MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
INSTRUÇÕES
1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante a prova. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Estojos, mochilas, blusas e outros objetos devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.
2. Preencha a tinta (preta ou azul) e completamente os campos da Folha de Respostas, seguindo as orientações para preenchimento dos campos do número USP e para as alternativas de cada questão .
3. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro, indique expressamente qual alternativa deve ser considerada na folha de respostas, ao lado da questão correspondente.
4. Esta prova tem duração máxima de 2 horas e o tempo mínimo de permanência na sala é de 30 minutos.
5. Não haverá tempo adicional para preenchimento da Folha de Respostas.
6. Confira a integridade do seu caderno de questões de acordo com o número de testes. O tipo da prova deve ser o mesmo em todas as folhas, incluindo a folha de respostas.
7. O preenchimento da folha de respostas e sua entrega implicam que o aluno leu e verificou todas as regras aqui listadas.
8. Ao final da provao aluno deve destacar e entregar somente a folha de respostas. A folha de questões pode ser levada para casa.
Tipo 1 : Página 2 de 10
Questão 1 Considere as seguintes afirmações:
(I) Podemos construir uma serie de potências com intervalo de convergência]−∞, 1[. (II) Se
∑
∞ n=0anxnuma serie de potências com raio de convergênciaR>0 então a série
∑
∞ n=1nanxn−1
possui o mesmo raio de convergência.
(III) Se a série
∑
∞ n=0an2nconverge então o raio de convergência da série de potências
∑
∞ n=0anxn
é maior ou igual a 2.
Podemos afirmar que:
A Só (II) é verdadeira.
B Todas são verdadeiras.
C Só (II) e (III) são verdadeiras.
D Só (III) é verdadeira.
E Só (I) e (II) são verdadeiras.
Questão 2 Dadas três funções
f(x) =ex, g(x) =
∑
∞ n=0xn
n!, h(x) =
∑
∞ n=0e(x−1)n n! . Considere as afirmações:
(I) Existex∈Rtal que f(x)6=h(x). (II) lim
x→0
g(x)−1 x =1.
(III) h0(2) =e2. Podemos afirmar que:
A Todas as afirmações são verdadeiras.
B Apenas as afirmações (I), (II) são verdadeiras.
C Apenas a afirmação (III) é verdadeira.
D Apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.
E Apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.
Questão 3 Sejamc0,c1,c2,c3∈Rde modo que a integral abaixo assuma o menor valor possível Z π
−π
x−c0−c1cos(x)−c2sen(x)−c3sen(2x)2dx.
Entãoc2é igual a:
A 2.
B π2. C 2π1. D −1.
E π1.
Questão 4 Seja f(x) =x2−1, para 0≤x ≤1 e f(x) = f(x−1)para 1<x≤2. Denotamos por S(x)a soma da série de senos da função f(x). Quais são os valores deS(1),S(−1)eS(−12)?
A 0, 0,34. B −12,12,34. C −12,12,−34. D 12,−12,34. E 12,12,−34.
Tipo 1 : Página 4 de 10
Questão 5 Seja f :[0, 2]→Ra função f(x) =
(1, x ∈[0, 1], 1+x, x ∈]1, 2]. A soma da série de cossenos da f(x)é :
A
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈[−1, 1], 1+x, x∈]1, 2].
B
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1], 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=−1.
C
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1[, 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=±1.
D
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈]−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2],
−32, x=−1.
E
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈[−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2].
Questão 6 Sabe-se que 2 π
∑
∞ n=1(−1)n+1n
(n2−1/4)sen(nx) =senx 2
, −π<x<π.
Os valores das somas das séries
∑
∞ n=1(−1)n+1(2n−1) (2n−1)2−1/4 e
∑
∞ n=14n2
(n2−1/4)2 são respetivamente:
A
√ 2 4 e 1.
B
√ 2π 4 eπ2.
C −
√2 8 eπ.
D −
√ 2π 4 eπ2.
Questão 7 Seja a0
2 +
∑
∞ n=1[ancos(nx) +bnsen(nx)]a série de Fourier da função f , periódica de período 2π, definida por
f(x) =
(1 se x∈[0,π] 0 se x∈]−π, 0[ e sejaS(x)sua soma. Podemos afirmar que:
A S(x) = f(x)para todox∈]−π,π]. B S(π) = 12.
C S(x) = f(x)apenas sex∈[0,π[. D a0= π2.
