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LISTA 40 – FUNÇÃO SENO E COSSENO
PROF. CESAR ANNUNCIATO
NÍVEL 1 – ESA/EEAR
1. (EEAR 2018) As funções f(x) = sen x e g(x) = cos x,
no segundo quadrante, são, respectivamente,
a) decrescente e decrescente
b) decrescente e crescente
c) crescente e decrescente
d) crescente e crescente
2. (EEAR 2007) O conjunto imagem da função
f(x) = 3 + 5.sen x é:
a) [-2, 8]
b) [3, 7]
c) [-1, 5]
d) [0, 4]
NÍVEL 2 – OFICIALATO
1. (Efomm 2020) Uma parte do gráfico da função f
está representado na figura abaixo. Assinale a
alternativa que pode representar f(x).
a) f(x) sen(x ) 1π= − +
b) f(x) 2sen x 1
2
π
= − +
c) f(x) sen 2x 2
6
π
= − +
d) f(x) 2sen(2x) 1= +
e) f(x) 2sen 2x 1
6
π
= − +
2. (Ueg 2020) Um determinado fenômeno pode ser
modelado através da função y a bsen(cx d).= + + Se
a 2, b 1, c π= = = e d ,
2
π
= a imagem da função é
a) [1, 2]
b) [1, ]π
c) [1, 2 ]π
d) [1, 3]
e) [1, 4]
3. (Ufrgs 2020) O valor máximo da função
trigonométrica f(x) 2sen(x) 2 cos(x)= + é
a) 2.
b) 2.
c) 3.
d) 5.
e) .π
4. (EsPCEx 2020) Na figura abaixo está representado
um trecho do gráfico de uma função real da forma
y m sen (nx) k,= + com n 0.
Os valores de m, n e k, são, respectivamente
a) 3,
3
π
e 1.−
b) 6,
6
π
e 1.
c) 3,
6
π
− e 1.
d) 3,
3
π
− e 1.
e) 3,
6
π
e 1.−
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LISTA 40 – FUNÇÃO SENO E COSSENO
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5. (AFA 2020) Em uma roda gigante, a altura h, em
metros, em que uma pessoa se encontra, em relação ao
solo, no instante t, em segundos, é dada pela função
h : ,→ definida por h(t) A B sen (Ct),= + em que
A, B e C são constantes reais.
A figura a seguir ilustra o gráfico dessa função, no
intervalo [0,150]
Analise cada proposição abaixo quanto a ser (V)
Verdadeira ou (F) Falsa.
( ) | A B C | π =
( ) No instante t 20 s,= a pessoa estará a uma altura
h tal que h [17,5;17,8]
( ) A função real f definida por
3
f(t) 10 9 cos t
2 60
π π
= − −
é idêntica à função
h
Sobre as proposições, tem-se que
a) todas são verdadeiras.
b) apenas duas são verdadeiras.
c) apenas uma é verdadeira.
d) nenhuma delas é verdadeira.
6. (Uerj 2020) O gráfico a seguir representa a função
periódica definida por f(x) 2 sen (x),= x . No
intervalo
5
, ,
2 2
π π
A e B são pontos do gráfico nos
quais
5
f f
2 2
π π
=
são valores máximos dessa
função.
A área do retângulo ABCD é:
a) 6π
b) 5π
c) 4π
d) 3π
7. (Acafe 2020) Analise as afirmações e assinale a
alternativa correta.
a) Se f : [0, 3 ] [ 1,1]π → − é definida por f(x) cos (3x),=
então f possui nove raízes.
b) Se f : [ 3, 3]→ − é definida por
f(x) 1 2 sen (3x),= + então f é sobrejetiva.
c) Se a equação 2x (2k 3)x 6k 0+ − − = tem duas raízes
inteiras, tais que uma é o dobro da outra, então o
valor de k é um número par.
d) Se
= + − + + − a (sen15 sen 60 ) (sen15 sen 60 ) (cos 15 cos 60 ) (cos 15 cos 60 ),
então a é um número irracional.
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8. (EsPCEx 2019) Dentre as alternativas a seguir,
aquela que apresenta uma função trigonométrica de
período 2 ,π cujo gráfico está representado na figura
abaixo é
a) f(x) 1 sen ( x).π= − −
b) f(x) 1 cos ( x).π= + −
c) f(x) 2 cos ( x).π= − +
d) f(x) 2 sen ( x).π= − +
e) f(x) 1 cos ( x).π= − −
9. (Ufjf-pism 2 2019) No plano cartesiano abaixo, estão
representados os gráficos das funções
f : [0, 2 ] [ 1,1],π → − definida por f(x) cos(x),= e
g : [0, 2 ] ,π → definida por
3
g(x) .
