Warning: this is an htmlized version!
The original is here, and the conversion rules are here. |
% (find-LATEX "2024-2-C3-funcoes-homogeneas.tex") % (defun c () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex -record 2024-2-C3-funcoes-homogeneas.tex" :end)) % (defun C () (interactive) (find-LATEXsh "lualatex 2024-2-C3-funcoes-homogeneas.tex" "Success!!!")) % (defun D () (interactive) (find-pdf-page "~/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun d () (interactive) (find-pdftools-page "~/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun e () (interactive) (find-LATEX "2024-2-C3-funcoes-homogeneas.tex")) % (defun o () (interactive) (find-LATEX "2023-2-C3-funcoes-homogeneas.tex")) % (defun u () (interactive) (find-latex-upload-links "2024-2-C3-funcoes-homogeneas")) % (defun v () (interactive) (find-2a '(e) '(d))) % (defun d0 () (interactive) (find-ebuffer "2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf")) % (defun cv () (interactive) (C) (ee-kill-this-buffer) (v) (g)) % (code-eec-LATEX "2024-2-C3-funcoes-homogeneas") % (find-pdf-page "~/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf /tmp/") % (find-sh0 "cp -v ~/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf /tmp/pen/") % (find-xournalpp "/tmp/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf") % file:///home/edrx/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf % file:///tmp/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf % file:///tmp/pen/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf % http://anggtwu.net/LATEX/2024-2-C3-funcoes-homogeneas.pdf % (find-LATEX "2019.mk") % (find-Deps1-links "Caepro5 Piecewise2 Maxima2") % (find-Deps1-cps "Caepro5 Piecewise2 Maxima2 ExprDxDy1 Repl3") % (find-Deps1-anggs "Caepro5 Piecewise2 Maxima2") % (find-MM-aula-links "2024-2-C3-funcoes-homogeneas" "3" "c3m242fh" "c3fh") % «.defs» (to "defs") % «.defs-T-and-B» (to "defs-T-and-B") % «.defs-caepro» (to "defs-caepro") % «.defs-pict2e» (to "defs-pict2e") % «.defs-maxima» (to "defs-maxima") % «.defs-V» (to "defs-V") % «.title» (to "title") % «.links» (to "links") % «.links-quadros» (to "links-quadros") % «.links-bortolossi» (to "links-bortolossi") % «.links-stewart» (to "links-stewart") % «.defs» (to "defs") % «.defs-T-and-B» (to "defs-T-and-B") % «.defs-caepro» (to "defs-caepro") % «.defs-maxima» (to "defs-maxima") % «.defs-pict2e» (to "defs-pict2e") % «.title» (to "title") % «.links» (to "links") % «.primeiras-defs» (to "primeiras-defs") % «.primeiras-defs-2» (to "primeiras-defs-2") % «.segundas-defs» (to "segundas-defs") % «.exercicio-1-defs» (to "exercicio-1-defs") % «.exercicio-1» (to "exercicio-1") % «.exercicio-2» (to "exercicio-2") % «.alguns-exemplos-defs» (to "alguns-exemplos-defs") % «.alguns-exemplos» (to "alguns-exemplos") % «.polinomios-homogeneos» (to "polinomios-homogeneos") % «.maxima» (to "maxima") % «.diags-sinais-em-R» (to "diags-sinais-em-R") % % «.djvuize» (to "djvuize") \documentclass[oneside,12pt]{article} \usepackage[colorlinks,citecolor=DarkRed,urlcolor=DarkRed]{hyperref} % (find-es "tex" "hyperref") \usepackage{amsmath} \usepackage{amsfonts} \usepackage{amssymb} \usepackage{pict2e} \usepackage[x11names,svgnames]{xcolor} % (find-es "tex" "xcolor") \usepackage{colorweb} % (find-es "tex" "colorweb") %\usepackage{tikz} % % (find-LATEX "dednat7-test1.tex") %\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") % % (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/2024-2-C3.pdf} \def\drafturl{http://anggtwu.net/2024.2-C3.html} \def\draftfooter{\tiny \href{\drafturl}{\jobname{}} \ColorBrown{\shorttoday{} \hours}} % (find-LATEX "2024-1-C2-carro.tex" "defs-caepro") % (find-LATEX "2024-1-C2-carro.tex" "defs-pict2e") \catcode`\^^J=10 \directlua{dofile "dednat7load.lua"} % (find-LATEX "dednat7load.lua") \directlua{dednat7preamble()} % (find-angg "LUA/DednatPreamble1.lua") \directlua{dednat7oldheads()} % (find-angg "LUA/Dednat7oldheads.lua") % «defs-T-and-B» (to ".defs-T-and-B") \long\def\ColorDarkOrange#1{{\color{orange!90!black}#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){\ColorDarkOrange{\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 dofile "Piecewise2.lua" -- (find-LATEX "Piecewise2.lua") %L --dofile "Escadas1.lua" -- (find-LATEX "Escadas1.lua") %L dofile "ExprDxDy1.lua" -- (find-LATEX "ExprDxDy1.lua") \def\pictgridstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.3pt}} \def\pictaxesstyle{\linethickness{0.5pt}} \def\pictnaxesstyle{\color{GrayPale}\linethickness{0.5pt}} \celllower=2.5pt % «defs-maxima» (to ".defs-maxima") %L dofile "Maxima2.lua" -- (find-angg "LUA/Maxima2.lua") \pu % «defs-V» (to ".defs-V") %L --- See: (find-angg "LUA/MiniV1.lua" "problem-with-V") %L V = MiniV %L v = V.fromab \pu \def\P #1{\left( #1 \right)} \def\PP#1{\bigl( #1 \bigr)} \sa {[Ak]}{\CFname{A}{_k}} \sa {[Bk]}{\CFname{B}{_k}} \sa {[Ck]}{\CFname{C}{_k}} \sa {[Dk]}{\CFname{D}{_k}} \sa {[Ek]}{\CFname{E}{_k}} \sa {[Fk]}{\CFname{F}{_k}} % \sa {[A0]}{\CFname{A}{_0}} \sa {[A1]}{\CFname{A}{_1}} \sa {[A2]}{\CFname{A}{_2}} \sa {[A3]}{\CFname{A}{_3}} \sa {[B0]}{\CFname{B}{_0}} \sa {[B1]}{\CFname{B}{_1}} \sa {[B2]}{\CFname{B}{_2}} \sa {[B3]}{\CFname{B}{_3}} % _____ _ _ _ % |_ _(_) |_| | ___ _ __ __ _ __ _ ___ % | | | | __| |/ _ \ | '_ \ / _` |/ _` |/ _ \ % | | | | |_| | __/ | |_) | (_| | (_| | __/ % |_| |_|\__|_|\___| | .__/ \__,_|\__, |\___| % |_| |___/ % % «title» (to ".title") % (c3m242fhp 1 "title") % (c3m242fha "title") \thispagestyle{empty} \begin{center} \vspace*{1.2cm} {\bf \Large Cálculo 3 - 2024.2} \bsk Aula 17: funções homogêneas \bsk Eduardo Ochs - RCN/PURO/UFF \url{http://anggtwu.net/2024.2-C3.html} \end{center} \newpage % «links» (to ".links") % (c3m242fhp 2 "links") % (c3m242fha "links") {\bf Links} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{16cm}\firstcol{ % 3dT112: (find-LATEX "2021-2-C3-MT2.tex" "title") % (c3m212mt2p 3 "itens") % (c3m212mt2a "itens") % 3eT50: (find-LATEX "2022-1-C3-MT2.tex" "title") % (c3m221mt2p 2 "questao") % (c3m221mt2a "questao") % 3dT158: (find-LATEX "2021-2-C3-P2.tex" "title") % (c3m212p2p 3 "questao-1") % (c3m212p2a "questao-1") % 3eT60: (find-LATEX "2022-1-C3-P2.tex" "title") % (c3m221p2p 4 "questoes-3-e-4") % (c3m221p2a "questoes-3-e-4") % (c3m221p2p 6 "questao-4-gab") % (c3m221p2a "questao-4-gab") % 3fT118: (find-LATEX "2022-2-C3-P2.tex" "title") % (c3m222p2p 2 "questao-1") % (c3m222p2a "questao-1") % (find-LATEX "2022-2-C3-dicas-pra-P2.tex" "title") % (find-LATEX "2022-2-C3-maximos-e-minimos.tex" "title") % (find-LATEX "2021-2-C3-diag-nums.tex" "title") % (find-LATEX "2021-2-C3-funcoes-homogeneas.tex" "title") % (find-LATEX "2022-1-C3-funcoes-homogeneas.tex" "title") % (find-LATEX "2021-2-C3-taylor-R2.tex" "title") % (find-angg "LUA/ExprDxDy1.lua" "ExprDxDy-tests-2D3D") {\footnotesize \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_polynomial} \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_function} } \msk % «links-quadros» (to ".links-quadros") Quadros: % 3jQ31: (find-angg ".emacs" "c3q242" "18/11: funções homogêneas") % 3iQ36: (find-angg ".emacs" "c3q241" "jul17: funções