Matemática, perguntado por luanova92, 9 meses atrás

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Respondido por Nefertitii
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Temos as seguintes funções:

y = e {}^{ -  \frac{1}{x} }  \to P(1,f(1)) \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:\\  \\ y =  \cos \left( \frac{x}{2}  \right) \to P(0,f(0))

Primeiro devemos derivar essas funções pois a derivada é justamente o coeficiente angular da reta tangente a uma curva. Fazendo isso:

 \frac{dy}{dx} =  \frac{d}{dx}e {}^{ -  \frac{1}{x} }      \: \: \:  e  \: \:  \:  \frac{dy}{dx}  = \frac{d}{dx}   \cos \left( \frac{x}{2}  \right) \\

Ambas as funções são compostas, então adiantando logo, devemos aplicar a regra da cadeia, ou seja, derivar a função e multiplicar pela derivada da função que se encontra dentro do parêntese ou no expoenre. (Lembre-se que a derivada do número de euler (e) é justamente o número de euler, mas sempre que a função é composta, devemos multiplicar pela derivada dessa função que faz parte.

\frac{dy}{dx}  = e {}^{ -  \frac{1}{x} }  \frac{d}{dx} . \left( -  \frac{1}{x}  \right)    \: \:  \: e \:  \:  \:  \frac{dy}{dx}  =   - \sin \left( \frac{x }{2}  \right). \frac{d}{dx}  \left(  \frac{x}{2} \right) \:  \:  \:  \:  \:  \:  \: \\   \\  \frac{dy}{dx} = e {}^{ -  \frac{1}{x} }  . \frac{d}{dx}(  - 1.x {}^{ - 1} ) \:  \: e \:  \:  \frac{dy}{dx}  =   - \sin\left( \frac{x}{2}  \right).  \frac{d}{dx}\left( \frac{1}{2} .x \right) \\  \\  \frac{dy}{dx}  = e {}^{ -  \frac{1}{x} } .( - 1.( - 1.x {}^{1 - 1} )) \:  \: e \:  \:  \frac{dy}{dx}  =   -  \sin\left( \frac{x}{2}  \right). \frac{1}{2}  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  \\ \boxed{  \frac{dy}{dx}  = e {}^{ -  \frac{1}{x} } . \frac{1}{x {}^{2} }  \:  \: e \:  \:  \frac{dy}{dx}  =  -  \frac{ \sin\left(  \frac{x}{2} \right) }{2} }

Agora vamos substituir o valor de "x" dentro de cada coeficiente angular dy/dx:

 \frac{dy}{dx}  = e {}^{ -  \frac{1}{ - 1} } . \frac{1}{( - 1) {}^{2} }  \:  \:  \: e \:  \:  \:  \frac{dy}{dx}  =  \frac{ \sin \left(   \frac{0}{2} \right) }{2}   \\  \\   \frac{dy}{dx}  = e {}^{1} . \frac{1}{1}  \:   \: \: e \:  \:   \: \frac{dy}{dx}   =  \frac{   \sin \left( 0  \right)}{2}  \\  \\  \boxed{ \frac{dy}{dx}  = e \:  \:  \: \:  e \:  \:  \:  \:   \frac{dy}{dx}  =  0}

Esses são os coeficientes angulares, agora vamos encontrar o "y" respectivo a cara função, para isso basta substituir o valor de "x" na função "y" inicial lá do começo.

y = e {}^{ -  \frac{1}{x} } \longrightarrow y = e {}^{ -  \frac{1}{ - 1} } \longrightarrow y = e \\  \\ y =  \cos\left(  \frac{x}{2} \right)\longrightarrow y =  \cos\left(  \frac{0}{2} \right)\longrightarrow y = 1

Portanto temos que na primeira função o ponto é P(-1,e) e o ponto da segunda função é P(0,1). Substituindo esses dados na equação fundamental da reta, temos que:

y-y_0=m.(x-x_0 )   \:   \\ y - e = e.(x - ( - 1)) \\ y - e = ex + e \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  \boxed{y = ex + 2e }\:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  \\ y-y_0=m.(x-x_0) \\ y -1 = 0.(x - 0) \:  \:  \:  \:  \:  \\ y  - 1 = 0 \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  \boxed{y = 1} \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:

A reta normal é basicamente uma reta perpendicular a reta tangente, ou seja, a reta normal tem o coeficiente angular sendo o inverso do oposto do coeficiente da reta tangente, como por exemplo se "m" da tangente fosse 2, o "m" da normal seria o inverso 1/2 e oposto -1/2. Logo:

 reta \: normal\\ m =   -  \frac{1}{e}  \:  \: e \:  \: m =  - 1

Substituindo esses coeficientes e o ponto:

y-y_0=m.(x-x_0)  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\ y - e =  -  \frac{1}{e} .(x -( - 1)) \\ y - e  = -  \frac{1}{e} x -  \frac{1}{e}  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  y = -  \frac{x}{e}  -  \frac{1}{e}  + e \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\ y =  -  \frac{x}{e}  -  \frac{1 + e {}^{2} }{e} \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\ \boxed{y =  -  \frac{x - 1 + e {}^{2} }{ e}}  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\  \\  y-y_0=m.(x-x_0) \:  \:  \:  \\ y - 1 =  0.(x - 0) \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\ y - 1 = 0 \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \:  \\ \boxed{y = 1}

Espero ter ajudado

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