 "descontinuidades-16") % (c2m232sra "descontinuidades-16") \paracompn{16} \newpage % «descontinuidades-32» (to ".descontinuidades-32") % (c2m232srp 8 "descontinuidades-32") % (c2m232sra "descontinuidades-32") \paracompn{32} \newpage % «descontinuidades-64» (to ".descontinuidades-64") % (c2m232srp 9 "descontinuidades-64") % (c2m232sra "descontinuidades-64") \paracompn{64} \newpage % «descontinuidades-128» (to ".descontinuidades-128") % (c2m232srp 10 "descontinuidades-128") % (c2m232sra "descontinuidades-128") \paracompn{128} \newpage % «montanhas» (to ".montanhas") % (c2m232srp 11 "montanhas") % (c2m232sra "montanhas") % (c2m231srp 3 "montanhas") % (c2m231sra "montanhas") % (c2m222srp 8 "exercicio-4") % (c2m222sra "exercicio-4") % (c2m221somas3p 4 "exercicio-1") % (c2m221somas3a "exercicio-1") {\bf Montanhas} \def\sumo{\sum_{i=1}^{8}} \def\sumoo#1{\sumo #1 (x_i - x_{i-1})} \scalebox{0.85}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Seja $f(x)$ a função da próxima página -- ``as montanhas''. 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 faça ele em vários passos, como nestes slides: % (c2m222srp 6 "somatorios") % (c2m222sra "somatorios") % (c2m231srp 7 "particoes") % (c2m231sra "particoes") \par \Ca{2fT65} Somatórios \par \Ca{2gT85} Partições, informalmente \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 % __ __ _ _ % | \/ | ___ _ _ _ __ | |_ __ _(_)_ __ ___ % | |\/| |/ _ \| | | | '_ \| __/ _` | | '_ \/ __| % | | | | (_) | |_| | | | | || (_| | | | | \__ \ % |_| |_|\___/ \__,_|_| |_|\__\__,_|_|_| |_|___/ % % «montanhas-figs» (to ".montanhas-figs") % (c2m232srp 12 "montanhas-figs") % (c2m232sra "montanhas-figs") % (c2m231srp 4 "montanhas-figs") % (c2m231sra "montanhas-figs") % (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 % _ % _ __ ___ (_)_ __ ___ _ __ ___ __ ___ __ % | '_ ` _ \| | '_ \ / _ \ | '_ ` _ \ / _` \ \/ / % | | | | | | | | | | | __/ | | | | | | (_| |> < % |_| |_| |_|_|_| |_|____ \___| |_| |_| |_|\__,_/_/\_\____ % |_____| |_____| % % «miranda-sup-inf» (to ".miranda-sup-inf") % (c2m232srp 13 "miranda-sup-inf") % (c2m232sra "miranda-sup-inf") % (c2m231srp 5 "montanhas-min-e-max") % (c2m231sra "montanhas-min-e-max") % (c2m222srp 10 "soma-superior-e") % (c2m222sra "soma-superior-e") {\bf Miranda: somas inferiores e superiores} \scalebox{0.65}{\def\colwidth{12cm}\firstcol{ Nas páginas 217 e 218 o Miranda define as notações $I(f,P)$ e $S(f,P)$, e lá no meio dessas definições ele define % $$\min_{x∈I} f(x) \qquad \text{e} \qquad \max_{x∈I} f(x) $$ 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: % (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_") \Ca{Miranda217} (Definição 3) \bsk {\bf Mais itens pra fazer na figura das montanhas} a) Entenda o que essas notações do Miranda querem dizer e verifique que na figura das montanhas temos: % $$\def\lneqq{<} % \begin{array}{ccccc} && \D \max(f(x_1),f(x_2)) &\lneqq& \D \max_{x∈[x_1,x_2]}f(x) \\ \D \min_{x∈[x_2,x_3]}f(x) &\lneqq& \min(f(x_2),f(x_3)) \\ \end{array} $$ e depois represente nas montanhas: \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 % «particoes» (to ".particoes") % (c2m232srp 14 "particoes") % (c2m232sra "particoes") % (c2m232srp 7 "particoes") % (c2m232sra "particoes") % (c2m231srp 7 "particoes") % (c2m231sra "particoes") % (c2m212somas1p 9 "particoes") % (c2m212somas1a "particoes") {\bf Partições, informalmente} \scalebox{0.44}{\def\colwidth{12.5cm}\firstcol{ Informalmente uma partição de um intervalo $[a,b]$ é um modo de decompor $[a,b]$ em intervalos menores consecutivos. Por exemplo, % $$[2,7] = [2,3.5]∪[3.5,4]∪[4,6]∪[6,7]$$ A definição ``certa'' é mais complicada... vamos vê-la daqui a pouco. O caso geral da igualdade acima é: % $$[a,b] = [a_1,b_1]∪[a_2,b_2]∪\ldots∪[a_N,b_N],$$ onde: $N$ é o número de intervalos, $a=a_1$, $b=b_N$, (``extremidades'') $a_i<b_i$ para todo $i$ em que isto faz sentido ($i=1,\ldots,N$) $b_i=a_{i+1}$ para todo $i$ e.q.i.f.s.; neste caso, $i=1,\ldots,N-1$ \bsk Um jeito prático de definir uma partição é usando uma tabela. Por exemplo, esta tabela % $$\begin{array}{cccc} i & a_i & b_i & I_i \\\hline 1 & 2 & 3.5 & [2, 3.5] \\ 2 & 3.5 & 4 & [3.5, 4] \\ 3 & 4 & 6 & [4, 6] \\ 4 & 6 & 7 & [6, 7] \\ \end{array} $$ corresponde à partição de $[2,7]$ do início deste slide. \bsk % (find-books "__analysis/__analysis.el" "miranda" "212" "7.2. Integral definida") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "leithold" "17 324" "5.5. A integral definida") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 331" "pontos amostrais") Compare com: \par \Ca{Miranda212} 7.2 Integral definida \par \Ca{Leit5p41} (p.324) 5.5 A integral definida \par \Ca{StewPtCap5p8} (p.329) somas superiores e inferiores \par \Ca{StewPtCap5p10} (p.331) pontos amostrais \par \Ca{StewPtCap5p16} (p.337) definição da integral definida }\anothercol{ Uma definição um pouco melhor de partição é a seguinte. Digamos que $P$ seja um subconjunto não-vazio e finito de $\R$, e que o menor elemento de $P$ seja $a$ e o maior seja $b$. \ColorRed{Então $P$ é uma partição do intervalo $[a,b]$.