E bn = (2n−1)π2 para todo inteiron>0.
Questão 8 Considere as séries numéricas (I)
∑
∞ n=11 n
2 3
n
, (II)
∑
∞ n=1n 2
3 n
. Podemos afirmar que:
A A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 9.
B A série (I) converge para−ln(23)e a série (II) converge para 6.
C A série (I) converge para ln(52)e a série (II) converge para 6/25.
D A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 6.
E A série (I) converge para−ln(52)e a série (II) converge para−256.
Tipo 1 : Página 6 de 10
Questão 9 Seja f(x)a função definida por
f(x) =
1 se x=0
ln(1+x)
x se x6=0, x>−1.
Se
∑
∞ n=1anxné a série de Taylor deF(x) =Rx
0 f(t)dtem torno do ponto 0, podemos afirmar que:
A an = (−1)n+1
n2 eF(12)< 12. B an = (−1)n+1
n eF(12)< 12. C an = (−1)n+1
n+1 eF(12)< 12. D an = (−1)n+1
n2 eF(12)> 12. E an = (−1)n+1
n+1 eF(12)> 12.
Questão 10 Sejam f(x) =arctan(x)eα∈R.
Podemos afirmar que:
A lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
5. B lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =0 para todoα<7.
C lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
7. D lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x5 =−1
7. E lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =∞para todoα≥7.
Questão 11 Qual é o terceiro termo não nulo da série de Taylor centrada no zero da função f(x) =sen2x?
A 25 6!x6 B −2
5
6!x6 C 23
4!x4 D −2
3
4!x4 E 24
6!x6
Questão 12 Seja f :[0, 2]→Rdefinida por f(x) =
x se x∈[0, 1] 2−x se x∈]1, 2] . O terceiro coeficienteb3da série de senos de f(x)é igual a:
A −9π82. B − 4
9π2. C −9π162. D −3π8 . E −3π4 .
Tipo 1 : Página 8 de 10
y y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
Folha de Respostas
Respostas não indicadas apropriadamente nesta folha serão desconsideradas.
Identificação:
Nome: NUSP:
Por favor coloque seu número USP nos campos ao lado. Caso tenha menos de 8 dígitos deixe as últimas colunas em branco.
Número USP 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Respostas:
Questão 01: A B C D E Questão 02: A B C D E Questão 03: A B C D E Questão 04: A B C D E Questão 05: A B C D E Questão 06: A B C D E
Questão 07: A B C D E Questão 08: A B C D E Questão 09: A B C D E Questão 10: A B C D E Questão 11: A B C D E Questão 12: A B C D E
y y
y Tipo 1 : Página 10 de 10 y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
INSTRUÇÕES
1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante a prova. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Estojos, mochilas, blusas e outros objetos devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.
2. Preencha a tinta (preta ou azul) e completamente os campos da Folha de Respostas, seguindo as orientações para preenchimento dos campos do número USP e para as alternativas de cada questão .
3. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro, indique expressamente qual alternativa deve ser considerada na folha de respostas, ao lado da questão correspondente.
4. Esta prova tem duração máxima de 2 horas e o tempo mínimo de permanência na sala é de 30 minutos.
5. Não haverá tempo adicional para preenchimento da Folha de Respostas.
6. Confira a integridade do seu caderno de questões de acordo com o número de testes. O tipo da prova deve ser o mesmo em todas as folhas, incluindo a folha de respostas.
7. O preenchimento da folha de respostas e sua entrega implicam que o aluno leu e verificou todas as regras aqui listadas.
8. Ao final da provao aluno deve destacar e entregar somente a folha de respostas. A folha de questões pode ser levada para casa.
Tipo 2 : Página 2 de 10
Questão 1 Seja f(x)a função definida por
f(x) =
1 se x=0
ln(1+x)
x se x6=0, x>−1.
Se
∑
∞ n=1anxné a série de Taylor deF(x) =Rx
0 f(t)dtem torno do ponto 0, podemos afirmar que:
A an = (−1)n+1
n+1 eF(12)< 12. B an = (−1)n+1
n2 eF(12)> 12. C an = (−1)n+1
n+1 eF(12)> 12. D an = (−1)n+1
n eF(12)< 12. E an = (−1)n+1
n2 eF(12)< 12.
Questão 2 Qual é o terceiro termo não nulo da série de Taylor centrada no zero da funçãof(x) = sen2x?
