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A reta tangente à curva \( y=x-\sqrt{x} \) que seja paralela à reta \( -3 x+5 y+1=0 \), intersecta o eixo das ordenadas no ponto: Escolha uma opção: a. \( \left(0,-\frac{5}{8}\right) \) b. \( \left(0, \frac{8}{5}\right) \) c. \( \left(0, \frac{5}{8}\right) \) d. \( \left(0,-\frac{8}{5}\right) \)

Ask by Mccoy Malone. in Brazil
Feb 22,2025

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Answer

A reta tangente intersecta o eixo das ordenadas no ponto \( \left(0, -\frac{5}{8}\right) \), escolha a.

Solution

Para resolver o problema, siga os seguintes passos: 1. A equação da reta dada é –3x + 5y + 1 = 0. Colocando-a na forma y = mx + b, temos:   –3x + 5y + 1 = 0 ⟹ 5y = 3x – 1 ⟹ y = (3/5)x – 1/5. Portanto, o coeficiente angular (inclinação) é m = 3/5. 2. Considere a curva y = x – √x. Sua derivada, que representa a inclinação da reta tangente, é:   dy/dx = 1 – (1/(2√x)). Para que a reta tangente seja paralela à reta dada, elas devem ter a mesma inclinação:   1 – (1/(2√x)) = 3/5. 3. Resolvendo a equação para x:   1 – (1/(2√x)) = 3/5 ⟹ (1/(2√x)) = 1 – 3/5 = 2/5,   Logo, 2√x = 5/2 ⟹ √x = 5/4 ⟹ x = (5/4)² = 25/16. 4. Agora, calcule o valor de y na curva para x = 25/16:   y = (25/16) – √(25/16) = 25/16 – 5/4 = 25/16 – 20/16 = 5/16. Portanto, o ponto de tangência é (25/16, 5/16). 5. A reta tangente, com inclinação 3/5 e passando pelo ponto (25/16, 5/16), tem equação:   y – 5/16 = (3/5)(x – 25/16). Para encontrar a interseção com o eixo das ordenadas (x = 0), substituímos x = 0:   y – 5/16 = (3/5)(0 – 25/16) = – (3/5)(25/16) = –75/80 = –15/16.   Logo, y = 5/16 – 15/16 = –10/16 = –5/8. Portanto, a reta tangente intersecta o eixo das ordenadas no ponto (0, –5/8). A resposta correta é: opção a.

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Bonus Knowledge

Para encontrar a reta tangente à curva \( y=x-\sqrt{x} \) que é paralela à reta \( -3x + 5y + 1 = 0 \), precisamos primeiro determinar o coeficiente angular da reta dada. Colocando a equação na forma \( y = mx + b \), obtemos o coeficiente angular \( m = \frac{3}{5} \). Agora, vamos calcular a derivada da função \( y = x - \sqrt{x} \) para encontrar as interseções onde a tangente tem o mesmo coeficiente angular. A derivada é: \[ y' = 1 - \frac{1}{2\sqrt{x}} \] Igualando \( y' \) a \( \frac{3}{5} \): \[ 1 - \frac{1}{2\sqrt{x}} = \frac{3}{5} \] Resolvendo a equação: \[ \frac{1}{2\sqrt{x}} = 1 - \frac{3}{5} = \frac{2}{5} \] \[ 2\sqrt{x} = \frac{5}{2} \] \[ \sqrt{x} = \frac{5}{4} \] \[ x = \left(\frac{5}{4}\right)^2 = \frac{25}{16} \] Substituindo \( x \) na função original para encontrar \( y \): \[ y = \frac{25}{16} - \sqrt{\frac{25}{16}} = \frac{25}{16} - \frac{5}{4} = \frac{25}{16} - \frac{20}{16} = \frac{5}{16} \] Agora, a reta tangente na ponto \(\left(\frac{25}{16}, \frac{5}{16}\right)\) pode ser escrita usando a fórmula da equação da reta na forma \( y - y_1 = m(x - x_1) \): \[ y - \frac{5}{16} = \frac{3}{5}\left(x - \frac{25}{16}\right) \] Para encontrar o ponto de interseção com o eixo \( y \) (onde \( x = 0 \)): \[ y - \frac{5}{16} = \frac{3}{5}\left(0 - \frac{25}{16}\right) \] \[ y - \frac{5}{16} = -\frac{75}{80} = -\frac{15}{16} \] \[ y = \frac{5}{16} - \frac{15}{16} = -\frac{10}{16} = -\frac{5}{8} \] Portanto, a reta tangente intersecta o eixo das ordenadas no ponto \( \left(0, -\frac{5}{8}\right) \), que corresponde à alternativa **a**.

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