homogêneas") % 3hQ50: (find-angg ".emacs" "c3q232" "oct25: Funções homogêneas") % 3fQ17: (find-angg ".emacs" "c3q222" "nov04: Funções homogêneas") \par \Ca{3jQ31} (2024.2) 17/jul/2024 \par \Ca{3iQ36} (2024.1) 17/jul/2024 \par \Ca{3hQ50} (2023.2) 25/out/2023 \par \Ca{3fQ17} (2022.2) 04/nov/2022 \msk % «links-bortolossi» (to ".links-bortolossi") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "bortolossi" "383" "11.3. Formas quadráticas e matrizes") \par \Ca{Bort11p19} (p.383) 11.3 Formas quadráticas e matrizes definidas \msk % «links-stewart» (to ".links-stewart") % (find-books "__analysis/__analysis.el" "stewart-pt" "850" "14.7 Valores Máximo e Mínimo") \par \Ca{StewPtCap14p64} (p.850) 14.7 Valores Máximo e Mínimo \par \Ca{StewPtCap14p65} (p.851) Teste da segunda derivada; $D(a,b)$ }\anothercol{ }} \newpage % ____ _ _ _ __ % | _ \ _ __(_)_ __ ___ ___(_)_ __ __ _ ___ __| | ___ / _|___ % | |_) | '__| | '_ ` _ \ / _ \ | '__/ _` / __| / _` |/ _ \ |_/ __| % | __/| | | | | | | | | __/ | | | (_| \__ \ | (_| | __/ _\__ \ % |_| |_| |_|_| |_| |_|\___|_|_| \__,_|___/ \__,_|\___|_| |___/ % % «primeiras-defs» (to ".primeiras-defs") % (c3m232fhp 3 "primeiras-defs") % (c3m232fha "primeiras-defs") {\bf Primeiras definições} \scalebox{0.65}{\def\colwidth{8.5cm}\firstcol{ Sejam: % $$\begin{array}{rcl} \ga{[Ak]} &=& \PP{f(λx) = λ^kf(x)} \\ \ga{[Bk]} &=& \PP{f(x_0+λΔx) = λ^kf(x_0+Δx)} \\ %\ga{[Ck]} &=& \PP{f(λ(x-x_0)) = λ^kf((x-x_0))} \\ %\\[-7.5pt] %\ga{[Dk]} &=& \PP{g(λx,λy) = λ^kg(x,y)} \\ %\ga{[Ek]} &=& \PP{g(λΔx,λΔy) = λ^kg(Δx,Δy)} \\ %\ga{[Fk]} &=& \PP{g(λ(x-x_0),λ(y-y_0)) = λ^kg((x-x_0),(y-y_0))} \\ \end{array} $$ Uma função $f:\R→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$} -- abreviação: h.d.g.$k$ -- quando ela obedece isto, % $$\begin{array}{l} ∀x,λ∈\R.\; f(λx) = λ^kf(x) \\ ∀x,λ∈\R.\; \ga{[Ak]} \\ \end{array} $$ onde a segunda linha é abreviação da primeira; e uma função $f:\R→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$ em $x_0$} -- abreviação: h.d.g.$k$ em $x_0$ -- quando ela obedece esta condição, % $$\begin{array}{l} ∀x,λ∈\R.\; \PP{f(x_0+λΔx) = λ^kf(x_0+Δx)} \\ %∀x,λ∈\R.\; \PP{f(λ(x-x_0)) = λ^kf((x-x_0))} \\ ∀Δx,λ∈\R.\; \ga{[Bk]} \\ %∀x,λ∈\R.\; \ga{[Ck]} \\ \end{array} $$ % Como nós estamos sempre usando $Δx=x-x_0$ as condições $\ga{[Bk]}$ e % $\ga{[Ck]}$ são equivalentes. Eu vou dizer que $\ga{[Bk]}$ é a % ``versão bonita'' e $\ga{[Ck]}$ é a ``versão feia''. }\anothercol{ Vou definir $\ga{[A2]}$ da forma óbvia: % $$\begin{array}{rcl} \ga{[A2]} &=& \ga{[Ak]} [k:=2] \\ &=& \PP{f(λx) = λ^2f(x)} \\ \end{array} $$ $\ga{[A0]}, \ga{[A1]}, \ga{[A3]}, \ldots, \ga{[B1]}, \ga{[B0]}, \ga{[B2]}, \ga{[B3]}, \ldots$, etc, vão ser todos definidos da mesma forma. \msk Digamos que uma função $f:\R→\R$ é homogênea de grau $2$ (``h.d.g.2''). Então ela obedece todos os casos particulares de $\ga{[A2]}$, incluindo estes aqui: % $$\begin{array}{rcl} \ga{[A2]}\bsm{λ:=3 \\ x:=4} &=& \PP{f(3·4) = 3^2f(4)} \\ &=& \PP{f(12) = 9f(4)} \\ \ga{[A2]}\bsm{λ:=1/2 \\ x:=12} &=& \PP{f(\frac12 12) = (\frac12)^2f(12)} \\ &=& \PP{f(6) = \frac14 f(12)} \\ \end{array} $$ ...e aí se a gente souber o valor de $f(x)$ pra algum $x$ a gente consegue descobrir $f(x)$ para todos os outros `$x$'zes! }} \newpage % ____ _ _ _ __ ____ % | _ \ _ __(_)_ __ ___ ___(_)_ __ __ _ ___ __| | ___ / _|___ |___ \ % | |_) | '__| | '_ ` _ \ / _ \ | '__/ _` / __| / _` |/ _ \ |_/ __| __) | % | __/| | | | | | | | | __/ | | | (_| \__ \ | (_| | __/ _\__ \ / __/ % |_| |_| |_|_| |_| |_|\___|_|_| \__,_|___/ \__,_|\___|_| |___/ |_____| % % «primeiras-defs-2» (to ".primeiras-defs-2") % (c3m232fhp 4 "primeiras-defs-2") % (c3m232fha "primeiras-defs-2") {\bf Primeiras definições (2)} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{8cm}\firstcol{ Lembre que definimos: % $$\begin{array}{rcl} \ga{[Ak]} &=& \PP{f(λx) = λ^kf(x)} \\ \ga{[Bk]} &=& \PP{f(x_0+λΔx) = λ^kf(x_0+Δx)} \\ \end{array} $$ e que uma função $f:\R→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$} (``h.d.g.