A 25 6!x6 B 24
6!x6 C −2
3
4!x4 D 23
4!x4 E −2
5
6!x6
Questão 3 Seja a0
2 +
∑
∞ n=1[ancos(nx) +bnsen(nx)]a série de Fourier da função f , periódica de período 2π, definida por
f(x) =
(1 se x∈[0,π] 0 se x∈]−π, 0[ e sejaS(x)sua soma. Podemos afirmar que:
A bn = (2n−1)π2 para todo inteiron>0.
B S(x) = f(x)para todox∈]−π,π]. C a0= π2.
D S(x) = f(x)apenas sex∈[0,π[. E S(π) = 12.
Questão 4 Seja f :[0, 2]→Rdefinida por f(x) =
x se x∈[0, 1] 2−x se x∈]1, 2] . O terceiro coeficienteb3da série de senos de f(x)é igual a:
A −9π42. B −9π82. C −3π8 . D −9π162. E −3π4 .
Tipo 2 : Página 4 de 10
Questão 5 Seja f :[0, 2]→Ra função f(x) =
(1, x ∈[0, 1], 1+x, x ∈]1, 2]. A soma da série de cossenos da f(x)é :
A
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈]−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2],
−32, x=−1.
B
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈[−1, 1], 1+x, x∈]1, 2].
C
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1[, 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=±1.
D
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1], 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=−1.
E
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈[−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2].
Questão 6 Sabe-se que 2 π
∑
∞ n=1(−1)n+1n
(n2−1/4)sen(nx) =senx 2
, −π<x<π.
Os valores das somas das séries
∑
∞ n=1(−1)n+1(2n−1) (2n−1)2−1/4 e
∑
∞ n=14n2
(n2−1/4)2 são respetivamente:
A
√ 2 4 e 1.
B
√ 2π 4 eπ2. C
√2π 4 eπ.
D −
√ 2 8 eπ.
Questão 7 Sejamc0,c1,c2,c3∈Rde modo que a integral abaixo assuma o menor valor possível Z π
−π
x−c0−c1cos(x)−c2sen(x)−c3sen(2x)2dx.
Entãoc2é igual a:
A π2. B 2π1. C −1.
D 2.
E π1.
Questão 8 Seja f(x) =x2−1, para 0≤x ≤1 e f(x) = f(x−1)para 1<x≤2. Denotamos por S(x)a soma da série de senos da função f(x). Quais são os valores deS(1),S(−1)eS(−12)?
A −12,12,34. B −12,12,−34. C 12,12,−34. D 12,−12,34. E 0, 0,34.
Tipo 2 : Página 6 de 10
Questão 9 Considere as seguintes afirmações:
(I) Podemos construir uma serie de potências com intervalo de convergência]−∞, 1[. (II) Se
∑
∞ n=0anxnuma serie de potências com raio de convergênciaR>0 então a série
∑
∞ n=1nanxn−1
possui o mesmo raio de convergência.
(III) Se a série
∑
∞ n=0an2nconverge então o raio de convergência da série de potências
∑
∞ n=0anxn
é maior ou igual a 2.
Podemos afirmar que:
A Todas são verdadeiras.
B Só (I) e (II) são verdadeiras.
C Só (III) é verdadeira.
D Só (II) é verdadeira.
E Só (II) e (III) são verdadeiras.
Questão 10 Dadas três funções
f(x) =ex, g(x) =
∑
∞ n=0xn
n!, h(x) =
∑
∞ n=0e(x−1)n n! . Considere as afirmações:
(I) Existex∈Rtal que f(x)6=h(x). (II) lim
x→0
g(x)−1 x =1.
(III) h0(2) =e2. Podemos afirmar que:
A Apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.
B Todas as afirmações são verdadeiras.
C Apenas a afirmação (III) é verdadeira.
D Apenas as afirmações (I), (II) são verdadeiras.
E Apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.
Questão 11 Considere as séries numéricas (I)
∑
∞ n=11 n
2 3
n
, (II)
∑
∞ n=1n 2
3 n
. Podemos afirmar que:
A A série (I) converge para ln(52)e a série (II) converge para 6/25.
B A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 6.
C A série (I) converge para−ln(23)e a série (II) converge para 6.
D A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 9.
E A série (I) converge para−ln(52)e a série (II) converge para−256.
Questão 12 Sejam f(x) =arctan(x)eα∈R.
Podemos afirmar que:
A lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x5 =−1
7. B lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =0 para todoα<7.
C lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =∞para todoα≥7.
D lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
5. E lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
7.
Tipo 2 : Página 8 de 10
y y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
Folha de Respostas
Respostas não indicadas apropriadamente nesta folha serão desconsideradas.
Identificação:
Nome: NUSP:
Por favor coloque seu número USP nos campos ao lado. Caso tenha menos de 8 dígitos deixe as últimas colunas em branco.
Número USP 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Respostas:
Questão 01: A B C D E Questão 02: A B C D E Questão 03: A B C D E Questão 04: A B C D E Questão 05: A B C D E Questão 06: A B C D E
Questão 07: A B C D E Questão 08: A B C D E Questão 09: A B C D E Questão 10: A B C D E Questão 11: A B C D E Questão 12: A B C D E
y y
y Tipo 2 : Página 10 de 10 y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
INSTRUÇÕES
1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante a prova. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Estojos, mochilas, blusas e outros objetos devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.
2. Preencha a tinta (preta ou azul) e completamente os campos da Folha de Respostas, seguindo as orientações para preenchimento dos campos do número USP e para as alternativas de cada questão .
3. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro, indique expressamente qual alternativa deve ser considerada na folha de respostas, ao lado da questão correspondente.
4. Esta prova tem duração máxima de 2 horas e o tempo mínimo de permanência na sala é de 30 minutos.
5. Não haverá tempo adicional para preenchimento da Folha de Respostas.
6. Confira a integridade do seu caderno de questões de acordo com o número de testes. O tipo da prova deve ser o mesmo em todas as folhas, incluindo a folha de respostas.
7. O preenchimento da folha de respostas e sua entrega implicam que o aluno leu e verificou todas as regras aqui listadas.
8. Ao final da provao aluno deve destacar e entregar somente a folha de respostas. A folha de questões pode ser levada para casa.
Tipo 3 : Página 2 de 10
Questão 1 Seja f(x) =x2−1, para 0≤x ≤1 e f(x) = f(x−1)para 1<x≤2. Denotamos por S(x)a soma da série de senos da função f(x). Quais são os valores deS(1),S(−1)eS(−12)?
A −12,12,−34. B −12,12,34. C 12,12,−34. D 12,−12,34. E 0, 0,34.
Questão 2 Sejamc0,c1,c2,c3∈Rde modo que a integral abaixo assuma o menor valor possível Z π
−π
x−c0−c1cos(x)−c2sen(x)−c3sen(2x)2dx.
Entãoc2é igual a:
A π1. B π2. C 2.
D 2π1. E −1.
Questão 3 Considere as seguintes afirmações:
(I) Podemos construir uma serie de potências com intervalo de convergência]−∞, 1[. (II) Se
∑
∞ n=0anxnuma serie de potências com raio de convergênciaR>0 então a série
∑
∞ n=1nanxn−1
possui o mesmo raio de convergência.
(III) Se a série
∑
∞ n=0an2nconverge então o raio de convergência da série de potências
∑
∞ n=0anxn
é maior ou igual a 2.
Podemos afirmar que:
A Todas são verdadeiras.
B Só (II) é verdadeira.
C Só (II) e (III) são verdadeiras.
D Só (I) e (II) são verdadeiras.
E Só (III) é verdadeira.
Questão 4 Qual é o terceiro termo não nulo da série de Taylor centrada no zero da funçãof(x) = sen2x?
A −2
5
6!x6 B 25
6!x6 C 23
4!x4 D 24
6!x6 E −2
3
4!x4
Tipo 3 : Página 4 de 10
Questão 5 Seja f :[0, 2]→Ra função f(x) =
(1, x ∈[0, 1], 1+x, x ∈]1, 2]. A soma da série de cossenos da f(x)é :
A
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈]−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2],
−32, x=−1.
B
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈[−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2].
C
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈[−1, 1], 1+x, x∈]1, 2].
D
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1], 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=−1.
E
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1[, 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=±1.
Questão 6 Dadas três funções
f(x) =ex, g(x) =
∑
∞ n=0xn
n!, h(x) =
∑
∞ n=0e(x−1)n n! . Considere as afirmações:
(I) Existex∈Rtal que f(x)6=h(x). (II) lim
x→0
g(x)−1 x =1.
(III) h0(2) =e2. Podemos afirmar que:
A Apenas a afirmação (III) é verdadeira.
B Todas as afirmações são verdadeiras.
C Apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.
D Apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.
E Apenas as afirmações (I), (II) são verdadeiras.
