Math Problem Statement

Calcule usando a definição de derivada f(x)= sqrt{2x} para x = 2

Solution

Para calcular a derivada de f(x)=2xf(x) = \sqrt{2x} no ponto x=2x = 2 usando a definição de derivada, seguimos o seguinte procedimento:

A definição da derivada de uma função f(x)f(x) em um ponto aa é dada por: f(a)=limh0f(a+h)f(a)hf'(a) = \lim_{h \to 0} \frac{f(a+h) - f(a)}{h}

Para f(x)=2xf(x) = \sqrt{2x} e a=2a = 2, temos: f(2)=limh02(2+h)4hf'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{2(2+h)} - \sqrt{4}}{h}

Simplificando: f(2)=limh04+2h2hf'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{4 + 2h} - 2}{h}

Para resolver esse limite, multiplicamos o numerador e o denominador pela conjugada do numerador: f(2)=limh04+2h2h4+2h+24+2h+2f'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{\sqrt{4 + 2h} - 2}{h} \cdot \frac{\sqrt{4 + 2h} + 2}{\sqrt{4 + 2h} + 2} f(2)=limh0(4+2h)4h(4+2h+2)f'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{(4 + 2h) - 4}{h(\sqrt{4 + 2h} + 2)} f(2)=limh02hh(4+2h+2)f'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{2h}{h(\sqrt{4 + 2h} + 2)} f(2)=limh024+2h+2f'(2) = \lim_{h \to 0} \frac{2}{\sqrt{4 + 2h} + 2}

Agora, ao tomar o limite quando h0h \to 0: f(2)=24+2f'(2) = \frac{2}{\sqrt{4} + 2} f(2)=22+2f'(2) = \frac{2}{2 + 2} f(2)=24f'(2) = \frac{2}{4} f(2)=12f'(2) = \frac{1}{2}

Portanto, a derivada de f(x)=2xf(x) = \sqrt{2x} no ponto x=2x = 2 é f(2)=12f'(2) = \frac{1}{2}.

Gostaria de mais detalhes ou tem alguma dúvida?

Aqui estão 5 perguntas que você pode fazer:

  1. Como se calcula a integral de uma função?
  2. O que é a regra do produto na diferenciação?
  3. Pode explicar a regra da cadeia na derivação?
  4. Como resolver uma equação diferencial simples?
  5. O que é a série de Taylor de uma função?

Dica: Quando estiver lidando com limites, multiplicar pelo conjugado pode ajudar a simplificar expressões envolvendo raízes quadradas.

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