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Unidades de AP Calculus

AP Calculus Unidade 2: revisão da derivada e suas regras (AB e BC)

Revisão da Unidade 2 de AP Calculus AB e BC: derivada pela definição, diferenciabilidade, regras da potência, do produto, do quociente e trigonométricas.

Unidades de AP Calculus Atualizado 4 min de leitura

Visão geral

Peso na prova AB
10–15%
Peso na prova BC
5–10%
Ideias centrais
A derivada como limite, diferenciabilidade, as regras básicas de derivação
Só no BC
Nada, AB e BC cobrem os mesmos tópicos da Unidade 2
Vem antes de
Unidade 3, regra da cadeia, funções implícitas e inversas
Pratique aqui
Cálculo 1: A derivada
Nesta página
  1. O que a Unidade 2 cobre
  2. As ideias principais
  3. Questões de exemplo
  4. Como estudar a Unidade 2

AP Calculus Unidade 2, Derivação: definição e propriedades fundamentais (Differentiation: Definition and Fundamental Properties), apresenta a derivada. Ela começa com uma pergunta: com que rapidez algo está variando em um instante? A resposta é um limite de taxas médias de variação, e ao final da unidade você calcula a maioria das derivadas com algumas regras rápidas em vez de um limite.

AP Calculus AB AP Calculus BC
Peso na prova 10–15% 5–10%
Tópicos extras nenhum nenhum

O que a Unidade 2 cobre

O College Board divide a unidade nos tópicos abaixo. Cada linha leva a uma lição em que você pratica com números novos a cada vez.

Tópico O que você aprende Prática
Taxas média e instantânea Inclinação de secantes e o que acontece quando o intervalo diminui Taxa de variação instantânea
Definição da derivada A definição por limite e as notações f'(x), \frac{dy}{dx} A definição por limite
Estimando derivadas A partir de gráficos e tabelas de valores Taxa média de variação
Diferenciabilidade e continuidade Bicos, cúspides, tangentes verticais e saltos Diferenciabilidade
Regra da potência \frac{d}{dx}x^n = nx^{n-1} Regra da potência
Regras da soma, da diferença e da constante Derivar termo a termo Regras da soma e da constante
\sin x, \cos x, e^x, \ln x As primeiras derivadas que não são de polinômios Derivadas trigonométricas
Regra do produto (fg)' = f'g + fg' Regra do produto
Regra do quociente \left(\frac{f}{g}\right)' = \frac{f'g - fg'}{g^2} Regra do quociente
\tan x, \cot x, \sec x, \csc x Obtidas com a regra do quociente Derivadas trigonométricas

As ideias principais

A derivada é a inclinação da reta tangente. A taxa média de variação de f em [x, x + h] é a inclinação de uma reta secante. Quando h \to 0, a reta secante vira a reta tangente:

f'(x) = \lim_{h \to 0} \frac{f(x + h) - f(x)}{h}
A reta tangente a y = x² em x = 3
A derivada f'(3) = 6 é a inclinação da reta tangente y = 6x - 9, que toca a curva em (3, 9).

A derivada também é uma taxa. Se s(t) é a posição, s'(t) é a velocidade. Se V(t) é o volume em litros e t está em minutos, V'(t) está em litros por minuto. As unidades ajudam a conferir qualquer resposta.

Diferenciável significa suave. Se f é diferenciável em c, ela é contínua em c. A recíproca é falsa: |x| é contínua em 0 mas tem um bico, então as inclinações à esquerda e à direita (-1 e 1) não coincidem.

As regras substituem o limite. Treine a regra da potência, a regra do produto e a regra do quociente até ficarem automáticas. Depois decore as seis derivadas trigonométricas, além de \frac{d}{dx}e^x = e^x e \frac{d}{dx}\ln x = \frac{1}{x}.

Questões de exemplo

1. Usando a definição por limite. Para f(x) = x^2:

f'(3) = \lim_{h \to 0} \frac{(3 + h)^2 - 9}{h} = \lim_{h \to 0} \frac{6h + h^2}{h} = \lim_{h \to 0} (6 + h) = 6

2. Estimando a partir de uma tabela. Uma função tem f(1) = 5 e f(3) = 11. A melhor estimativa de f'(2) é a taxa média de variação em [1, 3]:

f'(2) \approx \frac{11 - 5}{3 - 1} = 3

3. Regra do produto. \frac{d}{dx}\left(x^2 \sin x\right) = 2x\sin x + x^2\cos x.

4. Regra do quociente. \frac{d}{dx}\left(\frac{e^x}{x}\right) = \frac{x e^x - e^x}{x^2} = \frac{e^x(x - 1)}{x^2}.

5. Reconheça uma derivada. O limite \lim_{h \to 0} \frac{\ln(e + h) - 1}{h} é a derivada de \ln x em x = e, porque \ln e = 1. A resposta é \frac{1}{e}.

Como estudar a Unidade 2

Para o mapa completo do curso, veja o guia de AP Calculus AB ou o guia de AP Calculus BC.

AP e Advanced Placement são marcas registradas do College Board, que não tem vínculo com a PracticeCalculus e não endossa este guia. Os nomes e pesos das unidades vêm do referencial do curso (course framework) do College Board; confira lá se houver mudanças.

Pratique agora

A definição por limite

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Praticar esta lição

Perguntas frequentes

Sobre o que é a Unidade 2 de AP Calculus?

A Unidade 2 define a derivada como o limite das taxas médias de variação, ensina a estimá-la por gráficos e tabelas, relaciona diferenciabilidade com continuidade e constrói as regras básicas para potências, somas, produtos, quocientes e funções trigonométricas, exponenciais e logarítmicas.

Quanto a Unidade 2 vale na prova de AP?

A Unidade 2 vale de 10 a 15 por cento da nota de múltipla escolha em AP Calculus AB e de 5 a 10 por cento em AP Calculus BC. As regras desta unidade são usadas em quase todas as questões seguintes, então o peso real é bem maior.

Preciso usar a definição por limite na prova de AP?

Você precisa reconhecê-la. Uma questão comum mostra um limite como \lim_{h \to 0} \frac{\sin(\pi/3 + h) - \sin(\pi/3)}{h} e pede seu valor. É a derivada de \sin x em \pi/3, que é \cos(\pi/3) = \frac{1}{2}.

Quando uma função não é diferenciável?

Uma função deixa de ser diferenciável em um ponto onde é descontínua, tem um bico ou uma cúspide, ou tem reta tangente vertical. O exemplo clássico é |x| em x = 0.

Escrito pela equipe do PracticeCalculus

Criamos lições interativas de cálculo e escrevemos cada página para ser clara e correta. Viu algo errado? Avise e nós corrigimos.