Questão 7 Considere as séries numéricas (I)
∑
∞ n=11 n
2 3
n
, (II)
∑
∞ n=1n 2
3 n
. Podemos afirmar que:
A A série (I) converge para ln(52)e a série (II) converge para 6/25.
B A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 6.
C A série (I) converge para−ln(23)e a série (II) converge para 6.
D A série (I) converge para−ln(52)e a série (II) converge para−256. E A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 9.
Tipo 3 : Página 6 de 10
Questão 8 Seja a0
2 +
∑
∞ n=1[ancos(nx) +bnsen(nx)]a série de Fourier da função f , periódica de período 2π, definida por
f(x) =
(1 se x∈[0,π] 0 se x∈]−π, 0[ e sejaS(x)sua soma. Podemos afirmar que:
A S(x) = f(x)apenas sex∈[0,π[. B S(x) = f(x)para todox∈]−π,π]. C a0= π2.
D bn = (2n−1)π2 para todo inteiron>0.
E S(π) = 12.
Questão 9 Seja f :[0, 2]→Rdefinida por f(x) =
x se x∈[0, 1] 2−x se x∈]1, 2] . O terceiro coeficienteb3da série de senos de f(x)é igual a:
A −9π162. B −3π4 . C −3π8 . D −9π82. E − 4
9π2.
Questão 10 Sabe-se que 2 π
∑
∞ n=1(−1)n+1n
(n2−1/4)sen(nx) =senx 2
, −π<x<π.
Os valores das somas das séries
∑
∞ n=1(−1)n+1(2n−1) (2n−1)2−1/4 e
∑
∞ n=14n2
(n2−1/4)2 são respetivamente:
A −
√ 2π 4 eπ2. B
√2π 4 eπ.
C
√ 2 4 e 1.
D
√ 2π 4 eπ2. E −
√2 8 eπ.
Questão 11 Seja f(x)a função definida por
f(x) =
1 se x=0
ln(1+x)
x se x6=0, x>−1.
Se
∑
∞ n=1anxné a série de Taylor deF(x) =Rx
0 f(t)dtem torno do ponto 0, podemos afirmar que:
A an = (−1)n+1
n+1 eF(12)< 12. B an = (−1)n+1
n2 eF(12)< 12. C an = (−1)n+1
n+1 eF(12)> 12. D an = (−1)n+1
n eF(12)< 12. E an = (−1)n+1
n2 eF(12)> 12.
Questão 12 Sejam f(x) =arctan(x)eα∈R.
Podemos afirmar que:
A lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x5 =−1
7. B lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =∞para todoα≥7.
C lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
5. D lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
7. E lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =0 para todoα<7.
Tipo 3 : Página 8 de 10
y y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
Folha de Respostas
Respostas não indicadas apropriadamente nesta folha serão desconsideradas.
Identificação:
Nome: NUSP:
Por favor coloque seu número USP nos campos ao lado. Caso tenha menos de 8 dígitos deixe as últimas colunas em branco.
Número USP 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Respostas:
Questão 01: A B C D E Questão 02: A B C D E Questão 03: A B C D E Questão 04: A B C D E Questão 05: A B C D E Questão 06: A B C D E
Questão 07: A B C D E Questão 08: A B C D E Questão 09: A B C D E Questão 10: A B C D E Questão 11: A B C D E Questão 12: A B C D E
y y
y Tipo 3 : Página 10 de 10 y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
INSTRUÇÕES
1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante a prova. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Estojos, mochilas, blusas e outros objetos devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.
2. Preencha a tinta (preta ou azul) e completamente os campos da Folha de Respostas, seguindo as orientações para preenchimento dos campos do número USP e para as alternativas de cada questão .
3. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro, indique expressamente qual alternativa deve ser considerada na folha de respostas, ao lado da questão correspondente.
4. Esta prova tem duração máxima de 2 horas e o tempo mínimo de permanência na sala é de 30 minutos.
5. Não haverá tempo adicional para preenchimento da Folha de Respostas.
6. Confira a integridade do seu caderno de questões de acordo com o número de testes. O tipo da prova deve ser o mesmo em todas as folhas, incluindo a folha de respostas.
7. O preenchimento da folha de respostas e sua entrega implicam que o aluno leu e verificou todas as regras aqui listadas.
8. Ao final da provao aluno deve destacar e entregar somente a folha de respostas. A folha de questões pode ser levada para casa.