} \msk Exemplo: a partição $P=\{2,3.5,4,6,7\}$ corresponde a: % $$[2,7] = [2,3.5]∪[3.5,4]∪[4,6]∪[6,7]$$ Pra fazer a tradução da ``versão conjunto'' pra ``versão tabela'' ponha os elementos de $P$ em ordem e chame-os de $b_0,\ldots,b_N$; defina cada $a_i$ como sendo $b_{i-1}$ -- por exemplo, $a_1 = b_0$ -- e encontre $a$, $b$, e $N$. Depois que você tem a ``versão tabela'' é bem fácil obter a ``versão união de intervalos''. \bsk Quando dizemos algo como ``Seja $P$ a partição $\{2.5,4,6\}$'' estamos criando um contexto no qual há uma partição ``default'' definida... e neste contexto vamos ter valores definidos para $N$, $a$, $b$, e para cada $a_i$ e $b_i$. Por exemplo... \msk Seja $P$ a partição $\{2.5,4,6\}$. Então % $$\begin{array}{rcl} \sum_{i=1}^N f(b_i)·(b_i-a_i) &=& \sum_{i=1}^2 f(b_i)·(b_i-a_i) \\ &=& f(b_1)·(b_1-a_1) \\ &+& f(b_2)·(b_2-a_2) \\ &=& f(4)·(4-2.5) \\ &+& f(6)·(6-4) \\ \end{array} $$ }} \newpage % «exercicio-4» (to ".exercicio-4") % (c2m212somas1p 10 "exercicio-4") % (c2m212somas1a "exercicio-4") % (c2sop 10 "exercicio-4") % (c2soa "exercicio-4") % (c2m202somas1p 8 "exercicio-4") % (c2m202somas1 "exercicio-4") % «exercicio-5» (to ".exercicio-5") % (c2m212somas1p 11 "exercicio-5") % (c2m212somas1a "exercicio-5") % (c2m202somas1p 9 "exercicio-5") % (c2m202somas1 "exercicio-5") % «ponto-decimal» (to ".ponto-decimal") % Ah, obs, repara que eu vou usar a convencao internacional e vou % sempre escrever "1.5" ao inves de "1,5" - e recomendo que voces usem % ela tambem pra gente poder usar a virgula pra outras coisas. Por % exemplo, na pagina 9 temos P = {2, 3.5, 4, 6, 7}, e se a gente % escrever "3,5" ao inves de "3.5" vamos ter que usar ";"s como % separadores entres os numeros... % «partition-sum» (to ".partition-sum") % (c2m211somas1p 12 "partition-sum") % (c2m211somas1a "partition-sum") % «subst» (to ".subst") % (c2m202somas1p 11 "subst") % (c2m202somas1 "subst") \newpage % ____ __ _ _ % | _ \ ___ / _| _ __ __ _ _ __| |_(_) ___ __ _ ___ % | | | |/ _ \ |_ | '_ \ / _` | '__| __| |/ __/ _` |/ _ \ % | |_| | __/ _| | |_) | (_| | | | |_| | (_| (_| | (_) | % |____/ \___|_| | .__/ \__,_|_| \__|_|\___\__,_|\___/ % |_| % % «def-particao» (to ".def-particao") % (c2m232srp 15 "def-particao") % (c2m232sra "def-particao") % (c2m231srp 7 "def-particao") % (c2m231sra "def-particao") % (c2m222tfcsp 3 "def-particao") % (c2m222tfcsa "def-particao") {\bf A definição de partição} \scalebox{0.85}{\def\colwidth{11cm}\firstcol{ Se $P$ é um subconjunto \ColorRed{finito} e \ColorRed{não-vazio} de $\R$, então podemos interpretar $P$ como uma partição... Por exemplo, se $P=\{200,20,42,99,63,33,20,20\}$ então $P=\{20,33,42,63,99,200\}$, e aí vamos interpretar esse conjunto de 6 pontos -- ordenados em ordem crescente -- como uma partição do intervalo $I = [a,b] = [20,200]$ em 5 subintervalos (``$N=5$''), assim: $$\begin{array}{ccccccl} 20 & 33 & 42 & 63 & 99 & 200 \\ x_0 & x_1 & x_2 & x_3 & x_4 & x_5 \\ a_1 & b_1 & & & & & I_1=[a_1,b_1] \\ & a_2 & b_2 & & & & I_2=[a_2,b_2] \\ & & a_3 & b_3 & & & I_3=[a_3,b_3] \\ & & & a_4 & b_4 & & I_4=[a_4,b_4] \\ & & & & a_5 & b_5 & I_5=[a_5,b_5] \\ a & & & & & b & I = [a,b] = [x_0,x_N]\\ \end{array} $$ }\anothercol{ }} \newpage % «particoes-exercs» (to ".particoes-exercs") % (c2m232srp 16 "particoes-exercs") % (c2m232sra "particoes-exercs") % (c2m231srp 11 "particoes-exercs") % (c2m231sra "particoes-exercs") % (c2m212somas1p 9 "particoes") % (c2m212somas1a "particoes") {\bf Exercícios sobre partições} \scalebox{0.55}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ a) Converta esta ``partição'' % $$[4,12] = [4,5]∪[5,6]∪[6,9]∪[9,10]∪[10,12]$$ para uma tabela. Neste caso quem são $a$, $b$ e $N$? \bsk b) Seja $P=\{2.5,3,4,6,10\}$. Converta $P$ para o ``formato tabela'' e para o ``formato união de subintervalos'', que é este aqui: % $$[a,b] = [a_1,b_1]∪\ldots∪[a_N,b_N].$$ \msk c) Seja $P=\{4,2,1,1.5\}$. Interprete $P$ como uma partição. Diga quem são o $N$, o $a$ e o $b$ dela e monte a tabela dos subintervalos dela. \msk d) Seja $P=[2,4]_6$. Diga quem são os pontos da partição $P$. \msk e) Seja $P=[2,5]_{2^3}$. Diga quem são os pontos da partição $P$. }\anothercol{ % «dica-simplificacao» (to ".dica-simplificacao") % (c2m232srp 16 "dica-simplificacao") % (c2m232sra "dica-simplificacao") % (c2m231srp 12 "dica-simplificacao") % (c2m231sra "dica-simplificacao") % (c2m211somas1p 16 "exercicio-9-dicas") % (c2m211somas1a "exercicio-9-dicas") {\bf Uma dica sobre simplificação} No Ensino Médio às vezes convencem a gente de que uma fração como $\frac64$ % % \ColorRed{\underline{\underline{tem}}} \standout{tem} % que ser simplificada pra $\frac32$, mas se a gente tem que listar uma sequência de números começando em 0 em que cada número novo é o anterior mais $\frac14$ eu acho bem melhor escrever essa sequência como % $$\frac04, \frac14, \frac24, \frac34, \frac44, \frac54, \frac64, \ldots$$ % do que como: % $$0, \frac14, \frac12, \frac34, 