2
=
Os elementos do domínio dessas funções para os quais
se tem f(x) g(x) são
a)
11
,
6 6
π π
b)
5
,
3 3
π π
c)
3
0, , 2
2 2
π π
π
d)
5
0, , 2
3 3
π π
π
e)
11
0, , 2
6 6
π π
π
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10. (Upf 2019) Seja f : ( , )π π− → definida por
x
f(x) cos ,
2
=
então, é verdade que
a) A função é crescente no intervalo ( , 0],π−
decrescente no intervalo [0, )π e não possui raízes
reais.
b) A função é crescente no intervalo ( , 0],π−
decrescente no intervalo [0, )π e possui duas raízes
reais.
c) A função é decrescente no intervalo ( , 0],π−
crescente no intervalo [0, )π e possui duas raízes
reais.
d) A função é decrescente no intervalo ( , )π π− e não
possui raízes reais.
e) A função é crescente no intervalo [0, )π e possui uma
raiz real.
11. (Ueg 2019) Os valores de x, sendo 0 x 2 ,π
para os quais as funções f(x) sen x= e g(x) cos x= se
interceptam, são
a)
4
π
e
3
4
π
b)
3
4
π
e
7
4
π
c)
4
π
e
5
4
π
d)
5
4
π
e
7
4
π
e)
4
π
e
7
4
π
12. (Ufrgs 2019) Considere a função real de variável
real f(x) 3 5 sen (2x 4).= − + Os valores de máximo,
mínimo e o período de f(x) são, respectivamente,
a) 2, 8, .π−
b) 8, 2, .π−
c) . 2, 8.π −
d) , 8, 2.π −
e) 8, , 2.π −
13. (AFA 2016) Considere a função real sobrejetora
f : A B→ definida por
sen3x cos3x
f(x)
senx cosx
= −
Sobre f é FALSO afirmar que
a) O conjunto A é
k
x | x ,k
2
π
b) f é par.
c) f é injetora.
d) B {2}=
14. (AFA 2015) Considere as funções reais f e g
definidas por
2 cos(2x)
1
f(x) det ,1
2 2sen(2x)
2
=
1
g(x) f(x)
2
= − e marque a alternativa incorreta.
a) o conjunto imagem da função f é o intervalo [0,1]
b) A função g é ímpar.
c) A função real h definida por
1
h(x) g(x)
2
= − + possui
duas raízes no intervalo 0,
2
π
d) O período da função real j definida por
1
j(x) g(x)
2
= − + é
2
π
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15. (Esc. Naval 2014) Sejam A a matriz quadrada de
ordem 2 definida por
2cos 2x cos(x )
A 2
cosx 1
π
π
− + =
e f a função real de
variável real tal que ( )tf(x) det A A ,= + onde tA
representa a matriz transposta de A. O gráfico que
melhor representa a função y f(x)= no intervalo
xπ π− é
a)
b)
c)
d)
e)
e)
16. (AFA 2014) Sejam f e g funções reais dadas por
sen2x
f(x)
cosx
= e g(x) 2,= cada uma definida no seu
domínio mais amplo possível. Analise as informações
abaixo.
I. O conjunto solução da equação f(x) g(x)= contém
infinitos elementos.
II. No intervalo
3 5
, ,
4 4
π π
a função f é crescente.
III. O período da função f é p .π=
Sobre as afirmações é correto afirmar que
a) apenas III é verdadeira.
b) apenas I e II são verdadeiras.
c) todas são falsas.
d) apenas II e III são verdadeiras.
17. (AFA 2013) Uma piscina com ondas artificiais foi
programada de modo que a altura da onda varie com o
tempo de acordo com o modelo
( )
x x x
f x 3 sen sen sen
2 4 4 2
π π π π
= +
em que
( )y f x= é a altura da onda, em metros, e xo tempo,
em minutos.
Dentre as alternativas que seguem, assinale a única
cuja conclusão NÃO condiz com o modelo proposto.
a) A altura de uma onda nunca atinge 2 metros.
b) Entre o momento de detecção de uma crista (altura
máxima de uma onda) e o de outra seguinte,
passam-se 2 minutos.
c) De zero a 4 minutos, podem ser observadas mais de
duas cristas.
d) As alturas das ondas observadas com 30, 90, 150,...
segundos são sempre iguais.
18. (Esc. Naval 2013) Para que valores de m vale a
igualdade
m 1
senx , x ?
m 2
−
=
−
a) m 2
b)
3
m
2
c)
3
m
2
ou m 2
d)
5
m
2
e m 2
e)
7
m
2
e m 2
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19. (EsPCEx 2012) A função real f(x) está representada
no gráfico abaixo.