Tipo 4 : Página 2 de 10
Questão 1 Seja f :[0, 2]→Ra função f(x) =
(1, x ∈[0, 1], 1+x, x ∈]1, 2]. A soma da série de cossenos da f(x)é :
A
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1], 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=−1.
B
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈]−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2],
−32, x=−1.
C
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈[−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2].
D
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1[, 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=±1.
E
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈[−1, 1], 1+x, x∈]1, 2].
Questão 2 Considere as séries numéricas (I)
∑
∞ n=11 n
2 3
n
, (II)
∑
∞ n=1n 2
3 n
. Podemos afirmar que:
A A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 9.
B A série (I) converge para−ln(52)e a série (II) converge para−256. C A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 6.
D A série (I) converge para−ln(23)e a série (II) converge para 6.
E A série (I) converge para ln(52)e a série (II) converge para 6/25.
Questão 3 Seja f(x)a função definida por
f(x) =
1 se x=0
ln(1+x)
x se x6=0, x>−1.
Se
∑
∞ n=1anxné a série de Taylor deF(x) =Rx
0 f(t)dtem torno do ponto 0, podemos afirmar que:
A an = (−1)n+1
n eF(12)< 12. B an = (−1)n+1
n2 eF(12)< 12. C an = (−1)n+1
n+1 eF(12)< 12. D an = (−1)n+1
n+1 eF(12)> 12. E an = (−1)n+1
n2 eF(12)> 12.
Questão 4 Sabe-se que 2 π
∑
∞ n=1(−1)n+1n
(n2−1/4)sen(nx) =senx 2
, −π<x<π.
Os valores das somas das séries
∑
∞ n=1(−1)n+1(2n−1) (2n−1)2−1/4 e
∑
∞ n=14n2
(n2−1/4)2 são respetivamente:
A
√2π 4 eπ.
B −
√ 2π 4 eπ2. C
√2 4 e 1.
D −
√2 8 eπ.
E
√ 2π 4 eπ2.
Tipo 4 : Página 4 de 10
Questão 5 Sejamc0,c1,c2,c3∈Rde modo que a integral abaixo assuma o menor valor possível Z π
−π
x−c0−c1cos(x)−c2sen(x)−c3sen(2x)2dx.
Entãoc2é igual a:
A 2.
B −1.
C 2π1. D π2. E π1.
Questão 6 Qual é o terceiro termo não nulo da série de Taylor centrada no zero da funçãof(x) = sen2x?
A 25 6!x6 B −2
3
4!x4 C 24
6!x6 D −2
5
6!x6 E 23
4!x4
Questão 7 Sejam f(x) =arctan(x)eα∈R.
Podemos afirmar que:
A lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =∞para todoα≥7.
B lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
5. C lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =0 para todoα<7.
D lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x5 =−1
7. E lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
7.
Questão 8 Seja a0
2 +
∑
∞ n=1[ancos(nx) +bnsen(nx)]a série de Fourier da função f , periódica de período 2π, definida por
f(x) =
(1 se x∈[0,π] 0 se x∈]−π, 0[ e sejaS(x)sua soma. Podemos afirmar que:
A S(x) = f(x)para todox∈]−π,π]. B a0= π2.
C S(x) = f(x)apenas sex∈[0,π[. D bn = (2n−1)π2 para todo inteiron>0.
E S(π) = 12.
Questão 9 Seja f :[0, 2]→Rdefinida por f(x) =
x se x∈[0, 1] 2−x se x∈]1, 2] . O terceiro coeficienteb3da série de senos de f(x)é igual a:
A −9π82. B −3π4 . C −9π42. D −9π162. E −3π8 .
Tipo 4 : Página 6 de 10
Questão 10 Dadas três funções
f(x) =ex, g(x) =
∑
∞ n=0xn
n!, h(x) =
∑
∞ n=0e(x−1)n n! . Considere as afirmações:
(I) Existex∈Rtal que f(x)6=h(x). (II) lim
x→0
g(x)−1 x =1.
(III) h0(2) =e2. Podemos afirmar que:
A Apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.
B Apenas as afirmações (I), (II) são verdadeiras.
C Apenas a afirmação (III) é verdadeira.
D Todas as afirmações são verdadeiras.
E Apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.
Questão 11 Seja f(x) =x2−1, para 0 ≤x ≤ 1 e f(x) = f(x−1)para 1< x ≤2. Denotamos porS(x)a soma da série de senos da função f(x). Quais são os valores deS(1),S(−1)eS(−12)?