$k$'') -- quando ela obedece isto, % $$\begin{array}{l} ∀x,λ∈\R.\; \ga{[Ak]} \\ \end{array} $$ E uma função $f:\R→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$ em $x_0$} (``h.d.g.$k$ em $x_0$'') quando ela obedece esta outra condição: % $$\begin{array}{l} ∀Δx,λ∈\R.\; \ga{[Bk]} \\ \end{array} $$ }\anothercol{ {\bf Exercícios} a) Digamos que $f:\R→\R$ é h.d.g.2 e que $f(4)=32$. Descubra os valores de $f(x)$ para $x=1,2,3,-4,0,-1,-2,-3$. \msk b) Digamos que $f:\R→\R$ é h.d.g.1 e que $f(4)=32$. Faça uma tabela com os valores de $f(x)$ para $x∈\{-4,\ldots,4\}$. \msk c) Digamos que $f:\R→\R$ é h.d.g.0 e que $f(4)=32$. Faça uma tabela com os valores de $f(x)$ para $x∈\{-4,\ldots,4\}$. \msk d) Digamos que $x_0=10$, que $f:\R→\R$ é h.d.g.1 em $x_0$, e que $f(10+4)=32$. Faça uma tabela com os valores de $f(x)$ para $x∈\{10-4,\ldots,10+4\}$. }} \newpage % ____ _ _ __ % / ___| ___ __ _ _ _ _ __ __| | __ _ ___ __| | ___ / _|___ % \___ \ / _ \/ _` | | | | '_ \ / _` |/ _` / __| / _` |/ _ \ |_/ __| % ___) | __/ (_| | |_| | | | | (_| | (_| \__ \ | (_| | __/ _\__ \ % |____/ \___|\__, |\__,_|_| |_|\__,_|\__,_|___/ \__,_|\___|_| |___/ % |___/ % % «segundas-defs» (to ".segundas-defs") % (c3m232fhp 5 "segundas-defs") % (c3m232fha "segundas-defs") \def\parrayl#1{\P{\begin{array}{l}#1\end{array}}} \def \arrayl#1{ \begin{array}{l}#1\end{array} } {\bf Segundas definições} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{9cm}\firstcol{ Sejam: % $$\begin{array}{rcl} \ga{[Ak]} &=& \PP{f(λx) = λ^kf(x)} \\ \ga{[Bk]} &=& \PP{f(x_0+λΔx) = λ^kf(x_0+Δx)} \\ \ga{[Ck]} &=& \PP{g(λx,λy) = λ^kg(x,y)} \\ \ga{[Dk]} &=& \parrayl{g(x_0+λΔx,y_0+λΔy) \\ = λ^kg(x_0+Δx,y_0+Δy)} \\ %\ga{[Ck]} &=& \PP{f(λ(x-x_0)) = λ^kf((x-x_0))} \\ %\\[-7.5pt] %\ga{[Dk]} &=& \PP{g(λx,λy) = λ^kg(x,y)} \\ %\ga{[Ek]} &=& \PP{g(λΔx,λΔy) = λ^kg(Δx,Δy)} \\ %\ga{[Fk]} &=& \PP{g(λ(x-x_0),λ(y-y_0)) = λ^kg((x-x_0),(y-y_0))} \\ \end{array} $$ As definições $\ga{[Ak]}$ e $\ga{[Bk]}$ são as mesmas de antes. \ssk Vou dizer que uma função $g:\R^2→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$} (``h.d.g.$k$'') quando ela obedece isto, % $$\begin{array}{l} ∀(x,y)∈\R^2.∀λ∈\R.\; \ga{[Ck]} \\ \end{array} $$ e vou dizer que uma função $g:\R^2→\R$ é {\sl homogênea de grau $k$} (``h.d.g.$k$ em $(x_0,y_0)$'') quando ela obedece isto: % $$\begin{array}{l} ∀(Δx,Δy)∈\R^2.∀λ∈\R.\; \ga{[Dk]} \\ \end{array} $$ }\anothercol{ Por exemplo, se $g:\R^2→\R$ é h.d.g.2 em $(10,20)$ então ela obedece isto... % $$\arrayl{g(10+5·3,20+5·4) \\ = 5^2g(10+3,20+4)} $$ Você consegue ver quem são $λ$, $Δx$ e $Δy$ neste caso? \bsk {\bf Exercício} a) Digamos que $g:\R^2→\R$ é h.d.g.2 em $(10,20)$ e que $g(10+3,20+4)=6$. Descubra os valores de $$g(10+λ·3,20+λ·4)$$ para $λ∈\{-3,-2,-1,0,1,2,3\}$. \msk b) Faça a mesma coisa que no item anterior, mas supondo que $g:\R^2→\R$ é h.d.g.1 em $(10,20)$ ao invés de h.d.g.2 em $(10,20)$. \msk c) Idem, mas agora supondo que a $g$ é h.d.g.0 em $(10,20)$. }} \newpage % «exercicio-1-defs» (to ".exercicio-1-defs") % (c3m232fhp 6 "exercicio-1-defs") % (c3m232fha "exercicio-1-defs") \def\Rq{\footnotesize\ColorRed{?