1, \frac54, \frac32, \ldots$$ \bsk Lembre destes trechos da Dica 7: \Ca{2gT4} \ssk % (c2m231introp 3 "releia-a-dica-7") % (c2m231introa "releia-a-dica-7") ``Uma solução bem escrita é fácil de ler e fácil de verificar'', e ``Se as outras pessoas acharem que ler a sua solução é um sofrimento, isso é mau sinal; se as outras pessoas acharem que a sua solução está claríssima e que elas devem estudar com você, isso é bom sinal''. }} \newpage % «aviso» (to ".aviso") % (c2m232srp 17 "aviso") % (c2m232sra "aviso") % (c2m231srp 6 "aviso") % (c2m231sra "aviso") {\bf Aviso} \scalebox{0.72}{\def\colwidth{7.5cm}\firstcol{ As próximas páginas têm definições precisas de: partição, inf e sup, $\minf$ e $\msup$, integral definida, e um monte de definições intermediárias que a gente vai precisar pra entender as definições mais importantes... \msk {\sl O objetivo desta parte do curso é fazer vocês aprenderem um monte de \standout{técnicas} pra entenderem definições complicadas ``visualizando o que elas querem dizer''. Estas técnicas vão ser uma das partes do curso que vão ser mais úteis pras matérias seguintes. % mas esses assuntos vão valer bem poucos pontos na prova. } \msk Aparentemente cada um dos exercícios deste PDF tem um monte de ``dicas'' de como fazê-lo. A gente normalmente imagina que essas dicas sejam só sugestões de um modo de chegar até o resultado final, mas aqui não é bem assim... }\anothercol{ % (c2m231introp 21 "aulas-expositivas") % (c2m231introa "aulas-expositivas") Lembre que neste slide daqui, da ``Introdução ao curso'', \ssk \Ca{2hT22} Sobre aulas expositivas \ssk eu falei em ``músculos mentais diferentes''. Essa idéia vai valer aqui também; por exemplo, nos slides sobre o ``Jogo colaborativo'' eu digo que é pro jogador $P$ escrever as suas jogadas num determinado formato e pro jogador $O$ escrever as suas respostas num outro formato, e digo que se o jogador $P$ não entender imediatamente a resposta do jogador $O$ é porque o jogador $P$ tem que rever certos exercícios básicos de ``set comprehensions''... \msk {\sl Escrever as jogadas exatamente nesses formatos vai exercitar uma série de músculos mentais bem específicos.} }\anothercol{ }} \newpage % «aviso-2» (to ".aviso-2") % (c2m232srp 18 "aviso-2") % (c2m232sra "aviso-2") {\bf Aviso (2)} \scalebox{0.65}{\def\colwidth{8.5cm}\firstcol{ Quando a gente vê um artista do Cirque de Soleil fazendo um número de aéreos a gente reconhece imediatamente que ele tem uma coordenação motora absurda e que ele tá usando um monte de músculos que a gente nunca usou e um monte de outros músculos que a gente nem sabia que existiam... \msk Quando a gente vê uma pessoa que entende bem -- {\sl e que é capaz de explicar claramente} -- cada detalhe de uma definição bizarramente complicada como essa daqui, que o Stewart fez altos malabarismos pra ela caber em 9 linhas, \ssk \par \Ca{StewPtCap5p16} (p.337) % Definição da integral definida \ssk é a mesma coisa, só que essa pessoa treinou músculos mentais. {\sl Nos exercícios deste PDFzinho a gente vai treinar vários dos músculos mentais que essas pessoas mais usam -- e pra isso a gente vai fazer devagar e por escrito e com desenhos muitas coisas que elas fazem de cabeça.} % 2gQ32 }\anothercol{ Também dá pra comparar o que a gente vai fazer aqui com a historinha deste slide: \ssk \Ca{2hT11} Atirei o pau no gato \ssk Algumas mudanças de nota no Atirei o pau no gato exigem que a gente levante uns dedos da flauta ao mesmo tempo que a gente abaixa outros... a gente só consegue aprender isso treinando muitas vezes muito devagar, e enquanto a gente não treina bastante o som fica horrível. }} \newpage % «um-jogo» (to ".um-jogo") % (c2m232srp 19 "um-jogo") % (c2m232sra "um-jogo") % (c2m231srp 27 "um-jogo") % (c2m231sra "um-jogo") % (c2m221isp 6 "exercicio-2") % (c2m221isa "exercicio-2") % (c2m221isp 10 "exercicio-2-dica") % (c2m221isa "exercicio-2-dica") % (c2m221isp 10 "exercicio-2-dica") % (c2m221isa "exercicio-2-dica") {\bf Um jogo colaborativo} %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(2,2)) %L spec = [[ (0,0)--(0,1)--(1,1)--(1,0)--(0,0)--(0,1) %L ]] %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { %L [[ \def\closeddot{\circle*{0.4}}% ]], %L [[ \def\opendot {\circle*{0.4}\color{white}\circle*{0.3}}% ]], %L Pict2e.region0(v(0,0), v(1,0), v(1,1), v(0,1)):Color("Orange"), %L -- curve:prethickness("3pt") %L } %L p:pgat("pgatc"):preunitlength("10pt"):sa("Prop A'"):output() %L %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(2,2)) %L spec = [[ (0,0)--(0,1)--(1,1)--(1,0)--(0,0)--(0,1) %L ]] %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { %L [[ \def\closeddot{\circle*{0.4}}% ]], %L [[ \def\opendot {\circle*{0.4}\color{white}\circle*{0.3}}% ]], %L Pict2e.region0(v(0,0), v(1,0), v(1,1), v(0,1)):Color("Orange"), %L curve:prethickness("2pt") %L } %L p:pgat("pgatc"):preunitlength("10pt"):sa("Prop A''"):output() \pu \scalebox{0.52}{\def\colwidth{10.5cm}\firstcol{ ...ou: como debugar representações gráficas. Pense num jogo colaborativo. Os jogadores se chamam $P$ (``proponente''), e $O$ (``oponente''). O $P$ quer encontrar uma representação gráfica pro conjunto $A$, e à primeira vista o $O$ quer mostrar que o $P$ está errado... mas na verdade o objetivo dos dois é fazer com que o $P$ chegue numa representação gráfica que não tem erro nenhum. \msk Digamos que % $$A = \setofxyst{x∈[1,2), \; y∈[1,2)}.