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Funções exponenciais – Parte 4 Matemática 3o bimestre – Aula 32 Ensino Médio ● Funções exponenciais; ● Equações exponenciais. ● Resolver situações em que se aplicam as equações exponenciais. Justifique o motivo pelo qual as funções f x = 1 2 x e g x = 2−x têm o mesmo esboço gráfico. Você aprendeu? 5 MINUTOS VIREM E CONVERSEM Você aprendeu? – Correção ( ) ( ) x x1 f x e g x 2 2 − = = As curvas de f(x) e g(x) são coincidentes, pois essas funções são equivalentes. x x x 1 1 2 2 = = x x1 2− = x1 2− = x2− x x 1 2 2 − = = x 1 2 Equação exponencial Qualquer equação cuja incógnita se apresenta no expoente de pelo menos uma potência de base real, positiva e diferente de 1, é denominada equação exponencial. xa) 2 16= Exemplos: x 1 5b 1 0,2 2 ) + = x 3x 2 0c 5 5) 3+ = Para resolver as equações exponenciais, representaremos ambos os membros da igualdade por potências de mesma base. Como a função exponencial, dada por f x = ax, é injetora e sendo a > 0 e a ≠ 1, vale a seguinte propriedade: 1 2x x 1 2a a x x= = Equação exponencial Exemplo 1: Resolva as seguintes equações exponenciais: xa 2) 64= ( ) x x 3 5 1 1 8 2 32 2 b) = = ( ) ( ) x 1 x 3 43 2c 3 81 3 3) = = 64 2 32 2 16 2 8 2 4 2 2 2 1 62 8 2 4 2 2 2 1 32 32 2 16 2 8 2 4 2 2 2 1 52 Cálculos auxiliares: x 62 2= x 6= 81 3 27 3 9 3 3 3 1 43 3x 52 2−= 3x 5= − 5 x 3 = − S 6= 5 S 3 = − 4x 323 3= x 4 2 3 = 3x 8= 8 x 3 = 8 S 3 = Atividade 1 Resolva as seguintes equações exponenciais: 4x 37 49a) + = 2x x 162 16b) − − = 2x 4 5xc 5 5) 5 = TODO MUNDO ESCREVE 5 MINUTOS 4x 37 49a) + = 4x 3 27 7+ = 4x 3 2+ = 4x 2 3 = − 4x 1= − 1 x 4 = − 1 S 4 = − 2x x 162 16b) − − = 2x x 16 4 2 2 2 x x 16 4 − − = − − = 2x x 16 4 0 − − − = 2x x 20 0 − − = a 1; b 1 e c 20= = − = − ( ) ( ) ( )2 1 1 4 1 20 x 2 1 − − − − − = 1 1 80 x 2 + = = 1 81 2 = 1 9 2 Atividade 1 – Correção 1 10 x 5 2 = = 2 8 x 4 2 = − = − S 4, 5= − 2x 4 5xc 5 5) 5 = 2x 4 5x 25 5 x 4 5x+ = + = 2x 5x 4 0 − + = S 1 4 5= + = P 1 4 4= = S 1, 4= Equação exponencial Exemplo 2: Resolva a equação exponencial 2x + 2x + 3 − 2x− 1 = 34 Existem dois termos na equação em que podemos aplicar as propriedades da potenciação: x x 3 x 3 x 1 x 1 2 2 2 2 e 2 2 2 2 + − −= = = Então, podemos escrever a equação exponencial da seguinte maneira: x x 3 x 1 2 2 2 2 34 2 + − = Substituindo 2x por y, temos: 3 1 y y 2 y 34 2 + − = y y 8y 34 2 + − = 2y 16y y 68 2 2 + − = 17y 68= 68 y y 4 17 = = x2 y= x2 4= x 22 2= x 2= S 2= VERIFICAÇÃO AFIRMATIVA 5 MINUTOS Atividade 2 Resolva as seguintes equações exponenciais: x 1 x x 13 3 3 63a) − +− + = 2x x3 12 3 27 0b) − + = TODO MUNDO ESCREVE 5 MINUTOS Atividade 2 – Correção x 1 x x 13 3 3 63a) − +− + = x x x 1 1 3 3 3 3 3 − = = x 1 x3 3 3+ = x 1 x x 13 3 3 63− +− + = x x x3 3 3 3 63 3 − + = xy 3= x27 3= Fazendo, 3x = y, temos: y y y 3 63 3 − + = y y 3y 63 3 − + = y 3y 9y 3 − + 189 3 = 7y 189= 189 y y 27 7 = = 3 x3 3= x 3= S 3= Atividade 2 – Correção 2x x3 12 3 27 0b) − + = 2x x3 12 3 27 0− + = ( ) 2 x x3 12 3 27 0− + = Fazendo 3x = y, temos: 2y 12y 27 0− + = S 12 9 3= + P 27 9 3= 1 2y 3 e y 9 = = xSe 3 y, temos que:= 1Para y 3= x3 3= x 1= 2Para y 9= x3 9= x 23 3= x 2= S 1, 2= A soma de três potências de base 3, cujos expoentes são números pares consecutivos, resulta em 819. Calcule os três expoentes pares consecutivos. Traduzindo para linguagem algébrica MOSTRE_ME 5 MINUTOS A soma de três potências de base 3, cujos expoentes são números pares consecutivos, resulta