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Lista de Recuperação 212 - GABARITO 1) Dada a função f(x) = –2x + 3, determine f(1). Solução. Substituindo o valor de “x”, temos: ( ) 1323)1(21 =+−=+−=f . 2) Dada a função f(x) = 4x + 5, determine x tal que f(x) = 7. Solução. O valor procurado o elemento “x” do domínio que possui imagem y = 7. Temos: ( ) 2 1 4 2 24574754 7)( 54 ===−==+ = += xxxx xf xxf . 3) Escreva a função afim baxxf +=)( , sabendo que: a) f(1) = 5 e f(-3) = - 7 b) f(-1) = 7 e f(2) = 1 c) f(1) = 5 e f(-2) = - 4 Solução. Cada par de valores pertence à lei da função afim (equação de uma reta). Temos: a) ( ) ( ) 3252 4 8 84 73 1533 73 )3(5 )3(3 )1(1 =−==== −=+− =+ −=+− →=+ +−=− += abb ba ba ba ba baf baf . Logo, a função é: 23)( += xxf . b) ( ) ( ) 2755 3 15 153 12 1422 12 )2(7 )2(2 )1(1 −=−==== =+ =+− =+ →=+− += +−=− abb ba ba ba ba baf baf . Logo, a função é: 52)( +−= xxf . c) ( ) ( ) 3252 3 6 63 42 1022 42 )2(5 )2(2 )1(1 =−==== −=+− =+ −=+− →=+ +−=− += abb ba ba ba ba baf baf . Logo, a função é: 23)( += xxf . 4) Estude a variação de sinal (f(x) > 0, f(x) = 0 e f(x) < 0) das seguintes funções do 1º grau: a) f(x) = x + 5 b) f(x) = -3x + 9 c) f(x) = 2 – 3x d) f(x) = -2x + 10 e) f(x) = - 5x Solução. O gráfico da função afim ou linear (reta) intercepta o eixo X no ponto onde o gráfico se anula. Isto é, o ponto ( )0,0x . Se o coeficiente “a” de “x” for positivo, a função é positiva para valores maiores que a raiz x0 e negativa para valores menores. Caso “a” < 0 ocorre o contrário. Os gráficos foram construídos no software “wolframalpha” – www.wolframalpha.com.br. a) −→ −=→= −→ = →−==+= 5/0 50 5/0 01 )(5050)( xIRxf xf xIRxf a raizxxxf . b) → =→= → −= →= − − ==+−= 3/0 30 3/0 01 )(3 3 9 0930)( xIRxf xf xIRxf a raizxxxf . http://www.wolframalpha.com.br/ c) → =→= → −= →==−= 3 2 /0 3 2 0 3 2 /0 03 )( 3 2 0320)( xIRxf xf xIRxf a raizxxxf . d) → =→= → −= →= − − ==+−= 5/0 50 5/0 02 )(5 2 10 01020)( xIRxf xf xIRxf a raizxxxf . e) → =→= → −= →==−= 0/0 00 0/0 05 )(0050)( xIRxf xf xIRxf a raizxxxf . 5) Considere a função f: IR → IR definida por f(x) = 5x – 3. a) Verifique se a função é crescente ou decrescente b) O zero da função; c) O ponto onde a função intersecta o eixo y; d) O gráfico da função; e) Faça o estudo do sinal; Solução. Analisando cada item de acordo com a caracterização da função afim, temos: a) Como a = 5 > 0, a função é crescente. b) O zero da função é o valor de “x” que anula a função: 5 3 350350)( ===−= xxxxf . c) O gráfico intersecta o eixo Y no ponto onde x = 0: 33)0(5)0( −=−== fy . e) → =→= → 5 3 /0 5 3 0 5 3 /0 xIRxf xf xIRxf . d) 6) A reta, gráfico de uma função afim, passa pelos pontos (-2, -63) e (5, 0). Determine essa função e calcule f(16). Solução. Cada ponto (x,y) é da forma (x, f(x)). Utilizando o sistema, temos: ( ) ( ) 45)9(5 9 7 63 637 05 632 05 )1(632 )5(5 )2(2 −=−= === =+ =− =+ −→−=+− += +−=− b aa ba ba ba ba baf baf . Logo, a função é: 459)( −= xxf . O valor pedido é: 994514445)16(9)16( =−=−=f . 7) Determine a lei da função cuja reta intersecta os eixos em (-8, 0) e (0, 4) e verifique: a) Se a função é crescente ou decrescente b) A raiz da função c) o gráfico da função d) Calcule f(-1). Solução. A lei pode ser encontrada da forma anterior pelo sistema. Outra forma de encontrá-la é através da equação da reta y = ax + b, que é a representação da função afim. Calculamos o coeficiente angular “a” e o linear “b”. Temos: 4 2 )(4)8( 2 1 0 )0,8( 2 1 2 1 8 4 )8(0 04 +===+−= − +=== −− − = x xfybb reta bxya . a) Como 0 2 1 =a , a função é crescente. b) A raiz da função é o valor de “x” tal que f(x) = 0: 84 2 04 2 −=−==+ x xx . c) d) 2 7 2 81 4 2 )1( )1( = +− =+ − =−f . 