$$ O $P$ desenha uma representação gráfica \ColorRed{com um nome diferente de $A$} e ``propõe'' ela --- por exemplo, o $P$ diz isso aqui: % \pu % $$A' = \ga{Prop A'}$$ O oponente $O$ diz: ``verifica o ponto $(1,1)$''. Os dois verificam o ponto $(1,1)$ do $A'$ e vêem que o desenho do $A'$ é ambíguo no ponto $(1,1)$, já que esse é um ponto de fronteira e o $P$ não desenhou ele nem como linha grossa sólida nem com linha tracejada... então a resposta pra pergunta ``$(1,1)∈A'$?'' não é nem $\True$ nem $\False$, é ``erro'', e portanto $A≠A'$, e o $P$ ainda não conseguiu a representação gráfica certa. O oponente $O$ ganha essa rodada, e o $P$ tem que propôr outra representação gráfica. }\anothercol{ Aí o $P$ propõe uma outra representação gráfica, \ColorRed{com um outro nome, diferente de $A$ e de $A'$}. Por exemplo, $P$ propõe isso aqui: % $$A'' = \ga{Prop A''}$$ O oponente $O$ diz: ``verifica o ponto $(0,0)$''. Os dois verificam, e vêem que: % $$(0,0)\not∈A, \quad (0,0)∈A''$$ E portanto $A≠A''$, e o $P$ ainda não conseguiu a representação gráfica certa. O oponente $O$ ganha mais essa rodada. \bsk Quando o $P$ propõe um desenho que o $O$ não consegue mostrar que está errado o $P$ ganha a rodada. \bsk Até vocês terem prática vocês vão jogar como o $P$, vão me mostrar as representações gráficas de vocês, e eu vou jogar como o $O$. Quando vocês tiverem mais prática vocês vão conseguir chutar representações gráficas (como o jogador $P$) e testá-las (fazendo o papel do jogador $O$ vocês mesmos). }} \newpage % «um-jogo-2» (to ".um-jogo-2") % (c2m232srp 20 "um-jogo-2") % (c2m232sra "um-jogo-2") % (c2m221isp 9 "exercicio-2") % (c2m221isa "exercicio-2") % (find-pdf-page "~/2022.1-C2/C2-quadros-manha.pdf" 10) % (c2m212somas24p 4 "subconjunto-do-plano") % (c2m212somas24a "subconjunto-do-plano") %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(-1,-1), v(4,3)) %L spec = [[ (0,0)--(0,2)--(2,2) %L (0.3,0)--(0.75,0) (1.25,0)--(1.7,0) %L (2,0.3)--(2,0.75) (2,1.25)--(2,1.7) %L (0,0)o (2,0)o (2,2)c (0,2)c %L ]] %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { %L [[ \def\closeddot{\circle*{0.4}}% ]], %L [[ \def\opendot {\circle*{0.4}\color{white}\circle*{0.3}}% ]], %L Pict2e.region0(v(0,0), v(2,0), v(2,2), v(0,2)):Color("Orange"), %L curve:prethickness("3pt") %L } %L p:pgat("pgatc"):preunitlength("20pt"):sa("Exercicio 2 exemplo"):output() \pu {\bf Um jogo colaborativo (2)} \scalebox{0.60}{\def\colwidth{9.5cm}\firstcol{ Represente graficamente os seguintes conjuntos: % $$\begin{array}{rcl} A &=& \setofxyst{x∈[1,2), \; y∈[1,2)} \\ B &=& \setofst{(x,2x)}{x∈[1,2)} \\ C &=& \setofxyst{0≤x \;∧\; x+y<2} \\ \end{array} $$ Dica: todos eles vão dar subconjuntos do plano feitos de infinitos pontos, e você vai ter que adaptar as convenções que usamos pra desenhar intervalos pra desenhar {\sl regiões}. \msk Use bolinhas cheias pra indicar ``este ponto pertence ao conjunto'', bolinhas ocas pra indicar ``este ponto não pertence ao conjunto'', linhas grossas contínuas pra indicar ``esse trecho da fronteira pertence ao conjunto'' e linhas tracejadas pra indicar ``esse trecho da fronteira não pertence ao conjunto''. Por exemplo: % $$\ga{Exercicio 2 exemplo}$$ }\anothercol{ \def\undt#1#2{\underbrace{#1}_{\text{#2}}} \def\undg #1{\undt{#1}{gerador}} \def\undf #1{\undt{#1}{filtro}} \def\unde #1{\undt{#1}{expr}} Dica: se você não tem nenhuma prática com as duas notações da forma $\setofst{\ldots}{\ldots}$ -- por exemplo: % $$\begin{array}{rcl} \setofst{\undg{a∈\{1,2,3,4\}}}{\undf{a≥3}} &=& \{3,4\} \\ \setofst{\unde{10a}}{\undg{a∈\{1,2,3,4\}}} &=& \{10,20,30,40\}\\ \end{array} $$ então comece fazendo alguns exercícios daqui: \ssk % (mpgp 8 "comprehension") % (mpga "comprehension") \Ca{MpgP8} (até a p.12) Set Comprehensions \ssk Todos os exercícios dessa parte do MPG dão conjuntos finitos, e os conjuntos $A$, $B$ e $C$ da coluna da esquerda são infinitos. % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "27 15" "círculo cheio") % \par \Ca{StewPtCap1p10} (p.15) círculos cheios e vazios }} \newpage % ___ __ _ % |_ _|_ __ ___ __ _ __ _ ___ _ __ ___ _ / _(_) __ _ ___ % | || '_ ` _ \ / _` |/ _` |/ _ \ '_ \/ __(_) | |_| |/ _` / __| % | || | | | | | (_| | (_| | __/ | | \__ \_ | _| | (_| \__ \ % |___|_| |_| |_|\__,_|\__, |\___|_| |_|___(_) |_| |_|\__, |___/ % |___/ |___/ % % «imagens-figuras» (to ".imagens-figuras") % (c2m232srp 21 "imagens-figuras") % (c2m232sra "imagens-figuras") % (c2m231srp 13 "imagens-figuras") % (c2m231sra "imagens-figuras") % (c2m221somas3p 5 "imagens-figuras") % (c2m221somas3a "imagens-figuras") % (find-angg "LUA/Piecewise1.lua" "Xtoxytoy-test3") %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(8,4)) %L %L cthick = "2pt" -- curve %L dthick = "0.25pt" -- dots %L sthick = "4pt" -- segments %L %L -- Curve: %L cspec = "(0,2)--(2,4)--(6,0)--(8,2)" %L cpws = PwSpec.from(cspec) %L curve = cpws:topict():prethickness(cthick) %L %L -- Segments: %L sspec = "(1,0)c--(2,0)--(4,0)c" .. %L " (1,3)c--(2,4)--(4,2)c" .. %L " (0,2)c--(0,4)c" %L spws = PwSpec.from(sspec) %L segs = spws:topict():prethickness(sthick):Color("Orange") %L %L -- Dots: %L dotsn = function (nsubsegs) %L local xs = seqn(1, 4, nsubsegs) %L local dots0 = Xtoxytoy.from(cpws:fun(), xs) %L local dots = dots0:topict("vhxpy"):prethickness(dthick):Color("Red") %L return dots %L end %L %L PictList { curve, dotsn(1) } :pgat("pgatc", "ImageOne") :output() %L PictList { curve, dotsn(3) } :pgat("pgatc", "ImageThree") :output() %L PictList { curve, dotsn(6) } :pgat("pgatc", "ImageSix") :output() %L PictList { curve, dotsn(12) } :pgat("pgatc", "ImageTwelve"):output() %L PictList { curve, segs } :pgat("pgatc", "ImageSegs") :output() \pu \newpage % «imagens-de-intervalos» (to ".imagens-de-intervalos") % (c2m232srp 21 "imagens-de-intervalos") % (c2m232sra "imagens-de-intervalos") % (c2m231srp 13 "imagens-de-intervalos") % (c2m231sra "imagens-de-intervalos") % (c2m221somas3p 6 "imagens-figuras-2") % (c2m221somas3a "imagens-figuras-2") {\bf Imagens de intervalos} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{12.5cm}\firstcol{ {} Se $f:\R→\R$ então em princípio a expressão $f(\{7,8,9\})$ deveria dar um erro, porque $f$ é uma função que espera receber um número, e $\{7,8,9\}$ é um conjunto... mas aí normalmente a gente define que o comportamento da $f$ quando ela recebe um conjunto vai ser este aqui: % $$f(A) \;\;=\;\; \setofst{f(a)}{a∈A}$$ A gente diz que $f(A)$ é \ColorRed{a imagem do conjunto $A$}. \bsk Algumas pessoas -- como o Carlos, aqui: \Ca{2gT12} -- acham que isto é sempre verdade: % $$f([a,b]) = [f(a),f(b)].$$ \standout{Não seja como o Carlos!!! Seja como o Bob!!!} \bsk Nas figuras à direita temos: % $$\begin{array}{rcl} f(\{1,4\}) &=& \{f(1),f(4)\} \\ &=& \{3,2\} \\ &=& \{2,3\} \\ f(\{1,2,3,4\}) &=& \{f(1),f(2),f(3),f(4)\} \\ &=& \{2,3,4,3\} \\ &=& \{2,3,4\} \\ f([1,4]) &=& [2,4] \\{} [f(1),f(4)] &=& [3,2] \\ &=& \setofst{y∈\R}{3≤y≤2} \\ &=& ∅ \\ &≠& f([1,4]) \\ \end{array} $$ }\anothercol{ \vspace*{0cm} $\phantom{mmmm} \scalebox{2}{$ \begin{array}{l} {\ImageOne} \\ {\ImageThree} \\ {\ImageSix} \\ {\ImageTwelve} \\ {\ImageSegs} \\ \end{array} $} $ }} % (c2m222srp 14 "exercicio-7") % (c2m222sra "exercicio-7") \newpage % ___ % |_ _|_ __ ___ __ _ __ _ ___ _ __ ___ _____ _____ _ __ ___ % | || '_ ` _ \ / _` |/ _` |/ _ \ '_ \/ __| / _ \ \/ / _ \ '__/ __| % | || | | | | | (_| | (_| | __/ | | \__ \ | __/> < __/ | | (__ % |___|_| |_| |_|\__,_|\__, |\___|_| |_|___/ \___/_/\_\___|_| \___| % |___/ % % «imagens-exercicio» (to ".imagens-exercicio") % (c2m232srp 22 "imagens-exercicio") % (c2m232sra "imagens-exercicio") % (c2m231srp 14 "imagens-exercicio") % (c2m231sra "imagens-exercicio") % (c2m221somas3p 7 "exercicio-2") % (c2m221somas3a "exercicio-2") % %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("1pt") } %L p:pgat("pgatc", "falsoseno"):output() \pu {\bf Imagens de intervalos: exercício} \scalebox{0.8}{\def\colwidth{6.5cm}\firstcol{ Seja $f(x)$ esta função: \msk % $f(x) = \falsoseno$ \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{ {\bf Dicas:} \msk 1) 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''. \msk 2) O Leithold define intervalos semi-abertos aqui: \Ca{Leit1p7} \msk 3) Nos casos em que você tiver dificuldade de encontrar o $f(I)$ desenhe num gráfico só: \msk a função $f(x)$, o conjunto $I$ (no eixo $x$), o conjunto $\setofst{(x,f(x)))}{x∈I}$ \phantom{i} (sobre o gráfico da $f$), e o conjunto $f(I)$ (no eixo $y$). % \msk % % 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 % «imagens-exercicio-grid» (to ".imagens-exercicio-grid") % (c2m232srp 23 "imagens-exercicio-grid") % (c2m232sra "imagens-exercicio-grid") \vspace*{-0.4cm} \hspace*{-0.7cm} $\scalebox{0.69}{$ \def\linha{ \falsoseno && \falsoseno && \falsoseno && \falsoseno && \falsoseno && \falsoseno \\[20pt] } \begin{array}{cccccccccccc} \linha \linha \linha \linha \linha \linha \linha \end{array} $} $ \vspace*{-1cm} \newpage % ____ __ _ __ % | _ \ ___ / _| (_)_ __ / _| ___ ___ _ _ _ __ % | | | |/ _ \ |_ | | '_ \| |_ / _ \ / __| | | | '_ \ % | |_| | __/ _| | | | | | _| | __/ \__ \ |_| | |_) | % |____/ \___|_| |_|_| |_|_| \___| |___/\__,_| .__/ % |_| % «def-inf-e-sup» (to ".def-inf-e-sup") % (c2m232srp 24 "def-inf-e-sup") % (c2m232sra "def-inf-e-sup") % (c2m231srp 9 "def-inf-e-sup") % (c2m231sra "def-inf-e-sup") % (c2m222tfcsp 4 "def-inf-e-sup") % (c2m222tfcsa "def-inf-e-sup") % (c2m221isp 3 "algumas-definicoes") % (c2m221isa "algumas-definicoes") {\bf As definições de inf e sup} \scalebox{0.9}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ Digamos que $f:\R→\R$ e $B⊂\R$. Vamos definir $\inf(f(B))$ e $\sup(f(B))$ --- e também $\inf(D)$ e $\sup(D)$, pra $D⊂\R$ --- desta forma: % $$\begin{array}{rcl} \Rext &=& \R∪\{-∞,+∞\} \\ C &=& \setofst{(x,f(x))}{x∈B} \\ D &=& \setofst{f(x)}{x∈B} \\ E &=& \setofst{y∈\R}{∃x∈B.