\( \newenvironment {prompt}{}{} \newcommand {\accordion }[0]{} \newcommand {\ungraded }[0]{} \newcommand {\xmDefaultPreamble }[0]{xmPreamble.tex} \newcommand {\xmDefaultPrintstyle }[0]{xmPrintstyle.sty} \newcommand {\todo }[0]{} \newcommand {\oiint }[0]{{\large \bigcirc }\kern -1.56em\iint } \newcommand {\mooculus }[0]{\textsf {\textbf {MOOC}\textnormal {\textsf {ULUS}}}} \newcommand {\tkzTabSlope }[1]{\foreach \x /\y /\z in {#1}{\node [left = 3pt] at (Z\x 1) {\scriptsize $\y $}; \node [right = 3pt] at (Z\x 1) {\scriptsize $\z $}; }} \newcommand {\RR }[0]{\mathbb R} \newcommand {\R }[0]{\mathbb R} \newcommand {\N }[0]{\mathbb N} \newcommand {\Z }[0]{\mathbb Z} \newcommand {\sagemath }[0]{\textsf {SageMath}} \newcommand {\d }[0]{\,d} \newcommand {\l }[0]{\ell } \newcommand {\ddx }[0]{\frac {d}{\d x}} \newcommand {\zeroOverZero }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {\tfrac {0}{0}}}} \newcommand {\inftyOverInfty }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {\tfrac {\infty }{\infty }}}} \newcommand {\zeroOverInfty }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {\tfrac {0}{\infty }}}} \newcommand {\zeroTimesInfty }[0]{\ensuremath {\small \boldsymbol {0\cdot \infty }}} \newcommand {\inftyMinusInfty }[0]{\ensuremath {\small \boldsymbol {\infty - \infty }}} \newcommand {\oneToInfty }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {1^\infty }}} \newcommand {\zeroToZero }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {0^0}}} \newcommand {\inftyToZero }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {\infty ^0}}} \newcommand {\numOverZero }[0]{\ensuremath {\boldsymbol {\tfrac {\#}{0}}}} \newcommand {\dfn }[0]{\textbf } \newcommand {\unit }[0]{\mathop {}\!\mathrm } \newcommand {\eval }[1]{\bigg [ #1 \bigg ]} \newcommand {\seq }[1]{\left ( #1 \right )} \newcommand {\epsilon }[0]{\varepsilon } \newcommand {\phi }[0]{\varphi } \newcommand {\iff }[0]{\Leftrightarrow } \DeclareMathOperator {\arccot }{arccot} \DeclareMathOperator {\arcsec }{arcsec} \DeclareMathOperator {\arccsc }{arccsc} \DeclareMathOperator {\si }{Si} \DeclareMathOperator {\scal }{scal} \DeclareMathOperator {\sign }{sign} \newcommand {\arrowvec }[1]{{\overset {\rightharpoonup }{#1}}} \newcommand {\vec }[1]{{\overset {\boldsymbol {\rightharpoonup }}{\mathbf {#1}}}\hspace {0in}} \newcommand {\point }[1]{\left (#1\right )} \newcommand {\pt }[1]{\mathbf {#1}} \newcommand {\Lim }[2]{\lim _{\point {#1} \to \point {#2}}} \DeclareMathOperator {\proj }{\mathbf {proj}} \newcommand {\veci }[0]{{\boldsymbol {\hat {\imath }}}} \newcommand {\vecj }[0]{{\boldsymbol {\hat {\jmath }}}} \newcommand {\veck }[0]{{\boldsymbol {\hat {k}}}} \newcommand {\vecl }[0]{\vec {\boldsymbol {\l }}} \newcommand {\uvec }[1]{\mathbf {\hat {#1}}} \newcommand {\utan }[0]{\mathbf {\hat {t}}} \newcommand {\unormal }[0]{\mathbf {\hat {n}}} \newcommand {\ubinormal }[0]{\mathbf {\hat {b}}} \newcommand {\dotp }[0]{\bullet } \newcommand {\cross }[0]{\boldsymbol \times } \newcommand {\grad }[0]{\boldsymbol \nabla } \newcommand {\divergence }[0]{\grad \dotp } \newcommand {\curl }[0]{\grad \cross } \newcommand {\lto }[0]{\mathop {\longrightarrow \,}\limits } \newcommand {\bar }[0]{\overline } \newcommand {\surfaceColor }[0]{violet} \newcommand {\surfaceColorTwo }[0]{redyellow} \newcommand {\sliceColor }[0]{greenyellow} \newcommand {\vector }[1]{\left \langle #1\right \rangle } \newcommand {\sectionOutcomes }[0]{} \newcommand {\VerbMathToks }[2]{\alteqtoks {\begin {#2} #1 \end {#2}}} \newcommand {\DeclareMicrotypeVariants }[1]{} \newcommand {\DeclareMicrotypeAlias }[2]{} \newcommand {\LoadMicrotypeFile }[1]{} \newcommand {\DeclareMicrotypeFilePrefix }[1]{} \newcommand {\DeclareMicrotypeBabelHook }[2]{} \newcommand {\microtypesetup }[1]{} \newcommand {\microtypecontext }[1]{} \newcommand {\textmicrotypecontext }[2]{#2} \newcommand {\leftprotrusion }[1]{#1} \newcommand {\rightprotrusion }[1]{#1} \newcommand {\noprotrusionifhmode }[0]{} \newcommand {\lsstyle }[0]{} \newcommand {\lslig }[1]{#1} \newcommand {\maketitle }[0]{} \newcommand {\problem }[0]{ } \newcommand {\exercise }[0]{ } \newcommand {\question }[0]{ } \newcommand {\exploration }[0]{ } \newcommand {\dialogue }[0]{\begin {description}} \newcommand {\GetTranslation }[1]{#1} \)
Seja \(s(t) = t^3-2t^2\). O gráfico de \(s\) é dado abaixo.

Os pontos \(A\) e \(B\) são dois pontos no gráfico de \(s\). \[ A=\left (1,\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-1}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}\right )\quad B=\left (2,\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-2}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}\right ) \]

A inclinação da reta secante que passa pelos pontos \(A\) e \(B\) é \[ m_{\text {sec}}=\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-3}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}. \]

A reta tangente ao gráfico de \(s\) no ponto \(A\) é mostrada acima. Observando essa reta com atenção, podemos aproximar sua inclinação por \[ m_{\text {tan}}\approx \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-4}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}. \]

Em termos da função \(s\), o limite que teríamos de calcular para obter a inclinação da reta tangente a \(s\) em \(t=1\) é \[ m_{\text {tan}} = \lim _{t\to 1}\frac {s(\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-5}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}})-s(1)}{\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-6}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}}. \] Quando substituímos a fórmula de \(s\), obtemos o seguinte limite, escrito em termos de \(t\): \[ m_{\text {tan}} = \lim _{t\to 1}\frac {\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-7}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}}{\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-8}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}}. \]

Suponha que a função \(s(t) = t^3-2t^2\) represente a posição, no instante \(t\), de um objeto que se move ao longo de uma reta, em que \(s\) é medida em pés e \(t\) é medido em segundos. A velocidade média do objeto no intervalo de tempo \([1,2]\) é \[ v_{\text {méd}} = \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-9}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} ft/s. \]

Complete a tabela a seguir com as velocidades médias apropriadas (em \(ft/s\)).

\[ \begin{array}{|c|c|} \hline \text {Time interval} & \text {Average velocity} \\\hline \hline [1,2] & \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-10}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} \\\hline [1,1.5] & \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-11}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} \\\hline [1,1.1] & \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-12}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} \\\hline [0.5,1] & \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-13}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} \\\hline [0.9,1] & \class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-14}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}} \\\hline \end{array} \]

Com base nos valores acima, uma conjectura razoável para a velocidade instantânea do objeto em \(t=1\) é \[ v_{\text {inst}}\approx {\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-15}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}} ft/s. \]

Em termos da função \(s\), o limite que teríamos de calcular para obter a velocidade instantânea do objeto em \(t=1\) é \[ v_{\text {inst}} = \lim _{t\to 1}\frac {s(\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-16}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}})-s(1)}{\class{xm-answer}{\cssId{xm-answer-17}{\phantom{\rule{7em}{1.5em}}}}}. \] Observe que essa é exatamente a mesma expressão que precisaríamos calcular para obter a inclinação da reta tangente ao gráfico de \(s(t)\) em \(t=1\).