A expressão algébrica de f(x) é
a) ( )
=
- senx , se x < 0
f x
cosx , se x 0
b) ( )
=
cos x , se x < 0
f x
senx , se x 0
c) ( )
=
- cosx , se x < 0
f x
senx , se x 0
d) ( )
=
senx , se x < 0
f x
cos x , se x 0
e) ( )
−
=
senx, se x < 0
f x
cosx, se x 0
20. (AFA 2012) Considere A o conjunto mais amplo
possível na função real f: A ,→ dada por
( )
senx cosx
f x .
cossec x sec x
= +
Sobre a função f é correto afirmar que
a)
k
A x | x , k .
2
π
=
b) é periódica com período igual a .π
c) é decrescente se
x x | 2k x 2k , k .
2
π
π π π
+ +
d) é ímpar.
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GABARITO NÍVEL 1
1-A
2-A
GABARITO NÍVEL 2
Resposta da questão 1:
[E]
Do gráfico,
( )f 0 0=
Note que:
( )
( )
sen 0 1 1
2sen 0 1 1
2
3
sen 2 0 2
6 2
2sen 2 0 1 1
2sen 2 0 1 0
6
π
π
π
π
− + =
− + = −
− + =
+ =
− + =
Logo, ( )f x 2sen 2x 1
6
π
= − +
é uma função que pode ser modelada pelo gráfico dado.
Resposta da questão 2:
[D]
Tem-se que y 2 sen x 2 cos( x).
2
π
π π
= + + = +
Logo, sabendo que 1 cosx 1− para todo x , vem
1 cos( x) 1 2 1 2 cos( x) 2 1
1 2 cos( x) 3.
π π
π
− − + +
+
A resposta é [1, 3].
Resposta da questão 3:
[B]
Lembrando que uma função está bem definida quando são conhecidos a lei de associação, o domínio e o
contradomínio, vamos supor que seja f : .→
Assim, temos
f(x) 2 senx 2 cosx
2 2
2 senx cosx
2 2
2 senxcos sen cosx
4 4
2sen x .
4
π π
π
= +
= +
= +
= +
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Portanto, como o valor máximo de sen x
4
π
+
é 1, segue que o valor máximo de f é 2.
Resposta da questão 4:
[D]
Do gráfico, temos f(0) 1.= Logo, vem
1 m sen(n 0) k k 1= + =
Sabendo que a função seno é crescente no primeiro quadrante, podemos concluir que m 0. Ademais, como
1 senx 1,− temos
1 senx 1 1 sen(nx) 1
m msen(nx) m
m 1 msen(nx) 1 m 1.
− −
−
+ + − +
Mas sabemos que 2 msen(nx) 1 4− + e, portanto, vem m 3.= −
Ainda do gráfico, podemos afirmar que o período da função é 6. Logo, sendo n 0, temos
2
6 n .
| n | 3
π π
= =
Resposta da questão 5:
[B]
De acordo com o gráfico, temos:
h(0) 10 A B sen(C 0) 10 A 10
19 1
Im 1,19 B B 9
2
= + = =
−
= = =
Logo:
h(t) 10 9 sen(C t)= +
Sabemos que h(30) 19,= logo:
10 9 sen(C 30) 19 9 sen(C 30) 9 sen(C 30) 1 C 30 C
2 60
π π
+ = = = = =
Portanto,
h(t) 10 9 sen t
60
π
= +
Julgando as informações, obtemos:
Falsa. | A B C | ,π = pois:
3
10 9
60 2
π π
=
Verdadeira. No instante t 20 s,= a pessoa estará a uma altura h tal que h [17,5;17,8]
h(20) 10 9 sen 20 10 9 sen 17,79
60 3
π π
= + = +
Verdadeira. A função real f definida por
3
f(t) 10 9 cos t
2 60
π π
= − −
é idêntica à função h
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3
f(t) 10 9 cos t
2 60
3 t 3 t
f(t) 10 9 cos cos sen sen
2 60 2 60
t
f(t) 10 9 1 sen
60
t
f(t) 10 9 sen h(t)
60
π π
π π π π
π
π
= − −
= − +
= − −
= + =
Resposta: [B] apenas duas são verdadeiras.
Resposta da questão 6:
[C]
Sendo f 2sen 2,
2 2
π π
= =
podemos concluir que a resposta é
5
(ABCD) 2
2 2
4 .