A 12,12,−34. B 0, 0,34. C −12,12,34. D 12,−12,34. E −12,12,−34.
Questão 12 Considere as seguintes afirmações:
(I) Podemos construir uma serie de potências com intervalo de convergência]−∞, 1[. (II) Se
∑
∞ n=0anxnuma serie de potências com raio de convergênciaR>0 então a série
∑
∞ n=1nanxn−1
possui o mesmo raio de convergência.
(III) Se a série
∑
∞ n=0an2nconverge então o raio de convergência da série de potências
∑
∞ n=0anxn
é maior ou igual a 2.
Podemos afirmar que:
A Só (III) é verdadeira.
B Só (II) e (III) são verdadeiras.
C Todas são verdadeiras.
D Só (I) e (II) são verdadeiras.
E Só (II) é verdadeira.
Tipo 4 : Página 8 de 10
y y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
Folha de Respostas
Respostas não indicadas apropriadamente nesta folha serão desconsideradas.
Identificação:
Nome: NUSP:
Por favor coloque seu número USP nos campos ao lado. Caso tenha menos de 8 dígitos deixe as últimas colunas em branco.
Número USP 0
1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Respostas:
Questão 01: A B C D E Questão 02: A B C D E Questão 03: A B C D E Questão 04: A B C D E Questão 05: A B C D E Questão 06: A B C D E
Questão 07: A B C D E Questão 08: A B C D E Questão 09: A B C D E Questão 10: A B C D E Questão 11: A B C D E Questão 12: A B C D E
y y
y Tipo 4 : Página 10 de 10 y
MAT 2456 — Cálculo Diferencial e Integral IV — EP–USP Segunda Prova — 15/10/2019
INSTRUÇÕES
1. Não é permitido portar celular (mesmo desligado) durante a prova. Sobre a carteira deixe apenas lápis, borracha, caneta e um documento de identificação com foto. Estojos, mochilas, blusas e outros objetos devem permancer à frente da sala, juntamente com os celulares (não custa repetir) e demais aparelhos eletrônicos, que devem estar desligados.
2. Preencha a tinta (preta ou azul) e completamente os campos da Folha de Respostas, seguindo as orientações para preenchimento dos campos do número USP e para as alternativas de cada questão .
3. Assinale apenas uma alternativa por questão. Em caso de erro, indique expressamente qual alternativa deve ser considerada na folha de respostas, ao lado da questão correspondente.
4. Esta prova tem duração máxima de 2 horas e o tempo mínimo de permanência na sala é de 30 minutos.
5. Não haverá tempo adicional para preenchimento da Folha de Respostas.
6. Confira a integridade do seu caderno de questões de acordo com o número de testes. O tipo da prova deve ser o mesmo em todas as folhas, incluindo a folha de respostas.
7. O preenchimento da folha de respostas e sua entrega implicam que o aluno leu e verificou todas as regras aqui listadas.
8. Ao final da provao aluno deve destacar e entregar somente a folha de respostas. A folha de questões pode ser levada para casa.
Tipo 5 : Página 2 de 10
Questão 1 Seja f :[0, 2]→Ra função f(x) =
(1, x ∈[0, 1], 1+x, x ∈]1, 2]. A soma da série de cossenos da f(x)é :
A
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1], 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=−1.
B
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈]−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2],
−32, x=−1.
C
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈]−1, 1[, 1+x, x∈]1, 2],
3
2, x=±1.
D
−1+x, x∈[−2,−1[,
−1, x∈[−1, 0[, 1, x∈[0, 1], 1+x, x∈]1, 2].
E
1−x, x∈[−2,−1[, 1, x∈[−1, 1], 1+x, x∈]1, 2].
Questão 2 Seja f(x)a função definida por
f(x) =
1 se x=0
ln(1+x)
x se x6=0, x>−1.
Se
∑
∞ n=1anxné a série de Taylor deF(x) =Rx
0 f(t)dtem torno do ponto 0, podemos afirmar que:
A an = (−1)n+1
n2 eF(12)< 12. B an = (−1)n+1
n+1 eF(12)> 12. C an = (−1)n+1
n+1 eF(12)< 12. D an = (−1)n+1
n2 eF(12)> 12. E an = (−1)n+1
n eF(12)< 12.