}} %L PictBounds.setbounds(v(-5,-5), v(5,5)) %L Numerozinhos.__index.preprocs["?"] = "\\Rq" %L bigstr = [[ . . ? . . . . . . %L . . . . ? . . ? . %L . . . ? ? . ? . ? %L . . . . 1 2 5 . . %L . . ? ? ? 4 ? ? . %L . . ? ? ? . . . . %L ? . ? . ? 0 . . . %L . ? . . ? . . . . %L . . . . . . ? . .]] %L ns = Numerozinhos.from(-4, -4, bigstr) %L ns:show0({u="25pt"}):sa("exercicio 1?"):output() %L %L PictBounds.setbounds(v(-2,-3), v(8,7)) %L ns = Numerozinhos.from(-1, -2, bigstr) %L ns:show0({u="25pt"}):sa("exercicio 2?"):output() \pu \newpage % _____ _ _ _ % | ____|_ _____ _ __ ___(_) ___(_) ___ / | % | _| \ \/ / _ \ '__/ __| |/ __| |/ _ \ | | % | |___ > < __/ | | (__| | (__| | (_) | | | % |_____/_/\_\___|_| \___|_|\___|_|\___/ |_| % % «exercicio-1» (to ".exercicio-1") % (c3m232fhp 6 "exercicio-1") % (c3m232fha "exercicio-1") {\bf Exercício 1} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{7cm}\firstcol{ Na figura da direita cada numerozinho representa alguma coisa que {\sl sabemos} sobre uma certa função $g:\R^2→\R$ homogênea de grau 1 e cada `$\ColorRed{?}$' representa alguma coisa que {\sl queremos saber} sobre ela; por exemplo, o 5 na posição (2,1) quer dizer que sabemos que $g(2,1)=5$ e o `$\ColorRed{?}$' na posição (4,2) quer dizer que você vai ter que descobrir o valor de $g(4,2)$ e escrever esse valor sobre a interrogação. \msk Complete a figura à direita escrevendo os valores certos sobre as interrogações. }\anothercol{ \vspace*{0pt} $\ga{exercicio 1?}$ }} \newpage % _____ _ _ ____ % | ____|_ _____ _ __ ___(_) ___(_) ___ |___ \ % | _| \ \/ / _ \ '__/ __| |/ __| |/ _ \ __) | % | |___ > < __/ | | (__| | (__| | (_) | / __/ % |_____/_/\_\___|_| \___|_|\___|_|\___/ |_____| % % «exercicio-2» (to ".exercicio-2") % (c3m232fhp 7 "exercicio-2") % (c3m232fha "exercicio-2") {\bf Exercício 2} \scalebox{0.7}{\def\colwidth{7cm}\firstcol{ Na figura da direita cada numerozinho representa alguma coisa que {\sl sabemos} sobre uma certa função $g:\R^2→\R$ homogênea de grau \standout{2} em \standout{$(3,2)$} -- note que isto é bem diferente do exercício anterior! -- e cada `$\ColorRed{?}$' representa alguma coisa que {\sl queremos saber} sobre ela; por exemplo, o 5 na posição $(3+2,2+1)$ quer dizer que sabemos que $g(3+2,2+1)=5$ e o `$\ColorRed{?}$' na posição $(3+4,3+2)$ quer dizer que você vai ter que descobrir o valor de $g(3+4,3+2)$ e escrever esse valor sobre a interrogação. \msk Complete a figura à direita escrevendo os valores certos sobre as interrogações. }\anothercol{ \vspace*{0pt} $\ga{exercicio 2?}$ }} \newpage % «polinomios-homogeneos» (to ".polinomios-homogeneos") % (c3m232fhp 9 "polinomios-homogeneos") % (c3m232fha "polinomios-homogeneos") % (c3m221fhp 2 "exercicio-1") % (c3m221fha "exercicio-1") {\bf Polinômios homogêneos} \scalebox{0.6}{\def\colwidth{15cm}\firstcol{ Normalmente a gente começa a ouvir falar de funções homogêneas por polinômios homogêneos, que são polinômios que todos os monômios deles têm o mesmo grau... por exemplo, % $$2x^3y^4 + 5x^4y^3 - 6x^7$$ é um polinômio em duas variáveis, $x$ e $y$, que é homogêneo de grau 7, porque $x^3y^4$, $x^4y^3$, e $x^7$ são monômios de grau 7. Qualquer polinômio em duas variáveis pode ser decomposto em polinômios homogêneos; por exemplo: % $$\def\gra#1{←\;\text{parte homogênea de grau #1}} \begin{array}{rcll} F(x,y) &=& a & \gra0 \\ &+& bx + cy & \gra1 \\ &+& dx^2 + exy + fy^2 & \gra2 \\ &+& gx^3 + hxy^2 + jx^2y + ky^3 & \gra3 \\ &+& \ldots \end{array} $$ Repare que fica implícito que $a, b, \ldots, k, \ldots$ são