π π
π
= −
=
Resposta da questão 7:
[A]
[A] Verdadeira. De fato, tem-se que
cos3x 0 cos3x cos
2
3x 2k
2
2k
x , k .
6 3
π
π
π
π π
= =
= +
= +
Em consequência, o conjunto solução da equação é
5 7 3 11 13 5 17
S , , , , , , , , .
6 2 6 6 2 6 6 2 6
π π π π π π π π π
=
[B] Falsa. O conjunto imagem de f é dado por
Im(f ) 1 2[ 1,1]
1 [ 2, 2]
[ 1, 3].
= + −
= + −
= −
Logo, como o contradomínio de f é CD(f) [ 3, 3],= − podemos concluir que f não é sobrejetiva.
[C] Falsa. Sejam α e 2 ,α com ,α as raízes da equação. Logo, pelas Relações de Girard, segue que
2
3 32k 3
k2
21
.
6k
2 k
1 3
α
α α
αα α
−− =− = +
− = = −
Donde encontramos
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2
23 3 2 9 9 0
3 2
3.
α α
α α
α
−
− = − + =
=
Por conseguinte, temos k 3,= − que não é um número par.
[D] Falsa. Na verdade, temos
2 2 2 2
a (sen15 sen60 ) (sen15 sen60 ) (cos15 cos60 ) (cos15 cos60 )
sen 15 cos 15 (sen 60 cos 60 )
1 1
0,
= + − + + −
= + − +
= −
=
ou seja, um número racional.
Resposta da questão 8:
[E]
Sabemos que π é uma raiz desta função, portanto:
[A] = − − = − =f( ) 1 sen ( ) 1 0 1π π π
[B] = + − = + =f( ) 1 cos ( ) 1 1 2π π π
[C] = − + = − =f( ) 2 cos ( ) 2 1 1π π π
[D] = − + = − =f( ) 2 sen ( ) 2 0 2π π π
[E] = − − = − =f( ) 1 cos ( ) 1 1 0π π π
Logo, a opção [E] é a correta.
Resposta da questão 9:
[E]
Em
6
π
radianos (ou 30°),
3
cos(x) .
2
= Portanto no intervalo 0,
6
π
tem-se f(x) g(x). De mesmo modo, em
11
6
π
radianos (ou 330°),
3
cos(x) .
2
= Portanto no intervalo
11
, 2
6
π
π
tem-se f(x) g(x). Assim os elementos do domínio
dessas funções para os quais se tem f(x) g(x) são
11
0, , 2 .
6 6
π π
π
Resposta da questão 10:
[A]
Calculando:
( )
( )
f : ( , )
f( ) cos 0
2 crescente
f(0) cos 0 1
f(0) cos 0 1
decrescente
f( ) cos 0
2
x
cos 0 x x ( , )
2
π π
π
π
π
π
π π π
− →
−
− = =
→
= =
= =
→
= =
= → = → −
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Resposta da questão 11:
[C]
Sendo 0 x 2 ,π x
2
π
e
3
x ,
2
π
temos
senx cos x tgx 1
5
x ou x .
4 4
π π
= =
= =
Resposta da questão 12:
[B]
Calculando:
f(x) 3 5 sen (2x 4)
f(x) 3 5 8 máx
sen (2x 4) 1
f(x) 3 5 2 mín
2 2
Período
k 2
π π
π
= − +
= + =
+ =
= − = −
= =
Resposta da questão 13:
[C]
Desenvolvendo f(x), temos:
sen3x cos3x sen 3x cosx sen x cos3x
f(x)
senx cosx sen x cosx
−
= − =
Utilizando as identidades trigonométricas pode-se resumir a equação em:
sen (3x x) sen 2x
f(x) f(x) 2
1 1sen 2x sen 2x
2 2
−
= = → =
Conclui-se, portanto, que a função f(x) é uma função constante e igual a 2.
Analisando as alternativas:[A] VERDADEIRO. Para todo domínio
k
A x | x ,k ,
2
π
=
f(x) tem imagem 2.
[B] VERDADEIRO. Uma função é par se f(x) f( x).= − Como f(x) é constante e igual a 2, trata-se de uma função
par.
[C] FALSO. Uma função injetora é aquela que, seja uma função f : A B,→ para todo elemento distinto de A
associam-se elementos únicos e distintos em B. Assim, como f(x) é sempre igual a 2, não se trata de uma
função injetora.
[D] VERDADEIRO. Sim, a imagem de f(x) é igual a dois, ou seja, B {2}.=
Resposta da questão 14:
[C]
Lembrando que sen2a 2senacosa,= para todo a real, temos
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2 cos(2x)
1
f(x) det 1
2 2sen(2x)
2
1
(1 2sen(2x)cos(2x))
2
1 1
sen(4x).