Questão 3 Dadas três funções
f(x) =ex, g(x) =
∑
∞ n=0xn
n!, h(x) =
∑
∞ n=0e(x−1)n n! . Considere as afirmações:
(I) Existex∈Rtal que f(x)6=h(x). (II) lim
x→0
g(x)−1 x =1.
(III) h0(2) =e2. Podemos afirmar que:
A Apenas a afirmação (III) é verdadeira.
B Apenas as afirmações (II) e (III) são verdadeiras.
C Todas as afirmações são verdadeiras.
D Apenas as afirmações (I), (II) são verdadeiras.
E Apenas as afirmações (I) e (III) são verdadeiras.
Tipo 5 : Página 4 de 10
Questão 4 Considere as seguintes afirmações:
(I) Podemos construir uma serie de potências com intervalo de convergência]−∞, 1[. (II) Se
∑
∞ n=0anxnuma serie de potências com raio de convergênciaR>0 então a série
∑
∞ n=1nanxn−1
possui o mesmo raio de convergência.
(III) Se a série
∑
∞ n=0an2nconverge então o raio de convergência da série de potências
∑
∞ n=0anxn
é maior ou igual a 2.
Podemos afirmar que:
A Só (I) e (II) são verdadeiras.
B Só (III) é verdadeira.
C Só (II) é verdadeira.
D Todas são verdadeiras.
E Só (II) e (III) são verdadeiras.
Questão 5 Seja f(x) =x2−1, para 0≤x ≤1 e f(x) = f(x−1)para 1<x≤2. Denotamos por S(x)a soma da série de senos da função f(x). Quais são os valores deS(1),S(−1)eS(−12)?
A 12,−12,34. B 0, 0,34. C 12,12,−34. D −12,12,34. E −12,12,−34.
Questão 6 Sejam f(x) =arctan(x)eα∈R.
Podemos afirmar que:
A lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =0 para todoα<7.
B lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
7. C lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
xα =∞para todoα≥7.
D lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x5 =−1
7. E lim
x→0+
arctan(x)−x− x33 +x55
x7 = 1
5.
Questão 7 Sabe-se que 2 π
∑
∞ n=1(−1)n+1n
(n2−1/4)sen(nx) =senx 2
, −π<x<π.
Os valores das somas das séries
∑
∞ n=1(−1)n+1(2n−1) (2n−1)2−1/4 e
∑
∞ n=14n2
(n2−1/4)2 são respetivamente:
A
√ 2 4 e 1.
B
√ 2π 4 eπ2.
C −
√2π 4 eπ2. D
√ 2π 4 eπ.
E −
√ 2 8 eπ.
Questão 8 Qual é o terceiro termo não nulo da série de Taylor centrada no zero da funçãof(x) = sen2x?
A 25 6!x6 B −2
3
4!x4 C −2
5
6!x6 D 23
4!x4 E 24
6!x6
Tipo 5 : Página 6 de 10
Questão 9 Seja f :[0, 2]→Rdefinida por f(x) =
x se x∈[0, 1] 2−x se x∈]1, 2] . O terceiro coeficienteb3da série de senos de f(x)é igual a:
A −9π162. B −9π82. C −9π42. D −3π4 . E −3π8 .
Questão 10 Sejamc0,c1,c2,c3∈Rde modo que a integral abaixo assuma o menor valor possível Z π
−π
x−c0−c1cos(x)−c2sen(x)−c3sen(2x)2dx.
Entãoc2é igual a:
A 2.
B π2. C 2π1. D −1.
E π1.
Questão 11 Seja a0
2 +
∑
∞ n=1[ancos(nx) +bnsen(nx)]a série de Fourier da função f , periódica de período 2π, definida por
f(x) =
(1 se x∈[0,π] 0 se x∈]−π, 0[ e sejaS(x)sua soma. Podemos afirmar que:
A a0= π2. B S(π) = 12.
C S(x) = f(x)para todox∈]−π,π]. D S(x) = f(x)apenas sex∈[0,π[. E bn = (2n−1)π2 para todo inteiron>0.
Questão 12 Considere as séries numéricas (I)
∑
∞ n=11 n
2 3
n
, (II)
∑
∞ n=1n 2
3 n
. Podemos afirmar que:
A A série (I) converge para−ln(52)e a série (II) converge para−256. B A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 9.
C A série (I) converge para−ln(23)e a série (II) converge para 6.
D A série (I) converge para ln(52)e a série (II) converge para 6/25.
E A série (I) converge para ln(3)e a série (II) converge para 6.
Tipo 5 : Página 8 de 10