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Alunos: Alberto Pessoa da Silva, Gabriel Amaral Martini, Gabriel Likes Fornazari e Lucas Parmagnani. Função Exponencial O que é a função exponencial? →Uma função é considerada exponencial quando ela possui uma base com valores positivos maiores do que zero e diferentes de um, em que o expoente é uma incógnita, como em f(x) = 𝟒𝒙. Assim, a estrutura geral desse tipo de função será tal que f(x) = 𝒂𝒙, de forma que a pertence ao conjunto dos números reais, a>0 e a≠1. Tais regras são baseadas em princípios das potenciação. →A multiplicação de zero por ele mesmo sempre será igual a zero, então o cálculo não seria válido. Ao mesmo tempo, quando 1 é elevado a qualquer expoente, o resultado será 1 (1·1·1·1·1·1 = 1). Então, a função seria uma constante. Ao mesmo tempo, no conjunto dos números reais, não é possível determinar a radiciação de números negativos. É isso que restringe o valor de a, que deve ser sempre positivo. Classificações da Função →Uma função exponencial crescente acontece quando a base é um número real maior do que 1. Isso significa que, quanto maior o valor da incógnita no expoente, maior será o resultado da função. →Por exemplo, a função f(x) = 2ˣ, seria um função exponencial crescente, já que 2>1. Na aplicação, podemos atribuir valores diferentes ao x, para entender seu padrão de crescimento. Na tabela abaixo nota-se que um pequeno crescimento no valor da incógnita x é suficiente para uma grande evolução de y — uma característica essencial dos cálculos exponenciais. Função Exponencial Decrescente →Quando a base está entre os valores de 0 e 1 (0<a<1), considera-se que é uma função exponencial decrescente. Na prática, indica que, quanto maior o valor de x, menor será o resultado obtido em y. →Note que um valor que está no intervalo entre 0 e 1, será sempre fracionário, isso explica a característica da função, afinal, multiplicar valores fracionários entre si, resulta na diminuição entre eles. Por exemplo, 0,800·0,800 = 0,640, veja que 0,640 é um número menor do que aqueles que estão nos fatores da multiplicação. →Vamos aplicar a tabela utilizada no exemplo anterior, para entender a função exponencial decrescente. Para isso, usaremos como base a função f(x) = 0,2x. → Observe como o número de zeros após a vírgula aumenta gradativamente, o que torna o número cada vez menor. Assim, quanto maior o valor de x, menor é o valor encontrado como resultado da função exponencial decrescente. Gráfico da Função Exponencial →O gráfico de uma função exponencial deve ser construído da mesma forma que todas as outras equações matemáticas: a incógnita x é substituída por um número e o resultado é chamado de y. Quando essas etapas são feitas em sequências, para diferentes valores de x, é possível construir um risco que liga todos os pontos e esse é o gráfico da função. →Algumas características são notadas no gráfico da função exponencial. Por exemplo, como todo número elevado a zero é igual a 1, é fato que todos gráficos possuirão o ponto (0,1). Inclusive, note que todo número elevado a 1 será igual a ele mesmo, então, o ponto em que x=1 terá, obrigatoriamente, um y=a (1,a). Então, não existem pontos com y=0, de forma que o gráfico nunca toca o eixo x do plano cartesiano. Além disso, a classificação da função deve ser considerada ao analisar o gráfico de uma função exponencial. → As funções crescentes terão uma curva que se inclina para a direita e para cima → As funções exponenciais decrescentes, observa-se que a curva está em sentido de queda, rampa. Ou seja, é mais alta na porção esquerda e decai conforme se aproxima do eixo y → É importante destacar ainda, que no caso das funções crescentes, quanto maior for o valor de a, maior a inclinação da curva e mais rápida sua aproximação ao eixo y. Por outro lado, quanto menor o valor da base nas funções exponenciais decrescentes, maior a inclinação e a proximidade do traçado com o y=0 → É possível comparar também as funções f(x)=2x e f(x)=4x. Veja como o gráfico em verde tem uma curvatura mais acentuada e brusca, quando relacionada com o traçado em azul. Isso demonstra que o valor da base influencia no comportamento do desenho. Veja também que ¼ é menor do que ½, o que justifica o fato da curva em rosa fúcsia estar mais inclinada e próxima do eixo y. Questão →Os materiais radioativos possuem uma tendência natural, ao longo do tempo, de desintegrar sua massa radioativa. O tempo necessário para que metade da sua massa radioativa se desintegre é chamado de meia-vida. A quantidade de material radioativo de um determinado elemento é dado por: N(t): a quantidade de material radioativo (em gramas), em um determinado tempo. 𝑁0: a quantidade inicial de material (em gramas) T: o tempo da meia vida (em anos) t: tempo (em anos) Questão →Considerando que a meia-vida deste elemento é igual a 28 anos, determine o tempo necessário para que o material radioativo se reduza a 25% da sua quantidade inicial. Questão Para a situação proposta N(t) = 0,25 𝑁0 = 1/4 𝑁0, sendo assim, podemos escrever a expressão dada, substituindo T por 28 anos, então: Pode-se concluir que serão necessários 56 anos para que a quantidade de material radioativo seja reduzida em 25%. Slide 1: Função Exponencial Slide 2: O que é a função exponencial? Slide 3: Classificações da Função Slide 4 Slide 5: Função Exponencial Decrescente Slide 6 Slide 7: Gráfico da Função Exponencial Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: Questão Slide 12: Questão Slide 13: Questão