2 2
=
= −
= −
Logo, como f é da forma a bsen(cx),− sendo a, b, c reais e c não nulo, vem
Im(f ) [a b, a b]
1 1 1 1
,
2 2 2 2
[0,1].
= − +
= − +
=
Dado que
1
g(x) f(x),
2
= − temos
1
g(x) sen(4x)
2
= e, portanto, g é ímpar, pois a função seno é ímpar.
Tem-se que
1 1 1
h(x) g(x) sen(4x).
2 2 2
= − + = − + Impondo h(x) 0,= vem
1 1
sen4x 0 sen4x 1
2 2
sen4x sen
2
4x 2k
2
k
x , k .
8 2
π
π
π
π π
− + = =
=
= +
= +
Donde podemos concluir que h possui uma única raiz no intervalo 0, .
2
π
Observando que j(x) | h(x) |= e que a imagem de h é o intervalo [ 1, 0],− podemos concluir que j possui o mesmo
período de h, ou seja,
2
π
(uma função da forma a bsen(cx)− possui período igual a
2
).
| c |
π
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Resposta da questão 15:
[D]
Tem-se que
2cos 2x cos(x )
A 2
cosx 1
2sen2x cosx
.
cosx 1
π
π
− + =
−
=
Logo, vem
t 2sen2x cosxA .
cosx 1
=
−
Daí, segue que
t 4sen2x 0A A
0 2
+ =
e, assim, encontramos
t 4sen2x 0det(A A )
0 2
8sen2x.
+ =
=
Agora, podemos escrever f(x) | 8sen2x |,= com x .π π−
Seja g(x) 8sen2x,= com x .π π− Logo, temos
1 senx 1 1 sen2x 1
8 8sen2x 8,
− −
−
ou seja, a imagem de g é o intervalo [ 8, 8].− Ademais, o período de g é
2
.
| 2 |
π
π= Desse modo, podemos esboçar o
gráfico de g, que segue abaixo.
Para determinarmos o gráfico de f, basta refletirmos, em relação ao eixo das abscissas, a porção do gráfico de g
que se encontra abaixo do eixo das abscissas.
A resposta é a alternativa [D].
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LISTA 40 – FUNÇÃO SENO E COSSENO
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Resposta da questão 16:
[A]
[I] INCORRETA. Desenvolvendo a função f(x) :
sen2x 2 senx cosx
f(x) 2 senx 2 senx , sendo cosx 0
cosx cosx
Logo x k (condição)
2
π
π
= = = =
→ +
Fazendo f(x) g(x)= tem-se:
f(x) g(x) 2 senx 2 2 senx 2 senx 1
x k não satisfaz a condição de x
2
π
π
= → = → = → =
= + →
[II] INCORRETA. No intervalo
3 5
, ,
4 4
π π
a função f é decrescente.
[III] CORRETA. O período da função sen x é igual a 2 ,π logo o período da função sen 2x
2
.
2
π
π=
Resposta da questão 17:
[C]
( )
2
x x x 3 x x
f x 3 sen sen sen 2 cos x sen sen
2 4 4 2 2 4 4 2
3 x x 3 x
sen sen sen
2 2 2 2 2
π π π π π π π
π π π
= + = =
=
[A] Verdadeira. O máximo que uma onda atinge é 3/2 1 = 1,5 m.
[B] Verdadeira. O período da função é 2 min.
2
π
π
=
[C] Falsa. As cristas serão observadas para x = 1 e x = 3.
[D] Verdadeira. sen2
30
2
π
= sen2
90
2
π
= sen2
150
.
2
π
Resposta da questão 18:
[B]
Sabemos que para x real o intervalo de variação da função seno será dada por:
m 1
1 1
m 2
−
−
−
Podemos, então, estabelecer o seguinte sistema:
m 1 m 1 m 2 2m 3
1 0 0 ( I )
m 2 m 2 m 2
m 1 m 1 m 2 1
1 0 0 ( II )
m 2 m 2 m 2
− − + − −
− − − −
− − − +
− − −
Resolvendo as inequações separadamente e fazendo a interseção das soluções, obtemos:
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Portanto, a resposta correta para x real é
3
m .
2
Resposta da questão 19:
[A]
Como f 1,
2
π
− = −
a lei de f só pode ser a lei apresentada na alternativa [A].
Resposta da questão 20:
[A]
senx cos x 2 2f(x) sen x cos x 1,
1 1
senx cos x
= + = + = para x 0 k ,
2
π
+ k Z.
Portanto a única alternativa correta é a letra A
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