constantes. Veja estas páginas da Wikipedia: \ssk {\footnotesize \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_polynomial} \url{https://en.wikipedia.org/wiki/Homogeneous_function} } \ssk Nas figuras da próxima página a coluna da esquerda mostra vários polinônomios h.d.g.2 \standout{em $(3,2)$}. }\anothercol{ }} \newpage % «alguns-exemplos-defs» (to ".alguns-exemplos-defs") % (c3m232fhp 9 "alguns-exemplos-defs") % (c3m232fha "alguns-exemplos-defs") %L %L -- (find-angg "LUA/ExprDxDy1.lua" "ExprDxDy-tests-abc") %L V3.threeD = "2D" %L x0,y0 = 3,2 %L defabc = function (s) ExprDxDy.from(s):abc():output() end %L defabc "Dx^2" %L defabc "1+Dx^2" %L defabc "2+Dx^2" %L defabc "Dy^2" %L defabc "1+Dy^2" %L defabc "2+Dy^2" %L defabc "Dx^2+Dy^2" %L defabc "1+Dx^2+Dy^2" %L defabc "2+Dx^2+Dy^2" %L %L defabc "Dx^2-Dy^2" %L defabc "2+Dx^2-Dy^2" %L %L defabc "Dx*Dy" %L defabc "2+Dx*Dy" \pu \def\exprdxdyabc#1{\ensuremath{ \ga{#1 1D} \quad \ga{#1 2D} \quad \ga{#1 3D} }} \def\mabc#1{\ensuremath{ \ga{#1 1D} & \scalebox{0.8}{\ga{#1 2D}} & \ga{#1 3D} }} \newpage % «alguns-exemplos» (to ".alguns-exemplos") % (c3m232fhp 8 "alguns-exemplos") % (c3m232fha "alguns-exemplos") \scalebox{0.6}{\def\colwidth{7cm}\firstcol{ $\begin{array}[t]{rcc} \mabc {Dx^2} \\ \mabc {Dy^2} \\ \mabc {Dx^2+Dy^2} \\ \\ \mabc {Dx^2-Dy^2} \\ \mabc {Dx*Dy} \\ \end{array} $ }\anothercol{ $\begin{array}[t]{rcc} \mabc {2+Dx^2} \\ \mabc {2+Dy^2} \\ \mabc {2+Dx^2+Dy^2} \\ \\ \mabc {2+Dx^2-Dy^2} \\ \mabc {2+Dx*Dy} \\ \end{array} $ }} \newpage % «maxima» (to ".maxima") % (c3m232fhp 10 "maxima") % (c3m232fha "maxima") % (find-es "maxima" "radcan-homogeneous") %M (%i1) /* f:R->R, homogeneous of degree k */ %M f(x) := a * x^k; %M (%o1) f\left(x\right):=a\,x^{k} %M (%i2) f(x0); %M (%o2) a\,x_0^{k} %M (%i3) f(m*x0); %M (%o3) a\,\left(m\,x_0\right)^{k} %M (%i4) o : f(m*x0) = m^k * f(x0); %M (%o4) a\,\left(m\,x_0\right)^{k}=a\,m^{k}\,x_0^{k} %M (%i5) o2 : radcan(o); %M (%o5) a\,m^{k}\,x_0^{k}=a\,m^{k}\,x_0^{k} %M (%i6) is(o); /* false because "is" is dumb */ %M (%o6) \mathbf{false} %M (%i7) is(o2); /* true */ %M (%o7) \mathbf{true} %M (%i8) %L maximahead:sa("contas1", "") \pu %M (%i8) /* f:R->R, homogeneous of degree 2 */ %M (%i8) f( x, y) := a*x^2 + b*x*y + c*y^2; %M (%o8) f\left(x , y\right):=a\,x^2+b\,x\,y+c\,y^2 %M (%i9) f( x0, y0); %M (%o9) c\,y_0^2+b\,x_0\,y_0+a\,x_0^2 %M (%i10) f(m*x0,m*y0); %M (%o10) c\,m^2\,y_0^2+b\,m^2\,x_0\,y_0+a\,m^2\,x_0^2 %M (%i11) o : f(m*x0,m*y0) = m^2 * f(x0,y0); %M (%o11) c\,m^2\,y_0^2+b\,m^2\,x_0\,y_0+a\,m^2\,x_0^2=m^2\,\left(c\,y_0^2+b\,x_0\,y_0+a\,x_0^2\right) %M (%i12) o2 : radcan(o); %M (%o12) c\,m^2\,y_0^2+b\,m^2\,x_0\,y_0+a\,m^2\,x_0^2=c\,m^2\,y_0^2+b\,m^2\,x_0\,y_0+a\,m^2\,x_0^2 %M (%i13) is(o); /* false because "is" is dumb */ %M (%o13) \mathbf{false} %M (%i14) is(o2); /* true */ %M (%o14) \mathbf{true} %M (%i15) %L maximahead:sa("contas2", "") \pu %M (%i15) /* f:R->R, homogeneous of degree 3 */ %M (%i15) f( x, y) := a*x^3 + b*x^2*y + c*x*y^2 + d*y^3; %M (%o15) f\left(x , y\right):=a\,x^3+b\,x^2\,y+c\,x\,y^2+d\,y^3 %M (%i16) f( x0, y0); %M (%o16) d\,y_0^3+c\,x_0\,y_0^2+b\,x_0^2\,y_0+a\,x_0^3 %M (%i17) f(m*x0,m*y0); %M (%o17) d\,m^3\,y_0^3+c\,m^3\,x_0\,y_0^2+b\,m^3\,x_0^2\,y_0+a\,m^3\,x_0^3 %M (%i18) o : f(m*x0,m*y0) = m^3 * f(x0,y0); %M (%o18) d\,m^3\,y_0^3+c\,m^3\,x_0\,y_0^2+b\,m^3\,x_0^2\,y_0+a\,m^3\,x_0^3=m^3\,\left(d\,y_0^3+c\,x_0\,y_0^2+b\,x_0^2\,y_0+a\,x_0^3\right) %M (%i19) o2 : radcan(o); %M (%o19) d\,m^3\,y_0^3+c\,m^3\,x_0\,y_0^2+b\,m^3\,x_0^2\,y_0+a\,m^3\,x_0^3=d\,m^3\,y_0^3+c\,m^3\,x_0\,y_0^2+b\,m^3\,x_0^2\,y_0+a\,m^3\,x_0^3 %M (%i20) is(o); /* false because "is" is dumb */ %M (%o20) \mathbf{false} %M (%i21) is(o2); /* true */ %M (%o21) \mathbf{true} %M (%i22) %L maximahead:sa("contas3", "") \pu \def\hboxthreewidth {12cm} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{14cm}\firstcol{ \ga{contas1} }\anothercol{ }} \def\hboxthreewidth {15cm} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{17cm}\firstcol{ \ga{contas2} }\anothercol{ }} \def\hboxthreewidth {18cm} \scalebox{0.5}{\def\colwidth{18cm}\firstcol{ \ga{contas3} }\anothercol{ }} \newpage % «diags-sinais-em-R» (to ".diags-sinais-em-R") % (c3m232fhp 13 "diags-sinais-em-R") % (c3m232fha "diags-sinais-em-R") % (c3m212dnp 12 "exercicio-5") % (c3m212dna "exercicio-5") {\bf Exercício 5.} Relembre o que era o ``estudo do sinal de uma função'' que você deve ter visto em Cálculo 1, e faça um diagramas indicando em que intervalos cada uma das funções abaixo é positiva, negativa, ou zero. \ssk Dica: veja este vídeo, sobre diagramas de sinais em $\R^2$: \ssk {\scriptsize % (c3m211qa "video-2") \url{http://angg.twu.net/eev-videos/2021-1-C3-funcoes-quadraticas-2.mp4} \url{https://www.youtube.com/watch?v=noVh-RsK5Jo} } \msk a) $x$ b) $x+1$ c) $x(x+1)$ d) $4-x$ e) $x(x+1)(4-x)$ \newpage % «exercicio-6» (to ".exercicio-6") % (c3m212dnp 13 "exercicio-6") % (c3m212dna "exercicio-6") % (c3m211qp 8 "exercicio-3") % (c3m211qa "exercicio-3") {\bf Exercício 6.} Agora adapte essa idéia do diagrama do sinal para $\R^2$, no quadrado com $x∈[x_0-1,x_0+1]$ e $y∈[y_0-1,y_0+1]$, e faça o diagrama do sinal para cada uma das funções abaixo. Dica: veja este vídeo, sobre diagramas de sinais em $\R^2$: \ssk {\scriptsize % (c3m211qa "video-2") \url{http://angg.twu.net/eev-videos/2021-1-C3-funcoes-quadraticas-2.mp4} \url{https://www.youtube.com/watch?v=noVh-RsK5Jo} } \msk \begin{tabular}[t]{l} a) $Δx$ \\ b) $Δx^2$ \\ c) $Δy$ \\ d) $ΔxΔy$ \\ e) $Δx+Δy$ \\ f) $Δx-Δy$ \\ g) $(Δx+Δy)^2$ \\ h) $(Δx-Δy)^2$ \\ \end{tabular} \quad \begin{tabular}[t]{l} i) $(Δx+Δy)(Δx-Δy)$ \\ j) $(Δx+Δy)Δx$ \\ k) $-(Δx+Δy)^2$ \\ \end{tabular} \newpage % «exercicio-7» (to ".exercicio-7") % (c3m212dnp 14 "exercicio-7") % (c3m212dna "exercicio-7") % (c3m211qp 9 "exercicio-4") % (c3m211qa "exercicio-4") {\bf Exercício 7.} A partir de agora vamos considerar que: % $$\begin{array}{rcl} x &=& x(t) \\ &=& x(t_1) \\ &=& x_0 + α·(t_1-t_0) \\ &=& x_0 + αΔt \\ y &=& y(t) \\ &=& y(t_1) \\ &=& y_0 + β·(t_1-t_0) \\ &=& y_0 + βΔt \\ \end{array} $$ Onde $t_0=5$; $x_0$ e $y_0$ continuam os mesmos de antes, e $α$ e $β$ são constantes cujos valores podem depender do contexto. \newpage {\bf Exercício 7 (cont.)} A trajetória $(x(t), y(t))$ é sempre um movimento retilíneo uniforme pra quaisquer valores de $α$ e $β$. \ssk a) Calcule $\VEC{x_t, y_t}$. \bsk Cada escolha de valores para $α$ e $β$ dá uma trajetória diferente. Nos itens abaixo você vai visualizar algumas dessas trajetórias e vai desenhá-las no papel --- desta forma aqui: você vai marcar no plano os pontos $(x(t_0+Δt), y(t_0+Δt))$ para $Δt=-1,0,1$, vai escrever ``$Δt=-1$'', ``$Δt=0$'' e ``$Δt=1$'' do lado dos pontos correspondentes a esses valores de $Δt$, e ao lado de cada desenho você vai escrever os valores de $α$ e $β$. \msk b) Desenhe a trajetória associada a $α=1$, $β=0$. c) Desenhe a trajetória associada a $α=0$, $β=1$. \newpage {\bf Exercício 7 (cont.)