em 819. Calcule os três expoentes pares consecutivos. Correção – Traduzindo para linguagem algébrica Considerando a primeira potência de base 3 com expoente par, temos: 32x Consequentemente, a segunda e a terceira potência são: 32x + 2 e 32x + 4 Então, a situação-problema apresentada pode ser escrita, algebricamente, da seguinte forma: 2x 2x 2 2x 43 3 3 819+ ++ + = Agora, basta resolver a equação acima, como faremos a seguir. Correção – Traduzindo para linguagem algébrica 2x 2x 2 2x 43 3 3 819+ ++ + = ( ) ( ) ( ) 2 2 2 x x 2 x 43 3 3 3 3 819+ + = ( ) ( ) ( ) 2 2 2 x x x3 3 9 3 81 819+ + = Fazendo 3x = y, temos: 2 2 2y 9y 81y 819+ + = 291y 819= 2 819 y 91 = 2y 9= y 9= y 3= Como o valor da base será sempre um número positivo, temos que: y 3= x3 3 x 1= = Portanto, os expoentes serão: 2, 4 e 6. (MACKENZIE) Dadas as funções f x = 2x2 − 4 e g x = 4x2 − 2x, se satisfaz f(x) = g(x), então, 2x é: C 8 B 1 A 1 4 D 4 E 1 2 (MACKENZIE) Dadas as funções f x = 2x2 − 4 e g x = 4x2 − 2x, se satisfaz f(x) = g(x), então, 2x é: E 1 2 : Resposta incorreta. B 1: Resposta incorreta 8: Resposta incorreta.C D 4: Resposta correta. A 1 4 : Resposta incorreta. ( ) ( )f x g x= 2 2x 4 x 2x2 4− −= ( ) 2 2 x 2x x 4 22 2 − − = 2 2x 4 2x 4x2 2− −= 2 2x 4 2x 4x− = − 2x 4x 4 0− + = S 4 2 2= + P 4 2 2= x 2= x 22 2 4= = Resposta: D Funções exponenciais – Parte 4 ● Resolvemos situações em que se aplicam as equações exponenciais. BONJORNO, J. R.; GIOVANNI JR., J. R.; CAMARA SOUZA, P. R. Prisma: Matemática e suas Tecnologias – Conjuntos e Funções. São Paulo: FTD, 2020. LEMOV, D. Aula nota 10 2.0: 62 técnicas para melhorar a gestão da sala de aula. Porto Alegre: Penso, 2018. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Aprender Sempre, 2023. Caderno do Aluno, Língua Portuguesa e Matemática, Volume 2, Sequência de Atividades 1, Aulas 7 e 8. Disponível em: Cópia-de-EM-1ª-Série-Vol-2-Ebook.pdf (educacao.sp.gov.br). Acesso em: 11 maio 2024. SÃO PAULO (Estado). Secretaria da Educação. Aprender Sempre, 2023. Caderno do Professor, Matemática, 1a à 3a série do Ensino Médio, Volume 2, Parte 1, Sequência de Atividades 1, Aulas 7 e 8. Disponível em: https://shorturl.at/dOPZ1. Acesso em: 11 maio 2024. SMOLE, K. S.; DINIZ, M. I. Ser Protagonista: Matemática e suas Tecnologias – Álgebra e Educação Financeira. São Paulo: SM, 2020. Imagem de capa: SEDUC https://efape.educacao.sp.gov.br/curriculopaulista/wp-content/uploads/2022/06/C%C3%B3pia-de-EM-1%C2%AA-Se%CC%81rie-Vol-2-Ebook.pdf https://shorturl.at/dOPZ1 Slide 1 Slide 2 Slide 3: Você aprendeu? Slide 4: Você aprendeu? – Correção Slide 5: Equação exponencial Slide 6: Equação exponencial Slide 7 Slide 8 Slide 9: Equação exponencial Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13: Traduzindo para linguagem algébrica Slide 14: Correção – Traduzindo para linguagem algébrica Slide 15: Correção – Traduzindo para linguagem algébrica Slide 16: (MACKENZIE) Dadas as funções f abre parêntese x , fecha parêntese é igual a 2 elevado a , x elevado a 2 , , menos , 4 fim de superior à linha e g abre parêntese x , fecha parêntese é igual a 4 elevado a , x elevado a , 2 , fim de superior à linh Slide 17: (MACKENZIE) Dadas as funções f abre parêntese x , fecha parêntese é igual a 2 elevado a , x elevado a 2 , , menos , 4 fim de superior à linha e g abre parêntese x , fecha parêntese é igual a 4 elevado a , x elevado a , 2 , fim de superior à linh Slide 18: Funções exponenciais – Parte 4 Slide 19 Slide 20