Ensino SuperiorFunção contínua / diferenciável Tópico resolvido

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iceman
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Função contínua / diferenciável

Mensagem não lida por iceman »

Mostre que a função
f(x)=\begin{cases}2x+1\,\,\,\text{ , }\, x<2  \\ x^2-1\,\,\,\,\text{ , }\,x \geq  2\end{cases}
é contínua em x=2, mas não é diferenciável.

Editado pela última vez por iceman em 19 Out 2014, 15:02, em um total de 1 vez.
mateusITA
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Re: Função contínua / diferenciável

Mensagem não lida por mateusITA »

Olá, iceman.

Não há algum erro na questão, pois para uma função ser contínua em um ponto os seus limites laterais devem ser iguais para esse ponto. Isso não ocorreria para x=2.

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iceman
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Re: Função contínua / diferenciável

Mensagem não lida por iceman »

mateusITA escreveu:Olá, iceman.

Não há algum erro na questão, pois para uma função ser contínua em um ponto os seus limites laterais devem ser iguais para esse ponto. Isso não ocorreria para x=2.
Aqui ta assim mesmo.
, mas não sei se está correta.
Poderia me mostrar outro exemplo com o calculo ? Obrigado
Editado pela última vez por iceman em 19 Out 2014, 22:15, em um total de 1 vez.
mateusITA
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Out 2014 20 13:18

Re: Função contínua / diferenciável

Mensagem não lida por mateusITA »

Condições de continuidade em um ponto x=[tex3]x_{0}[/tex3]

I) [tex3]\exists f(x_{0})[/tex3]
II) [tex3]\exists \lim_{x\rightarrow x_{0}}f(x)[/tex3]
III) [tex3]\lim_{x\rightarrow x_{0}}f(x)=f(x_{0})[/tex3]

Para a questão, teremos:

I) f(2)=3 (Existe)
II) Verificar se existe o limite no ponto x=2. Caso exista, os limites laterais pela esquerda e pela direita do ponto devem ser iguais. Caso contrário, não existe limite no ponto.

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f(x)=5[/tex3]
[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f(x)=3[/tex3]

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f(x)\neq\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f(x)[/tex3] , então não existe limite no ponto x=2.

Isso caracteriza uma descontinuidade de 1ª espécie.

Verificando diferenciabilidade:

f'(x)=\begin{cases}2\,\,\,\text{ , }\, x<2 \\ 2x\,\,\,\,\text{ , }\,x \geq 2\end{cases}

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f'(x)=2[/tex3]
[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f'(x)=4[/tex3]

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f'(x)\neq\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f'(x)[/tex3] , então a função não é diferenciável em x=2, como o enunciado afirmava.

Isso me leva a crer que a função deveria ser:

f(x)=\begin{cases}2x+1\,\,\,\text{ , }\, x<2 \\ x^2+1\,\,\,\,\text{ , }\,x \geq 2\end{cases}

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f(x)=\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f(x)=5[/tex3] , então [tex3]\lim_{x\rightarrow 2}f(x)=5[/tex3] que seria igual a f(2). A função seria contínua em x=2.

Ou:

f(x)=\begin{cases}2x-1\,\,\,\text{ , }\, x<2 \\ x^2-1\,\,\,\,\text{ , }\,x \geq 2\end{cases}

[tex3]\lim_{x\rightarrow 2^{-}}f(x)=\lim_{x\rightarrow 2^{+}}f(x)=3[/tex3] , então [tex3]\lim_{x\rightarrow 2}f(x)=3[/tex3] que também seria igual a f(2). Assim, a função seria contínua em x=2. A análise da diferenciabilidade seria a mesma para a função do "enunciado".

Editado pela última vez por mateusITA em 20 Out 2014, 13:18, em um total de 1 vez.
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