8) Dadas às funções f e g, construa o gráfico das funções e descubra o ponto de intersecção dessas retas: a) f(x) = -2x + 5 e g(x) = 2x + 5 b) f(x) = 5x e g(x) = 2x – 6 c) f(x) = 4x e g(x) = -x + 3 Solução. Os pontos de interseção podem ser encontrados igualando-se as duas equações em cada caso. Na interseção os valores de “x” das abscissas são os mesmos, assim como as ordenadas. a) 5004 5252)()( 52)( 52)( === +=+−= += +−= yxx xxxgxf xxg xxf . Isto significa que o ponto (0, 5) é comum a ambas as retas. Atribuindo alguns valores a cada uma das funções podemos fazer um esboço do gráfico das duas. b) 10263 625)()( 62)( 5)( −=−=−= −== −= = yxx xxxgxf xxg xxf . Isto significa que o ponto (-2, -10) é comum a ambas as retas. Atribuindo alguns valores a cada uma das funções podemos fazer um esboço do gráfico das duas. c) 4,2 5 12 6,0 5 3 35 34)()( 3)( 4)( ===== +−== +−= = yxx xxxgxf xxg xxf . Isto significa que o ponto (0.6, 2.4) é comum a ambas as retas. Atribuindo alguns valores a cada uma das funções podemos fazer um esboço do gráfico das duas. 9) Um comerciante teve uma despesa de R$230,00 na compra de certa mercadoria. Como vai vender cada unidade por R$5,00, o lucro final L será dado em função das x unidades vendidas. Responda: a) Qual a lei dessa função f; b) Para que valores de x têm f(x) < 0? Como podemos interpretar esse caso? c) Para que valores de x haverá um lucro de R$315,00? d) Para que valores de x o lucro será maior que R$280,00? Solução. Só haverá lucro se o total arrecadado com venda for maior que o gasto com a compra. Este total será o produto do número “x” de peças pelo valor de cada peça (R$5,00): Lucro = Venda – Compra. a) L(x) = 5x - 230. b) L(x) < 0 negativo implica que a venda foi baixa: 46 5 230 2305023050)( =− xxxxL . Podemos interpretar que se forem vendidas menos que 46 peças haverá prejuízo. c) 109 5 545 23031553152305 2305)( 315)( ==+==− −= = xxx xxL xL . d) 102 5 510 28023052802305 2305)( 280)( ==+=− −= xxx xxL xL . 10) Dada a função afim f(x) = - 2x + 3, determine: a) f(1) b) f(0) c) 3 1 ff d) − 2 1 f Solução. Encontramos as imagens substituindo os valores na lei de f(x): a) ( ) 1313)1(21 =+−=+−=f b) ( ) 33)0(20 =+−=f c) 3 5 3 914 3 3 14 3 3 7 2 3 7 3 1 3 7 3 92 3 3 2 3 3 1 2 3 1 −= +− =+−=+ −= = = +− =+−=+ −= fff f d) 4313 2 1 2 2 1 =+=+ −−= −f 11) Dada a função afim f(x) = 2x + 3, determine os valores de x para que: a) f(x) = 1 b) f(x) = 0 c) f(x) = 3 1 Solução. Encontramos os elementos do domínio. a) ( ) 122132 32)( 1 −=−==+ += = xxx xxf xf b) ( ) 2 3 32032 32)( 0 −=−==+ += = xxx xxf xf c) ( ) 3 4 6 8 3 8 2 3 19 2 3 1 32 3 1 32 32)( 3 1 −=−=−= +− =+−==+ += = xxxxx xxf xf 12) Na produção de peças, uma indústria tem um custo fixo de R$ 8,00 mais um custo variável de R$ 0,50 por unidade produzida. Sendo x o número de unidades produzidas: a) escreva a lei da função que fornece o custo total de x peças. b) calcule o custo para 100 peças. Solução. A situação apresenta a lei de uma função afim. Temos: a) C(x) = 0,5x + 8. b) O custo de 100 peças é o valor de C(100) = 0,5(100) + 8 = R$58,00. 13) Dadas às funções f(x) = ax + 4 e g(x) = bx + 1, calcule a e b de modo que os gráficos das funções se interceptem no ponto (1, 6). Solução. Se o ponto (1,6) satisfaz às duas leis, então f(1) = g(1) = 6. Substituindo nas leis, temos: ( ) =−= =−= =+ =+ += += 516 246 61 64 1)1()1( 4)1(1 b a b a bg af . 14) Seja f a função afim definida por f(x) = – 4x + 1 e cujo gráfico é a reta r. Determinar a função afim g cuja reta correspondente passa por (1,– 1) e é paralela à reta r. Solução. Na lei da função afim f(x) = ax + b, o valor de “a” é o coeficiente angular da reta que representa o gráfico da função. Este valor “a” pode ser calculado como a tangente do ângulo que a reta faz com o eixo X. Retas paralelas possuem o mesmo coeficiente angular. Na função definida por f(x) = -4x + 1, o coeficiente angular vale a = -4. Logo a função g(x) pedida, terá uma lei da forma g(x) = -4x + b’. Para calcular o coeficiente linear b’, utilizamos o fato de que (1,-1) está na reta s de g(x). Logo, 3'b14'b'b)1(41 s)1,1( 'bx4)x(g =−=−+−=− − +−= . Logo, 3x4)x(g +−= .