} ...e além disso você vai escrever algo como ``Leste'' (ou ``E''), ``Noroeste'' (ou ``NW'') do lado de cada um dos seus desenhos de trajetórias pra indicar em que direção o ponto $(x,y)$ está andando. Use a convenção que costuma ser usada em mapas, matemática e videogames, em que o Leste é pra direita e o Norte é pra cima: % % (find-latexscan-links "C3" "20210813_direcoes") % (find-xpdf-page "~/LATEX/2021-1-C3/20210813_direcoes.pdf") $$\includegraphics[height=3.5cm]{2021-1-C3/20210813_direcoes.pdf} $$ \newpage {\bf Exercício 7 (cont.)} \ssk d) Desenhe a trajetória associada a $α=0$, $β=-1$ e diga o nome da direção dela. \ssk e) Desenhe a trajetória associada a $α=-1$, $β=1$. e diga o nome da direção dela. \ssk f) Quais são os valores mais simples de $α$ e $β$ --- onde ``simples'' quer dizer ``$0$, $1$ ou $-1$'' --- que fazem a trajetória ir pro nordeste? E pro sudoeste? \bsk \bsk Nos próximos exercícios eu vou me referir a essas trajetórias em que $α$ e $β$ são números ``simples'' pelos \ColorRed{nomes das direções} delas. \newpage % «zt-e-ztt-intro» (to ".zt-e-ztt-intro") % (c3m211qp 13 "zt-e-ztt-intro") % (c3m211qa "zt-e-ztt-intro") {\bf O significado geométrico de $z_t$} Nós sabemos calcular $z$, $z_t$ e $z_{tt}$ a partir de $t$, e sabemos calcular $z$, $z_t$ e $z_{tt}$ em $t_0$. \ssk Com um pouquinho de esforço você deve ser capaz de visualizar o que acontece perto de $t_0$... o valor da primeira derivada, $(z_t)(t_0)$, diz o seguinte: \def\LR{$\Longleftrightarrow$} \msk \begin{tabular}{lll} $z$ aumenta quando $t$ aumenta (``crescente'') &\LR& $(z_t)(t_0)>0$ \\ $z$ ``fica horizontal'' quando $t$ aumenta &\LR& $(z_t)(t_0)=0$ \\ $z$ diminui quando $t$ aumenta (``decrescente'') &\LR& $(z_t)(t_0)<0$ \\ \end{tabular} \bsk \bsk \ColorRed{ Veja o vídeo!!! } \ssk {\footnotesize % (c3m211qa "video-3") \url{http://angg.twu.net/eev-videos/2021-1-C3-funcoes-quadraticas-3.mp4} \url{https://www.youtube.com/watch?v=VwowES6EM3Y} } \newpage % «signif-geom-ztt» (to ".signif-geom-ztt") % (c3m212dnp 19 "signif-geom-ztt") % (c3m212dna "signif-geom-ztt") {\bf O significado geométrico de $z_{tt}$} Nos casos em que $z$ ``fica horizontal'' nós vamos usar a segunda derivada, $(z_{tt})(t_0)$, pra ver se o gráfico de $z(t)$ ``parece uma parábola'' ao redor de $t_0$, e se essa parábola tem concavidade pra cima ou pra baixo: \msk \begin{tabular}{lll} concavidade pra cima &\LR& $(z_{tt})(t_0)>0$ \\ ``parece horizontal'' &\LR& $(z_{tt})(t_0)=0$ \\ concavidade pra baixo &\LR& $(z_{tt})(t_0)<0$ \\ \end{tabular} \bsk Eu usei muitos termos informais de propósito. No \ColorRed{próximo exercício} você vai tentar descobrir \ColorRed{sem fazer contas} qual é o comportamento da $z$ em torno de $t_0$, e no \ColorRed{outro exercício} você vai \ColorRed{fazer as contas} e vai ver se o seu olhômetro funcionou direito. \newpage % «exercicio-8» (to ".exercicio-8") % (c3m212dnp 20 "exercicio-8") % (c3m212dna "exercicio-8") % (c3m211qp 15 "exercicio-5") % (c3m211qa "exercicio-5") {\bf Exercício 8.} \unitlength=20pt Em cada um dos desenhos dos próximos slides diga o que acontece quando a trajetória $(x(t),y(t))$ anda em uma das oito direções simples, que são: \msk norte, nordeste, leste, sudeste, sul, sudoeste, oeste, noroeste. \bsk Use estas categorias na suas respostas: \msk $z$ cresce $z$ decresce $z$ faz uma parábola com concavidade pra cima $z$ faz uma parábola com concavidade pra baixo $z$ é ``muito horizontal'' \GenericWarning{Success:}{Success!!!} % Used by `M-x cv' \end{document} % (find-pdfpages2-links "~/LATEX/" "2024-2-C3-funcoes-homogeneas") % (find-pdfpages2-links "~/LATEX/" "2023-2-C3-funcoes-homogeneas") % Local Variables: % coding: utf-8-unix % ee-tla: "c3fh" % ee-tla: "c3m242fh" % End: