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Exemplos

Exemplo 23

Dados © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, com © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, a função semicaracterística do intervalo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César é dada pela expressão

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Para ver que assim é, basta notar que

Exemplo 24

Suponha que você deseja ver o gráfico do cosseno apenas sobre o intervalo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. Isto é, você deseja ver apenas o pedaço de curva que consiste dos pares © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César tais que © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César e © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. No Winplot, isto pode ser conseguido travando-se os extremos do intervalo de variação de © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César na caixa y=f(x).

Sim, mas não queremos usar este recurso. Queremos especificar o pedaço do gráfico por meio de uma condição matemática. Bem, podemos entrar com as equações paramétricas © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César com © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. Mas suponha que estamos impedidos de usar equações paramétricas por algum motivo (como numa aula para alunos que nunca ouviram falar de equações paramétricas). Suponha que só temos permissão para usar equações cartesianas. Uma solução seria apresentar o gráfico de

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No Winplot, teríamos o seguinte:

Este gráfico poderia muito bem servir ao propósito, mas há um detalhe irritante: a parte colorida de azul sobre o eixo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. Isto se deve à presença da função característica do intervalo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. Fora desse intervalo, © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César é zero, de modo que o gráfico cai sobre o eixo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César. Em vez de multiplicar © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César pela função característica do intervalo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, deveríamos multiplicá-la pela função semicaracterística desse intervalo. De acordo com o Exemplo anterior, o ramo que desejamos corresponderia ao gráfico de

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Quando © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César está fora do intervalo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, o quociente © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César está fora de © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, onde a função one assume o valor "indefinido". É razoável admitir que

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Assim, para valores de © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César fora de © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, nenhum ponto será marcado e teremos exatamente o ramo desejado.

Exemplo 25 (A helicóide no DPGraph)

Como se pode notar, funções semicaracterísticas são úteis para nos dar pedaços de gráficos de outras funções © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César sem produzir "resíduos" indesejáveis. Considere o caso da equação cartesiana

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O conjunto das triplas © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César que satisfazem essa equação é uma superfície chamada helicóide. A figura abaixo mostra uma helicóide produzida no DPGraph com

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É provável que você fique surpreso ao ler que esta superfície é uma helicóide © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César supondo que você já a conheça. Cadê aquele atraente formato helicoidal da superfície? Não, isto não pode ser uma helicóide. Clique no botão abaixo para dar uma olhada na "helicóide" que você está acostumado a ver nos livros.

O gráfico que você acaba de ver também foi produzido no DPGraph, só que usando as equações paramétricas (retangulares) da helicóide. Como a helicóide é mais conhecida pelas suas equações paramétricas, esta é a visão que todos temos dessa superfície. Entretanto, essa parametrização gera apenas uma parte "arredondada" da superfície © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César o que explica a diferença entre os dois gráficos. Como poderíamos obter o mesmo efeito com as equações cartesianas? Observe: se no gráfico cartesiano tomarmos apenas os pontos © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César cujas projeções © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César caem sobre um círculo © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César, o resultado será o "gráfico paramétrico". Como

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fica evidente que o gráfico paramétrico será obtido com

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Clique no botão abaixo para ver uma animação que ilustra a idéia. Em todos os quadros dessa animação (feitos no DPGraph), tomamos © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César e © Matemática Para Gregos & Troianos - Carlos César.


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© Carlos César de Araújo - Quinta-feira, 09 de Maio de 2002