\ f(x)=y} \\ U &=& \setofst{y∈\Rext}{∀d∈D.\;d≤y} \\ L &=& \setofst{y∈\Rext}{∀d∈D.\;y≤d} \\ (α=\sup(D)) &=& α∈U ∧ (∀u∈U.\;α \le u) \\ (β=\inf(D)) &=& β∈L ∧ (∀ℓ∈L.\;ℓ \le β) \\ \end{array} $$ % Com isto podemos definir a integral definida. % A definição formal dela está na próxima página. }\anothercol{ }} \newpage % ____ _ _ % | _ \ ___ ___ ___ ___ _ __ | |_(_)_ __ _ _ __ _ % | | | |/ _ \/ __|/ __/ _ \| '_ \| __| | '_ \| | | |/ _` | % | |_| | __/\__ \ (_| (_) | | | | |_| | | | | |_| | (_| | % |____/ \___||___/\___\___/|_| |_|\__|_|_| |_|\__,_|\__,_| % % «descontinua» (to ".descontinua") % (c2m232srp 25 "descontinua") % (c2m232sra "descontinua") % (c2m231srp 15 "descontinua") % (c2m231sra "descontinua") % (c2m221isp 12 "exercicio-5") % (c2m221isa "exercicio-5") % %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(9,7)) %L spec = "(0,3)--(2,1)o (2,3)c (2,5)o--(7,0)" %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { curve:prethickness("2pt") } %L p:addputstrat(v(2.7,5.5), "\\cell{(2,5)}") %L p:addputstrat(v(7.7,0.5), "\\cell{(7,0)}") %L p:pgat("pgatc"):preunitlength("17pt"):sa("Exercicio 5"):output() \pu {\bf Agora uma função descontínua} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ \ssk Sejam % $f(x) = \scalebox{0.7}{$\ga{Exercicio 5}$}$ e $B=[1,3]$. \bsk {\bf Exercício} a) Represente graficamente estes conjuntos --- as definições deles são as mesmas do slide anterior: % $$\begin{array}{rcl} % \Rext &=& \R∪\{-∞,+∞\} \\ C &=& \setofst{(x,f(x))}{x∈B} \\ D &=& \setofst{f(x)}{x∈B} \\ E &=& \setofst{y∈\R}{∃x∈B.\ f(x)=y} \\ U &=& \setofst{y∈\Rext}{∀d∈D.\;d≤y} \\ L &=& \setofst{y∈\Rext}{∀d∈D.\;y≤d} \\ % (α=\inf(D)) &=& α∈L ∧ (∀ℓ∈L.\;ℓ \le α) \\ % (β=\sup(D)) &=& β∈U ∧ (∀u∈U.\;β \le u) \\ \end{array} $$ Dica pro $L$ e pro $U$: desenhe \par o infinito perto, como aqui: \ssk \par \Ca{2eT40} Uma figura % (c2m221isp 2 "uma-figura") % (c2m221isa "uma-figura") }\anothercol{ Lembre que % $$\begin{array}{rcl} B &=& [1,3] \\ D &=& f(B) \\ \end{array} $$ e que definimos o inf e o sup desta forma: % $$\begin{array}{rcl} (α=\sup(D)) &=& α∈U ∧ (∀u∈U.\;α \le u) \\ (β=\inf(D)) &=& β∈L ∧ (∀ℓ∈L.\;ℓ \le β) \\ \end{array} $$ Isso é uma definição estranha e indireta... pode ser que a gente calcule $(42=\inf(D))$ e $(99=\inf(D))$ por ela e os dois dêem verdadeiro -- se isso acontecer então $\inf(D)$ não vai um número!!! \bsk {\bf Exercício (cont.)} \ssk Calcule: \ssk b) $(6=\sup(D))$ c) $(5=\sup(D))$ d) $(4=\sup(D))$ e) $(2=\sup(D))$ f) $(1=\sup(D))$ g) $(0=\sup(D))$ }} % (c2m222tfcsp 3 "def-particao") % (c2m222tfcsa "def-particao") % \Ca{2fT91} A definição de partição % \Ca{2fT93} A definição do $[a,b]_n$ % \Ca{2fT94} Alguns exercícios sobre partições % 2fT73 \newpage % «para-todo-e-existe» (to ".para-todo-e-existe") % (c2m232srp 26 "para-todo-e-existe") % (c2m232sra "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") % (c2m232srp 27 "visualizando-fas-e-exs") % (c2m232sra "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} \scalebox{0.55}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ 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. E digamos que: % $$\begin{array}{rcl} F(x) &=& (2≤x), \\ G(x) &=& (x≤4), \\ H(x) &=& (x=6) \\ \end{array} $$ Então temos: % $$\begin{array}{ll} & (∀x∈\{1,\ldots,7\}. \, 2≤x<4∨x=6) \\ =& (∀x∈\{1,\ldots,7\}. \, (2≤x ∧ x<4)∨x=6) \\ =& (∀x∈\{1,\ldots,7\}. \, (F(x) ∧ G(x)) ∨ H(x)) \\ \end{array} $$ 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: $∘$ \vspace*{-5cm} }\anothercol{ %\vspace*{0cm} Compare: \bsk $\scalebox{0.8}{$ \begin{array}{r} % \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\F {\mbc{\mathbf{F}}} % \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} % \\ \\ % \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\F {\mbc{\mathbf{F}}} % \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} % \\ \\ % \def\mbc#1{\hbox to 8pt{\hss$#1$\hss}} \def\V {\mbc{\mathbf{V}}} \def\V {\mbc{•}} \def\F {\mbc{∘}} % \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} \end{array} $} $ \bsk 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 $[2,10]$. \msk Você \standout{pode} fazer as suas próprias definições --- como o meu ``$•=\V$ e $∘=\F$'' --- mas elas \standout{têm} que ficar claras o suficiente... releia isto: \ssk \Ca{2gT4} ``Releia a Dica 7'' % {\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} % % } }} \newpage % «acima-e-abaixo» (to ".acima-e-abaixo") % (c2m232srp 28 "acima-e-abaixo") % (c2m232sra "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 % ___ _ _ _ __ % |_ _|_ __ ___| |_ _ __ ___ __| | ___ ___ __| | ___ / _|___ % | || '_ \/ __| __| '__/ __| / _` |/ _ \/ __| / _` |/ _ \ |_/ __| % | || | | \__ \ |_| | \__ \ | (_| | __/\__ \ | (_| | __/ _\__ \ % |___|_| |_|___/\__|_| |___/ \__,_|\___||___/ \__,_|\___|_| |___/ % % «instrucoes-des-defs» (to ".instrucoes-des-defs") % (c2m232srp 32 "instrucoes-des-defs") % (c2m232sra "instrucoes-des-defs") % (c2m231srp 21 "instrucoes-des-defs") % (c2m231sra "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") % (c2m232srp 29 "instrucoes-des-1") % (c2m232sra "instrucoes-des-1") % (c2m231srp 21 "instrucoes-des-1") % (c2m231sra "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 $P(3.5)$. % (c2m221isp 5 "exercicio-1") % (c2m221isa "exercicio-1") \newpage % ___ _ _ __ _ % |_ _|_ __ ___| |_ _ __ ___ __| | ___ ___ / _(_) __ _ % | || '_ \/ __| __| '__/ __| / _` |/ _ \/ __| | |_| |/ _` | % | || | | \__ \ |_| | \__ \ | (_| | __/\__ \ | _| | (_| | % |___|_| |_|___/\__|_| |___/ \__,_|\___||___/ |_| |_|\__, | % |___/ % «instrucoes-des-2» (to ".instrucoes-des-2") % (c2m232srp 30 "instrucoes-des-2") % (c2m232sra "instrucoes-des-2") % (c2m231srp 22 "instrucoes-des-2") % (c2m231sra "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(" (0,3.5)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{0.65}{\def\colwidth{11cm}\firstcol{ $\begin{array}[t]{rcl} P(3.5) &=& \fafxy{3.5} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\fxy{1}{3.5}) \LAND (\fxy{2}{3.5}) \LAND (\fxy{3}{3.5})} {(0,3.5)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\Fxy 3{3.5}13) \LAND (\Fxy 4{3.5}24) \LAND (\Fxy 3{3.5}33)} {(0,3.5)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ (\Bxy{•}{1}{3}) \LAND (\Bxy{∘}{2}{4}) \LAND (\Bxy{•}{3}{3})} {(0,3.5)} \\ \\[-5pt] &=& \undemc{C}{ \mathstrut{\COLOR{C}{∘}} }{(0,3.5)} \\ \end{array} $ }\anothercol{ \vspace*{6cm} \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}} $\scalebox{2}{$ \ga{instrucoes des} $} $ }} \newpage % ___ _ _ % |_ _|_ __ ___| |_ _ __ ___ __| | ___ ___ _____ __ % | || '_ \/ __| __| '__/ __| / _` |/ _ \/ __| / _ \ \/ / % | || | | \__ \ |_| | \__ \ | (_| | __/\__ \ | __/> < % |___|_| |_|___/\__|_| |___/ \__,_|\___||___/ \___/_/\_\ % % «instrucoes-des-ex» (to ".instrucoes-des-ex") % (c2m232srp 31 "instrucoes-des-ex") % (c2m232sra "instrucoes-des-ex") % (c2m231srp 23 "instrucoes-des-ex") % (c2m231sra "instrucoes-des-ex") % (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 Instruções de desenho: exercício} \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... veja este slide antigo: \ssk % (c2m212somas2p 53 "dirichlet-3") % (c2m212somas2a "dirichlet-3") % (c2m211somas24p 34 "que-finja-ter-infinitas") % (c2m211somas24a "que-finja-ter-infinitas") % 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} % \Ca{2dT142} ``E pra conjuntos infinitos?'' }} \newpage % ___ _ _ _ _ % |_ _|_ __ ___| |_ _ __ ___ __| | ___ ___ __ _ _ __(_) __| | % | || '_ \/ __| __| '__/ __| / _` |/ _ \/ __| / _` | '__| |/ _` | % | || | | \__ \ |_| | \__ \ | (_| | __/\__ \ | (_| | | | | (_| | % |___|_| |_|___/\__|_| |___/ \__,_|\___||___/ \__, |_| |_|\__,_| % |___/ % % «instrucoes-des-grid» (to ".instrucoes-des-grid") % (c2m232srp 32 "instrucoes-des-grid") % (c2m232sra "instrucoes-des-grid") % (c2m231srp 24 "instrucoes-des-grid") % (c2m231sra "instrucoes-des-grid") % (c2m222srp 23 "exercicio-8-figs") % (c2m222sra "exercicio-8-figs") \def\IT{\ga{instrthin}} \def\ITS{\IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT } \def\ITS{\IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT & \IT } $\scalebox{0.7}{$ \begin{matrix} \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \ITS \\ \end{matrix} $} $ \newpage % «instrucoes-des-ex-2» (to ".instrucoes-des-ex-2") % (c2m232srp 33 "instrucoes-des-ex-2") % (c2m232sra "instrucoes-des-ex-2") % (c2m231srp 25 "instrucoes-des-ex-2") % (c2m231sra "instrucoes-des-ex-2") % (c2m222srp 24 "exercicio-9") % (c2m222sra "exercicio-9") {\bf Instruções de desenho: outro exercício} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{10cm}\firstcol{ A seção ``Mais sobre bolinhas'' daqui: \ssk {\scriptsize % 2dT137 Parte 4: mais sobre bolinhas % 2dT142 % (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 % _ _ % / \ | | __ _ _ _ _ __ ___ __ _ ___ ___ ___ _ __ ___ __ _ ___ % / _ \ | |/ _` | | | | '_ ` _ \ / _` / __| / __|/ _ \| '_ ` _ \ / _` / __| % / ___ \| | (_| | |_| | | | | | | (_| \__ \ \__ \ (_) | | | | | | (_| \__ \ % /_/ \_\_|\__, |\__,_|_| |_| |_|\__,_|___/ |___/\___/|_| |_| |_|\__,_|___/ % |___/ % % «algumas-somas» (to ".algumas-somas") % (c2m232srp 29 "algumas-somas") % (c2m232sra "algumas-somas") % (c2m231srp 10 "algumas-somas") % (c2m231sra "algumas-somas") % (c2m221somas3p 13 "metodos-nomes") % (c2m221somas3a "metodos-nomes") {\bf Algumas somas de Riemann} \scalebox{0.65}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ Vou definir: % $$\begin{array}{ccl} \mname{L} &=& \sumiN {f(a_i)} \\[2pt] \mname{R} &=& \sumiN {f(b_i)} \\[2pt] \mname{Trap} &=& \sumiN {\frac{f(a_i) + f(b_i)}{2}} \\[2pt] \mname{M} &=& \sumiN {f(\frac{a_i+b_i}{2})} \\[2pt] \mname{min} &=& \sumiN {\min(f(a_i), f(b_i))} \\[2pt] \mname{max} &=& \sumiN {\max(f(a_i), f(b_i))} \\[2pt] \mname{inf} &=& \sumiN {\inf(f([a_i,b_i]))} \\[2pt] \mname{sup} &=& \sumiN {\sup(f([a_i,b_i]))} \\ \end{array} $$ Compare com: os exercícios das montanhas, as páginas 208--210 do Miranda (\Ca{Miranda208}), e: {\footnotesize \url{https://pt.wikipedia.org/wiki/Soma_de_Riemann} } \msk Nas duas últimas linhas o $f([a_i,b_i])$ é a \ColorRed{imagem de um intervalo}. Temos: % $$\begin{array}{rcl} f(A) &=& \setofst{f(a)}{a∈A} \\ f(\{7,8,9\}) &=& \setofst{f(a)}{a∈\{7,8,9\}} \\ &=& \{f(7), f(8), f(9)\} \\ \end{array} $$ % (find-LATEXgrep "grep --color=auto -niH --null -e imagens 202*.tex") }\anothercol{ }} % (c2m222p2p 4 "questao-3") % (c2m222p2a "questao-3") % (find-dmirandacalcpage 212 "7.2. Integral definida") % (find-leitholdptpage (+ 17 324) "5.5. A integral definida") % Veja: \Ca{Miranda212}, \Ca{Leit5p41} (p.324, seção 5.5). % 2fT125 \newpage % ____ __ _ _ _ % | _ \ ___ / _| (_)_ __ | |_ ___ __ _ _ __ __ _| | % | | | |/ _ \ |_ | | '_ \| __/ _ \/ _` | '__/ _` | | % | |_| | __/ _| | | | | | || __/ (_| | | | (_| | | % |____/ \___|_| |_|_| |_|\__\___|\__, |_| \__,_|_| % |___/ % % «def-integral» (to ".def-integral") % 2hT145: (c2m232srp 35 "def-integral") % (c2m232sra "def-integral") % (c2m231srp 11 "def-integral") % (c2m231sra "def-integral") % (c2m222tfcsp 5 "def-integral") % (c2m222tfcsa "def-integral") \vspace*{-0.3cm} $$\scalebox{0.44}{$ \begin{array}{rcl} [a,b]_N &=& \setofst{a+k(\frac{b-a}{N})}{k∈\{0,\ldots,N\}} \\ &=& \{ a+0(\frac{b-a}{N}), \; a+1(\frac{b-a}{N}), \; \ldots, \; a+N(\frac{b-a}{N}) \} \\ &=& \{ a, \; a + \frac{b-a}{N}, \; a + 2\frac{b-a}{N}, \; a + 3\frac{b-a}{N}, \; \ldots, \; b\} \\ \D \ga{into_P f(x) dx} &=& \msup_P \\[-5pt] &=& \D \sum_{i=1}^{N} \sup(f([a_i,b_i])) (b_i-a_i) \\ \D \ga{intu_P f(x) dx} &=& \minf_P \\[-5pt] &=& \D \sum_{i=1}^{N} \inf(f([a_i,b_i])) (b_i-a_i) \\ \\[-5pt] \D \ga{intou_P f(x) dx} &=& \D \INTP{\into}{P}{f(x)} - \INTP{\intu}{P}{f(x)} \\ \\[-5pt] \D \ga{into_xab f(x) dx} &=& \D \lim_{k→∞} \ga{into_ab2k f(x) dx} \\ \D \ga{intu_xab f(x) dx} &=& \D \lim_{k→∞} \ga{intu_ab2k f(x) dx} \\ \\[-5pt] \D \ga{intou_xab f(x) dx} &=& \D \ga{into_xab f(x) dx} - \ga{intu_xab f(x) dx} \\ \\[-5pt] \D \left( \ga{int_xab f(x) dx} \text{\;\;existe} \right) &=& \D \left( \ga{into_xab f(x) dx} = \ga{intu_xab f(x) dx} \right) \\ \\[-7pt] &=& \D \left( \ga{intou_xab f(x) dx} = 0 \right) \\ \\[-7pt] \D \ga{int_xab f(x) dx} &=& \D \ga{into_xab f(x) dx} \qquad \text{(se a integral existir)} \\ \\[-7pt] &=& \D \ga{intu_xab f(x) dx} \qquad \text{(se a integral existir)} \\ \end{array} $} $$ \newpage % ___ _ ___ _ % |_ _|_ __ | |_ ___ ___ |_ _|_ __ | |_ _ _ % | || '_ \| __/ _ \ / _ \ | || '_ \| __| | | | % | || | | | || (_) | | __/ | || | | | |_| |_| | % |___|_| |_|\__\___/ \___| |___|_| |_|\__|\__,_| % % «into-e-intu» (to ".into-e-intu") % (c2m232srp 36 "into-e-intu") % (c2m232sra "into-e-intu") % (c2m231srp 26 "into-e-intu") % (c2m231sra "into-e-intu") % (c2m222tfcsp 8 "exercicio-3") % (c2m222tfcsa "exercicio-3") {\bf Aproximações por cima e por baixo} %L Pict2e.bounds = PictBounds.new(v(0,0), v(9,7)) %L spec = "(0,3)--(2,1)o (2,3)c (2,5)o--(7,0)" %L pws = PwSpec.from(spec) %L curve = pws:topict() %L p = PictList { curve:prethickness("2pt") } %L p:addputstrat(v(2.7,5.5), "\\cell{(2,5)}") %L p:addputstrat(v(7.7,0.5), "\\cell{(7,0)}") %L p:pgat("pgatc"):preunitlength("17pt"):sa("Exercicio 2"):output() \pu \scalebox{0.8}{\def\colwidth{8cm}\firstcol{ \vspace*{0cm} Sejam: % $f(x) = \scalebox{0.5}{$\ga{Exercicio 2}$} \;, $ \msk $P=\{3,4,5\}$, $Q=\{1,3,4,5\}$, \msk e \ColorRed{por enquanto} considere que: % $$\begin{array}{rcl} \sup(f(B)) &=& \max_{x∈B} f(x) \quad \text{e} \\ \inf(f(B)) &=& \min_{x∈B} f(x). \end{array} $$ \msk }\anothercol{ {\bf Exercício.} Represente graficamente: \msk\par a) $\ga{into_P f(x) dx}$ \msk\par b) $\ga{intu_P f(x) dx}$ \msk\par c) $\ga{intou_P f(x) dx}$ \bsk\par d) $\ga{into_Q f(x) dx}$ \msk\par e) $\ga{intu_Q f(x) dx}$ \msk\par f) $\ga{intou_Q f(x) dx}$ \bsk\par g) $\INTP{\intou}{[1,5]_2}{f(x)}$ \msk\par h) $\INTP{\intou}{[1,5]_4}{f(x)}$ }} \newpage % «dirichlet» (to ".dirichlet") % (c2m232srp 99 "dirichlet") % (c2m232sra "dirichlet") % (c2m231srp 29 "dirichlet") % (c2m231sra "dirichlet") % (c2m222tfcsp 9 "exercicio-4") % (c2m222tfcsa "exercicio-4") % (c2m212somas2p 51 "dirichlet") % (c2m212somas2a "dirichlet") % https://en.wikipedia.org/wiki/Dirichlet_function % 2gQ39 % «integral-como-limite» (to ".integral-como-limite") % 2eT95 - Integral como limite % (c2m221tfc1p 34 "descontinuidades") % (c2m221tfc1p 36 "descontinuidades") % (c2m221tfc1a "descontinuidades") % «TFC1» (to ".TFC1") % 2eT74 - TFC1: % (c2m221tfc1p 15 "exemplo-1") % (c2m221tfc1a "exemplo-1") \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 "~/2023.2-C2/") # (find-fline "~/LATEX/2023-2-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 ~/2023.2-C2/ cp -fv $1.pdf ~/LATEX/2023-2-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=2023-2-C2-somas-de-riemann veryclean make -f 2019.mk STEM=2023-2-C2-somas-de-riemann pdf % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c2sr" % ee-tla: "c2m232sr" % End: