Prévia do material em texto
MATEMÁTICA - 9ª Série - capitulo 7 - Ed SM - Função Polinomial do 2º Grau Matemática Centro Universitário Anhanguera de São Paulo 24 pag. Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark O que você vai aprender Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo �7 Função polinomial do 2º grau 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 194 18.09.08 14:40:56 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark O que você vai aprender Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo � Texto o que vai ser estudado no capítulo �7 O que você vai aprender Reconhecimento de uma função polinomial do � 2o grau a partir de sua lei ou de seu gráfico Construção do gráfico de uma função do 2 � º grau e análise dos principais elementos do gráfico O estudo das funções é muito importante, pois permite a análise de diferentes situações do cotidiano. As funções do 2o grau, ou funções quadráticas, têm como gráfico uma curva chamada parábola e serão estudadas mais detalhadamente neste capítulo. Pense nisto 1 A fotografia mostra aviões realizando uma ma- nobra permitida somente para voos acrobáticos. Observando a fumaça emitida, é possível per- ceber a trajetória desses aviões, que é descrita, aproximadamente, por uma curva muito conhe- cida no estudo das funções. Essa mesma curva pode ser observada, também, embora em posição diferente, nos lançamentos de objetos quando se quer alcançar maior dis- tância tanto na horizontal quanto na vertical. • Observando a fotografia, imagine e desenhe no seu caderno a provável trajetória que uma bola de basquete percorreria desde a mão do jogador até a cesta. 2 Suponha que, em determinado arremesso para a cesta, num jogo de basquete, a altura h atingi- da pela bola, em metros, seja dada pela função h(t) 5 2 1 6t 2 5t2. a) O instante t 5 0 corresponde ao momento em que a bola está saindo das mãos do arremes- sador. Calcule h(0) para determinar de que al- tura a bola foi lançada. b) A altura da cesta é aproximadamente igual a 3 metros. Em quais instantes a bola atinge essa altura? Para responder a esta pergunta, basta obter t tal que h(t) 5 3. c) Para uma altura determinada, como a da cesta, que é 3 metros, são encontradas duas respos- tas possíveis, mas apenas uma delas representa o instante em que a bola chega à cesta. Qual é esse instante? Justifique sua resposta. d) Pode-se provar que a bola atingirá sua má- xima altura 0,6 segundo após o lançamento. Qual é essa altura máxima? 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 195 26.09.08 09:16:45 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 196 1 Função do 2º grau O salão de festas de um edifício tem a forma de um retângulo com 12 metros de comprimento e 8 metros de largura. Pretende-se aumentar x metros no comprimento e x metros na largura desse salão. Qual é a lei matemática em fun- ção de x que representa a nova área A do salão em metros quadrados? O novo salão terá o formato de um retângulo de dimensões, em metros, (12 1 x) e (8 1 x). Assim, sua área A, em metros quadrados, será dada pela expressão A 5 (12 1 x) ? (8 1 x). A 5 (12 1 x) ? (8 1 x) V V A 5 96 1 12x 1 8x 1 x2 V A 5 x2 1 20x 1 96 A lei obtida acima define uma função polinomial. Observe que x2 é o termo em que a variável apresenta expoente igual a 2, e esse é o maior expoente da expressão. Então, o grau do polinômio é 2. Por isso, essa função é chamada de função do 2o grau ou função quadrática. Uma pessoa pretende pedir, a um banco, um empréstimo de RS|| 10 000,00, a ser pago após dois meses. Considerando que o banco cobra juros compostos de x% ao mês, determinar a lei da função V que representa o valor a ser pago ao final do empréstimo. Resolução 1o mês: x% de 10 000 5 5 x ____ 100 ? 10 000 5 100x Daí, o valor da dívida após um mês é V1 5 10 000 1 100x. 2o mês: x% de (10 000 1 100x) 5 5 x ____ 100 ? (10 000 1 100x) 5 5 100x 1 x2 Então, o valor final da dívida é: V 5 10 000 1 100x 1 100x 1 x2 V 5 x2 1 200x 1 10 000 Observe que a lei que representa o valor final da dívida em função dos juros de x% ao mês define uma função quadrática, em que a 5 1, b 5 200 e c 5 10 000. Assim, para x 5 3% ao mês, por exemplo, calcula-se: V(3) 5 32 1 200 · 3 1 10 000 V(3) 5RS|| 10 609,00 ATIvIdAdE REsoLvIdA Na função quadrática de lei A(x) 5 x2 1 20x 1 96, os coeficien- tes são a 5 1, b 5 20 e c 5 96. Veja como é possível obter a nova área do salão de festas desse edifício para alguns valores de x. • se x 5 1 ¬ A(1) 5 12 1 20 ? 1 1 96 V A(1) 5 117 • se x 5 5 ¬ A(5) 5 52 1 20 ? 5 1 96 V A(5) 5 221 Pode-se dizer que 117 e 221 são, respectivamente, as imagens correspondentes a x 5 1 e a x 5 5. Pode-se ainda calcular o valor de x para o qual a nova área do salão seja igual a 192 m2. Para isso, basta resolver a equação x2 1 20x 1 96 5 192, ou seja, x2 1 20x 2 96 5 0. d 5 202 2 4 ? 1 ? (296) 5 784 x 5 220 6 d XXXX 784 ___________ 2 ? 1 5 220 6 28 _________ 2 . Assim, x 5 4 ou x 5 224. No problema apresentado, x representa o valor de uma medida em metros. Nesse caso, x só pode assumir valores maiores que zero. Então, o valor de x para que a área seja igual a 192 m2 é igual a 4. Uma função f, de R em R, cuja lei pode ser escrita na forma f(x) 5 ax2 1 bx 1 c, com a 0, é chamada função polinomial do 2o grau ou função quadrática. Os números reais a, b e c são os coeficientes da função. 12 8 x x área ampliada salão original 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 196 26.09.08 09:16:45 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 197 Gráfico de uma função do 2º grau Será estudado agora o comportamento do gráfico de uma fun- ção polinomial do 2o grau. Para construir o gráfico da função quadrática definida pela lei f(x) 5 x2 2 4x 1 3, pode-se fazer uma tabela com valores aleató- rios de x e os valores de f(x) correspondentes. Em seguida, repre- sentam-se os pares ordenados no plano cartesiano. Uma das principais características de uma parábola é a sime- tria que ela apresenta. O eixo de simetria da parábola é uma reta que a intercepta em um único ponto, denominado vértice. Uma re ta perpendicular ao eixo de simetria cruza a parábola em dois pontos que estão à mesma distância desse eixo, como mostrado na figura abaixo. �3�4 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 6 4 y x �2 �3 �3�4 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 6 4 y x �2 �3 vértice eixo de simetria x f(x) 0 3 1 0 2 21 3 0 4 3 Os pontos obtidos são unidos por uma linha que determina uma curva denominada parábola. PARÁBoLAs Não é só nos gráficos de funções quadráticas que as parábolas podem ser vistas. Na verdade, elas são curvas que aparecem com certa frequência na natureza e na arquitetura. A trajetória de um jato de água lançado de um chafariz ou os arcos de uma ponte são dois exemplos em que as parábolas estão presentes, como mostram as seguintes fotografias. Igreja de São Francisco de Assis (Igreja da Pampulha). Belo Horizonte, MG. Fonte no lago do parque Ibirapuera. São Paulo, SP. Fiquedeolho 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 197 26.09.08 13:49:20 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark198 Atividadesparaclasse 6 Qual o número real cuja imagem pela função g(x) 5 2x2 1 6x 1 1 é igual a 4? 7 Observe o gráfico de uma função quadrática g para responder o que se segue. 1 Observando as leis das funções f, g, h, i e j, copie em seu caderno aquelas que são fun- ções quadráticas. f(x) 5 8 2 3x2 i(x) 5 1 ___________ x2 1 2x 1 1 g(x) 5 x2 1 x3 j(x) 5 d XXXXXX x2 1 1 h(x) 5 6x2 2 São dadas abaixo as leis de seis funções do 2o grau. Escreva em seu caderno os valores dos coeficientes a, b e c de cada uma delas. a) f(x) 5 2x2 1 3x 1 7 b) g(x) 5 5x2 1 x __ 2 2 1 __ 3 c) h(x) 5 2 x 2 __ 4 d) i(x) 5 x(x 2 3) e) j(x) 5 (2 2 x)(x 1 7) f) k(x) 5 (x 1 1)2 1 (x 2 1)2 3 Dentre as curvas desenhadas abaixo, identi- fique quais são parábolas. a) c) 4 Considere a função do 2o grau dada pela lei f(x) 5 kx2 2 3x 2 8. Determine o valor do número real k sabendo que f(2) 5 2. 5 Considerando a função quadrática f, de R em R, dada pela lei f(x) 5 2x2 2 7x 1 1, determi- ne o que se pede em cada item. a) f(0), f(2) e f(21) b) f @ 1 __ 2 # c) Um elemento do domínio cuja imagem pela função f seja igual a 5. d) Um elemento do domínio cuja imagem pe- la função f seja igual a 2 41 ___ 8 . b) d) a) Qual o valor de g(2)? b) Calcule o valor da soma g(0) 1 g(21). c) Obtenha todos os elementos do domínio cuja imagem pela função g seja igual a 0. d) O número 3 pertence ao conjunto imagem da função g? Justifique. 8 Na função do 2o grau f(x) 5 2x2 1 px 2 18 sabe-se que f(p) 5 3p. Determine o valor do número real p. 9 Considere a lei da função f(x) 5 x2 2 4x 1 4. a) Para valores aleatórios de x, determine os valores de f(x) correspondentes e organi- ze-os em uma tabela. b) Represente esses pares ordenados no pla no cartesiano e una-os para obter uma parábola. 10 Na figura abaixo, ABC é um triângulo retângu- lo em A, BCDE é um quadrado e os lados ___ AB e ___ AC medem 3 cm e x cm, respecti vamente. Seja f a função que associa, para cada valor de x, a área do quadrado BCDE, em centíme- tros quadrados. a) Determine a lei de f(x). b) Calcule f(4). c) Obtenha x tal que f(x) 5 17. �3�4 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 �4 B E D A x 3 C 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 198 18.09.08 14:41:05 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 199 Atividadesparacasa 11 Copie a tabela em seu caderno, completando a última coluna conforme o código abaixo. 0 ¬ função constante 1 ¬ função do 1o grau 2 ¬ função do 2o grau 3 ¬ outras funções Função Lei Código f f(x) 5 7x 1 3 g g(x) 5 26x2 1 3x 1 7 h h(x) 5 2x 1 x2 i i(x) 5 4 2 x 2 __ 3 j j(x) 5 (x 1 3) 2 (x 1 1) k k(x) 5 x 1 4 ______ 2x 2 1 12 Determine os valores dos coeficientes a, b e c das funções quadráticas seguintes. a) f(x) 5 x2 2 x 1 2 b) g(x) 5 2x2 1 5 c) h(x) 5 6 2 3x2 1 9x d) i(x) 5 2x 2 ____ 7 2 x __ 6 e) j(x) 5 (x 2 10)2 f) j(x) 5 (2x 1 5)2 13 Indique, em seu caderno, qual(is) curva(s), dentre as desenhadas abaixo, é(são) si mé tri- ca(s) em relação à reta r. 16 A função polinomial do 2o grau h é dada pela lei h(x) 5 23x2 1 x 1 2. Determine: a) h(0), h(21) e h(3) b) h @ 7 __ 3 # c) um elemento do domínio cuja imagem pela função h seja igual a 2. d) um elemento do domínio cuja imagem pela função h seja igual a 25 ___ 12 . 17 Encontre todos os números reais cujas ima- gens pelas funções quadráticas f e g são iguais, sabendo que f(x) 5 7x2 2 10x 2 2 e g(x) 5 2x2 1 3x 1 4. 18 Na figura, as duas circunferências têm seus centros no pon - to O, x é um número real positivo e A(x) é a área da região verde. a) Determine a expressão de A(x) em função de x. b) Calcule A(2). c) Escreva os coeficientes a, b e c da lei da função A(x) que define uma função qua- drática. d) Calcule x para que se tenha A(x) 5 10p. 19 Parte do gráfico de uma função do 2o grau f está desenhada abaixo. 14 Sendo k um número real, considere a função f(x) 5 (k 2 2)x3 1 (k 1 1)x2 1 kx 1 3k. a) Calcule o valor de k, sabendo que f é uma função do 2o grau. b) Determine os valores numéricos dos coefi- cientes a, b e c. 15 Se g(x) 5 x2 2 6x 1 5, calcule g @ 3 1 d XX 2 # . a) Qual o valor de f(5)? E de f(1)? b) Determine todos os valores de x para os quais se tem f(x) 5 0. c) Usando a propriedade da soma e do pro- duto das raízes, determine a lei f(x). C D B A r O 1 x �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 y x �2 �3 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 199 26.09.08 09:17:32 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark Título do capítulo1 200 Saibamais 2 Gráfico da função do 2º grau f(x) 5 x2 1 2x Concavidade Observe os gráficos de duas funções, f e g do 2o grau, dadas, respectivamente, pelas leis f(x) 5 x2 1 2x e g(x) 5 2x2 1 2x. As duas parábolas obtidas acima têm a forma bem parecida, mas suas posições no plano cartesiano são diferentes. A primeira tem a concavidade (“abertura”) voltada para cima, enquanto que a concavidade da segunda está voltada para baixo. Não é necessário desenhar o gráfico de uma função quadrática para conhecer a concavidade. Compare os coeficientes das funções f e g representadas pelos gráficos acima. Se a . 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima. Se a , 0, a parábola tem a concavidade voltada para baixo. g(x) 5 2x2 1 2x x g(x) 21 23 0 0 1 1 2 0 3 23 x f(x) 23 3 22 0 21 21 0 0 1 3 �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 �2 �1 0 �1 1 1 2 a � 0,5 a � 1 a � 2 g h f 2 3 y x CoEFICIEnTE a O coeficiente a não define apenas se a função quadrática tem a concavidade para cima ou para baixo. Ele também influencia na “abertura” da parábola. A figura abaixo mostra os gráficos das funções quadráticas f(x) 5 2x2, g(x) 5 x2 e h(x) 5 0,5x2. Observe que quanto maior o valor de a, mais fechada é a parábola. Coeficiente Função a b c f(x) 5 x2 1 2x 1 2 0 g(x) 5 2x2 1 2x 21 2 0 Note que somente o coeficiente a é diferente nas duas funções: na função f o coeficiente a é positivo e na função g ele é negativo. O sinal do coeficiente a determina a concavidade do gráfico de uma função do 2o grau. 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 200 18.09.08 14:41:06 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 201 Raízes reais Considere a função polinomial f do 2o grau, dada pela lei f(x) 5 ax2 1 bx 1 c, em que a 0. Para encontrar as raízes, deve- -se igualar a lei da função a zero. ax2 1 bx 1 c 5 0 Note que foi obtida uma equação do 2o grau. Para resolvê-la, basta utilizar a fórmula de Bhaskara. Exemplo: Encontrar as raízes da função f(x) 5 2x2 2 5x 2 3. Igualando a expressão a zero, tem-se: 2x2 2 5x 2 3 5 0. Assim, d 5 (25)2 2 4 ? 2 ? (23) 5 25 1 24 5 49 x1 5 3 x 5 2(25) 6 d XXX 49 ____________ 2 ? 2 5 5 6 7 _____ 4 x2 5 2 1 __ 2 Logo, as raízes de f são 3 e 2 1 __ 2 . No gráfico, as raízes são os pontos onde a parábola corta o eixo x. Duas raízes reais distintas. O gráfico intercepta o eixo x em dois pontos. Duas raízes reais iguais. O gráfico intercepta o eixo x em um ponto. Não há raízes reais. O gráfico não intercepta o eixo x. �4 �2 0 �2 2 3 4 y x �4 �6 1 2� 2 x 1 x 2 x y y x 1 � x 2 x x y Número de raízes reais No estudo das equações do 2o grau, foi observado que o núme- ro de raízes reais que essas equações possuem depende do valor do discriminante (d 5 b2 2 4ac). d • . 0: a equaçãopossui duas raízes reais distintas. d • 5 0: a equação possui duas raízes reais iguais. d • , 0: a equação não possui raízes reais. Veja como fica o gráfico de uma função quadrática em cada um desses casos. Para ilustrar, considerou-se que as três parábolas têm a concavidade para cima. Em parábolas com a concavidade para baixo as relações também se aplicam. Pararecordar RAízEs dE umA FunçÃo Todo elemento r do domínio de uma função f tal que f (r) 5 0 recebe o nome de raiz dessa função. As raízes de uma função correspondem aos pontos em que seu gráfico intercepta o eixo x. r3r2r1 f x r1, r2 e r3 são raízes da função f. d . 0 d 5 0 d , 0 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 201 26.09.08 09:25:00 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 202 Vértice Foi estudado que o vértice de uma parábola é o ponto onde ela intercepta o seu eixo de simetria. Será discutido agora como obter as coordenadas desse vértice. Considere, por exemplo, a fun- ção qua drática f(x) 5 x2 2 6x 1 5. Suas raízes podem ser determina- das usando a fórmula de Bhaskara. A concavidade da parábola é para cima, pois a 5 1. A partir desses dados é possível fazer o esboço do gráfico ilustrado ao lado. O ponto V, vértice da parábola, tem coordenadas represen- tadas por (xV; yV). Como a parábola é simétrica em relação ao eixo, pode-se concluir que M é o ponto médio do segmento ___ AB . Portanto, xV 5 1 1 5 _____ 2 , ou seja, xV 5 3. Basta substituir o valor de xV na lei da função para obter a or- denada yV ¬ yV 5 f(xV) 5 f(3). Daí, yV 5 32 2 6 ? 3 1 5 5 24. Logo, o vértice V tem coordenadas (3; 24). Pode-se, então, obter a abscissa xV do vértice do gráfico da fun- ção do 2o grau f(x) 5 ax2 1 bx 1 c a partir de suas raízes, x1 e x2, usando a relação xV 5 x1 1 x2 ______ 2 . xV 5 x1 1 x2 ______ 2 5 2b 1 d XX d ________ 2a 1 2b 2 d XX d ________ 2a __________________ 2 5 2b 1 d XX d 2 b 2 d XX d ________________ 2a _________________ 2 . xV 5 22b ____ 2a ? 1 __ 2 ¬ xV 5 2 b ___ 2a . Substituindo o valor de xV na lei da função obtém-se yV: yV 5 a ? @ 2 b ___ 2a # 2 1 b ? @ 2 b ___ 2a # 1 c 5a ? b 2 ___ 4a2 2 b 2 ___ 2a 1 c yV 5 b 2 2 2b2 1 4ac _____________ 4a 5 2(b2 2 4ac) __________ 4a ¬ yV 5 2 d ___ 4a Observação: No cálculo feito acima, considerou-se que a função f tinha ra- ízes reais. É possível, porém, considerar que a abscissa do vérti- ce da parábola definida por uma função quadrática que não pos- sua raízes reais também é dada por 2 b ___ 2a . Por exemplo, na função f(x) 5 x2 2 6x 1 10, que não tem raízes reais, xV 5 2 26 ___ 2 5 3. As coordenadas do vértice da parábola que é o gráfico da função quadrática f, de lei f(x) 5 ax2 1 bx 1 c, com a i 0, são dadas por @ 2 b ___ 2a ; 2 d ___ 4a # . Determine as coordenadas do vértice da parábola que é o gráfico da função g, dada por g(x) 5 2x2 1 7x 1 6. Resolução Observe que a 5 2, b 5 7 e c 5 6. Assim, xV 5 2 b ___ 2a 5 2 7 _____ 2 ? 2 52 7 __ 4 yV 5 2 d ___ 4a 5 2(72 2 4 ? 2 ? 6) ______________ 4 ? 2 yV 5 2 1 __ 8 Logo, as coordenadas do vértice são @ 2 7 __ 4 ; 2 1 __ 8 # . ATIvIdAdE REsoLvIdA 0 1 xv 5 B y x yv V MA eixo de simetria 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 202 18.09.08 14:41:06 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 203 Atividadesparacasa x y x y x y �1 0 2 5 9 y x y xO 6 A função f é dada por f(x) 5 ax2 1 12x 1 3, em que a é um número real diferente de zero. Sabendo que o gráfico dessa função tem o vértice no ponto (2; v), calcule: a) o valor de a. b) o valor de v. 7 Em quantos pontos o gráfico da função f, dada por f(x) 5 22x2 1 2x 2 3, intercepta o eixo das abscissas? 8 Observe o gráfico ao lado, da função po- linomial do 2o grau g(x) 5 ax2 1 bx 1 c. Em seguida, copie em seu caderno o quadro abaixo, completando- o adequadamente. 1 Qual a concavidade das parábolas definidas pelas funções seguintes? a) f(x) 5 24x2 1 4x 1 1 b) g(x) 5 x 2 __ 2 1 2x 1 1 c) h(x) 5 8 2 x2 1 13x d) i(x) 5 x(2 2 x) 1 2x(x 1 1) 2 Calcule, se existirem, as raízes reais das fun- ções quadráticas dadas pelas leis expressas em cada um dos itens abaixo. a) f(x) 5 x2 2 7x 1 12 b) g(x) 5 22x2 2 5x 2 2 c) h(x) 5 23x2 1 x 2 1 d) i(x) 5 11x2 1 11x e) j(x) 5 12x2 1 p f) k(x) 5 9x2 2 12x 1 4 3 Determine as coordenadas do vértice das pa- rábolas definidas pelas seguintes funções. a) f(x) 5 x2 1 6x 2 4 b) g(x) 5 2x2 1 2x 1 4 c) h(x) 5 2 x2 __ 2 2 5x d) i(x) 5 3x2 1 7x 1 8 e) j(x) 5 2x2 2 4x 1 2 f) k(x) 5 25x2 1 17 4 Calcule o valor do número real m de modo que o gráfico da função dada pela lei f(x) 5 2x2 2 6x 1 m intercepte o eixo das abscissas em um único ponto. 5 As informações da tabela referem-se ao va- lor do coeficiente a e do discriminante (d) de três funções quadráticas (f, g e h). Função a D f 22 5 g 8 0 h 21 26 Identifique em seu caderno, dentre as figuras abaixo, os gráficos dessas três funções. I. II. III. Atividadesparaclasse Função g Sinal do coeficiente a Coordenadas do vértice Sinal do discriminante (d) Raízes reais da função Valor de g(0) Valor de g(4) 9 A função polinomial do 2o grau g é dada pela lei g(x) 5 ax2 1 5x 1 c. a) Sabendo que g(0) 5 22, calcule o valor do coeficiente c. b) Sabendo que g(3) 5 10, calcule o valor do coeficiente a. 10 A figura ao lado mostra o gráfico da função h, dada pela lei h(x) 5 ax2 1 bx 1 c, em que a i 0. A partir do gráfico, determine o sinal em cada caso. a) Do coeficiente a. b) Do discriminante (d). 11 Considere uma função quadrática f, cuja lei é f(x) 5 ax2 1 bx 1 c. a) Sabendo que f(0) 5 0, calcule o valor do coeficiente c. b) O vértice da parábola definida pela fun- ção f está localizado no ponto (1; 22). Com esta informação, determine os valores dos coeficientes a e b. 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 203 26.09.08 09:48:14 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 204 x y x y x y f g h f g h V1 V3V2 �2 �1 0 y V x �3 321�4 � 49 4 �10 Atividadesparacasa 12 Classifique, de acordo com a concavidade, as parábolas definidas pelas funções quadráti- cas seguintes. a) f(x) 5 26x2 2 11x 1 12 b) g(x) 5 x2 1 x __ 2 c) h(x) 5 22x2 1 x 1 1 d) i(x) 5 3 1 5x 2 x2 e) j(x) 5 (6 2 x)2 13 Observe os gráficos das funções do 2o grau f, g e h. Em seguida, copie a tabela abaixo em seu caderno, completando-a de forma adequada. Função sinal do coeficiente a sinal do discriminante (d) f g h 14 Encontre, se existirem, todas as raízes reais das seguintes funções do 2o grau. a) f(x) 5 x2 2 9x 1 14 b) g(x) 5 2x2 2 6x 2 8 c) h(x) 5 12x2 2 x 2 6 d) i(x) 5 x 2 __ 2 1 x 1 3 __ 2 e) j(x) 5 22x2 2 18x 1 44 f) k(x) 5 100x2 1 103 15 Obtenha as coordenadas do vértice das pa- rábolas que representam os gráficos das se- guintes funções do 2o grau. a) y 5 x2 1 8x 2 1 b) y 5 22x2 1 12x c) y 5 3x2 2 2x 2 1 d) y 5 11x2 2 44 e) y 5 2x2 2 8x 1 3 f) y 5 2 x2 __ 3 1 2x g) y 5 5x2 2 7x 1 3 h) y 5 x 2 __ 2 2 x __ 3 1 1 __ 4 16 Seja k um número inteiro positivo. Quais são os valores de k para os quais a função qua- drática g(x) 5 kx2 2 3x 1 1 possui duas raí- zes reais e distintas? 17 Determine em seu caderno o número de raí- zesreais que possui cada uma das funções expressas abaixo. a) y 5 x2 1 3x 1 7 b) y 5 12x2 1 x 2 19 c) y 5 x2 1 0,01 d) y 5 2 009x2 2 2 010x 18 Calcule todos os possíveis valores do núme- ro real m para os quais o gráfico da função f(x) 5 x2 2 mx 1 (2m 2 3) intercepta o eixo das abscissas em um único ponto. 19 Observe os gráficos das funções do 2o grau f, g e h, cujos vértices são os pon- tos V1, V2 e V3, respec- tivamente. Sabendo que f é dada pela lei f(x) 5 x2 2 4x 1 4, determine e seu ca- derno as raízes reais das três funções. 20 Observe, na figura, o gráfico da função qua- drática g(x) 5 ax2 1 bx 1 c. Determine o que é pedido em cada item: a) As raízes reais de g. b) O sinal do coeficiente a. c) O sinal do discriminante (d). d) As coordenadas de seu vértice V. e) O valor de g(22). f) O valor de g(1). 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 204 26.09.08 09:48:14 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 205 Atividadesparacasa 0 p 3p A B 8 y V x O y x 21 O ponto V1 é o vértice da parábola definida pela função f(x) 5 2x2 2 6x 2 9 e o ponto V2 é o vértice da parábola definida pela função g(x) 5 x2 1 4. a) Determine os pontos V1 e V2. b) Represente os pontos V1 e V2 no plano car- tesiano. 22 Durante a correção de uma tarefa, o pro- fessor Raimundo desenhou no quadro os gráficos das funções f(x) 5 x2 2 x 1 1, g(x) 5 2x2 1 x 2 1, h(x) 5 x2 2 3x 1 1 e i(x) 5 2x2 1 3x 2 1, mas não representou a escala de nenhum deles. 26 A figura mostra o gráfico da função f, dada pela lei f(x) 5 ax2 1 bx 1 c. A partir do gráfico, determine o sinal pedido em cada item: a) Do coeficiente a. b) Do discriminante (d). 27 Dado um número real p, diferente de zero, considere a função h, dada pela expressão h(x) 5 px2 2 4x 1 (p 2 3). Sobre a função h, sabe-se que: Identifique em seu caderno qual gráfico re- presenta cada função. 23 Uma função do 2o grau h é dada pela lei h(x) 5 6x2 1 bx 1 c, em que b e c são núme- ros reais. a) Se h(0) 5 2, calcule o valor de c. b) Uma das raízes da função h é 1 __ 2 . Determi- ne o valor de b. 24 Na afirmação feita no quadro abaixo, a res- peito da função f(x) 5 x2 2 10x 1 36, foram cometidos três erros. Copie-a em seu caderno, corrigindo esses erros. 25 Verifique se são verdadeiras as afirmações seguintes, corrigindo no caderno as falsas. a) Uma parábola com concavidade para cima tem o coeficiente a positivo. b) O vértice de uma parábola é o ponto onde ela cruza o eixo y. c) A parábola y 5 x2 possui duas raízes reais e iguais. a) Escreva no seu caderno, em função de p, as coordenadas do ponto V. b) Calcule em seu caderno o valor de p. c) Qual é o valor de q? 29 Dados dois números reais não-nulos, a e b, define-se a função g(x) 5 ax2 1 bx 2 42. Sabe-se que o vértice da parábola que re- presenta o gráfico de g tem abscissa 2, e que uma das raízes da função é 23. A par- tir desses dados, calcule em seu caderno o que se pede. a) A outra raiz da função. b) Os valores de a e b. O gráfico da função f, que possui duas raízes reais, tem concavidade voltada para baixo e vértice no ponto (5; 2). · ela possui duas raízes reais iguais; · seu gráfico é uma parábola com a conca- vidade voltada para baixo. Com essas informações, calcule o valor de p. 28 Considere a parábola de vértice V da figura abaixo, que intercepta o eixo x nos pontos A e B. Esta parábola representa o gráfico da função polinomial do 2o grau cuja lei é f(x) 5 2px2 1 (7p 1 2)x 1 q, sendo p . 0 e q , 0. 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 205 26.09.08 09:48:15 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 206 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 4 y x 3 Construção do gráfico de uma função do 2º grau Até o momento, você viu como construir o gráfico de uma fun- ção do 2o grau a partir de uma tabela, em que são escolhidos vários valores para a variável x e calculados os valores correspondentes da variável y. Nesse processo, torna-se necessário determinar muitos pon- tos da parábola para conseguir representá-la, o que é trabalhoso em algumas situações. Uma maneira mais prática de construir um gráfico de uma função de 2o grau é seguindo os passos indicados a seguir. 1o) Determinar as coordenadas do vértice V(xV; yV). 2o) Determinar as raízes da função (x1 e x2). 3o) Verificar a concavidade da função. 4o) Encontrar o ponto em que a parábola intercepta o eixo das ordenadas. 5o) Marcar os pontos determinados e traçar a parábola por es- ses pontos. Exemplo: Veja como construir o gráfico da função g(x) 5 x2 2 4x 1 3 seguindo a sequência acima. d 5 (24)2 24 ? 1 ? 3 5 16 2 12 5 4 1o) xV 5 2 b ___ 2a 5 2(24) ______ 2 ? 1 5 2 yV 5 2 d ___ 4a 5 24 ____ 4 ? 1 5 21 2o) Como d 5 24 temos: x 5 2(24) 6 d XX 4 ___________ 2 ? 1 5 4 6 2 _____ 2 . Logo, x1 5 1 e x2 5 3. 3o) Como o coeficiente a é positivo (a 5 1), a parábola tem a concavidade voltada para cima. 4o) O ponto em que x 5 0 é representado no gráfico pelo ponto onde a parábola intercepta o eixo y. Ou seja, numa fun- ção quadrática y 5 ax2 1 bx 1 c em que x 5 0, o resultado é: y 5 a ? 0 1 b ? 0 1 c 5 c. Assim, com x 5 0, calcula-se: y 5 g(0) 5 02 2 4 ? 0 1 3 5 3. 5o) Marcados os pontos, a parábola é traçada por esses pontos determinados. Desafio O vértice do gráfico da função f(x) 5 (x 1 1)(x 2 1) 1 1 intercepta o eixo das abscissas e das ordenadas em quais pontos? Construa o gráfico dessa função. 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 206 18.09.08 14:41:08 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 207 Máximo ou mínimo de uma função do 2º grau Dada uma função quadrática f, cujo gráfico apresenta o vértice no ponto V(xV ; yV). Essa função, dependendo do valor do coefi- ciente a da função f(x) 5 ax2 1 bx 1 c, tem um valor máximo ou um valor mínimo. Exemplos: • Observe o gráfico a seguir. Seja uma função do 2o grau f(x) 5 ax2 1 bx 1 c de vértice no ponto V(xV, yV). Se • f tem a concavidade voltada para baixo, ou seja, a , 0, então yV é o valor máximo que f pode assumir, e (xV; yV) é o ponto de máximo. Se • f tem a concavidade voltada para cima, ou seja, a . 0, então yV é o valor mínimo assumido por f, e (xV; yV) é o ponto de mínimo. Quais são, respectivamente, o valor máximo e o ponto de máximo da função y 5 2x2? E o valor mínimo e o ponto de mínimo da função y 5 x2? Cálculomental O gráfico de f tem a concavidade para baixo, pois a , 0. Note que o maior valor que a função f pode assumir é o da or- denada yV. Portanto, pode-se dizer que yV é o valor máximo de f. Nesse caso, o ponto (xV; yV) é chamado de ponto de máximo de f. • Considere agora o gráfico abaixo. O gráfico de f tem a concavidade para cima, pois a . 0. Observe que o menor valor que a função f pode assumir é o da ordenada yV. Ou seja, yV é o valor mínimo de f. Nesse caso, o ponto (xV; yV) é chamado de ponto de mínimo de f. 0 xv y v y x 0 xv y v y x TAnGEnCIAndo o EIXo X Pode-se dizer que a parábola tangencia o eixo das abscissas quando o vértice se encontra no eixo x. Saibamais 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 207 18.09.08 14:41:08 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 208 x0 x2x1 y � � � xx2x1 0 y � � � xx1 � x20 y � � x x 1 � x 2 y 0 � � x0 y � � � x0 y � � � Estudo do sinal de uma função do 2º grau Estudar o sinal de uma função significa informar todos os va- loresde x para os quais os valores de y são positivos, negativos ou iguais a zero. Para estudar o sinal de uma função do 2o grau, pode- -se fazer um esboço de seu gráfico, considerando as raízes reais e a concavidade da parábola. Veja as três situações que devem ser consideradas. A função tem duas raízes reais e distintas • x1 e x2. A função tem duas raízes reais e iguais • x1 5 x2. A função não tem raízes reais. • y 5 0 quando x 5 x1 ou x 5 x2 y . 0 quando x , x1 ou x . x2 y , 0 quando x1 , x , x2 y 5 0 quando x 5 x1 ou x 5 x2 y . 0 quando x1 , x , x2 y , 0 quando x , x1 ou x . x2 y 5 0 quando x 5 x1 y . 0 quando x i x1 y 5 0 quando x 5 x1 y , 0 quando x i x1 y . 0 para todo x i R y , 0 para todo x R AnTEnA PARABÓLICA E InTEGRAçÃo Com o avanço da tecnologia, a comunicação entre as pes- soas do mundo todo ocorre cada vez mais rapidamente. A antena parabólica, assim chamada por ter a forma de uma parábola, tem papel fundamental nessa história. Sua instalação possibilita que habitantes das regiões mais longínquas, como os que vivem perto da fronteira do Brasil e Peru, tenham acesso ao rádio, à TV e à internet, podendo obter informações, usar serviços disponíveis nessa rede e comunicar-se por e-mail com pessoas do mundo todo. Indique alguns � sites da internet que podem facilitar a comunicação entre as pessoas. Diga um cuidado a ser � tomado ao divulgar dados ou imagens pessoais em sites de relacionamento. A instalação de antenas � parabólicas em todo o país pode ajudar a integrar as pessoas à vida social e política do país? De que modo? Estudar o sinal da função representada pelo gráfico ao lado. Resolução Note que a parábola não intercepta o eixo x. Logo, a função não tem raízes reais. Como a concavidade da parábola é vol- tada para baixo, podemos concluir que y , 0 para todo x Ñ R. ATIvIdAdE REsoLvIdA �2 �1�3 0 �1 1 1 2 3 y x �2 �3 �4 Antena parabólica receptora de sinal de satélite. 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 208 26.09.08 10:21:45 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 209 Atividadesparacasa �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 y x �2 �3 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 4 y x 5 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 y x �2�3 �1 0 �1 1 1 2 3 y x �2 �3 �4 �5 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 4 y x �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 4 y x �4 y x 5 y x0 0 5 y x 1 Construa em seu caderno o gráfico das fun- ções quadráticas abaixo. a) f(x) 5 x2 2 4x b) g(x) 5 22x2 2 8x 2 6 c) h(x) 5 x2 1 2x d) i(x) 5 2x2 1 5x 1 3 e) j(x) 5 2x2 1 3x 1 2 2 Observe os gráficos das funções quadráticas e escreva em seu caderno o valor máximo ou mínimo e o ponto de máximo ou de mínimo de cada uma delas. a) d) 4 Estude o sinal das funções representadas pelos gráficos a seguir. a) c) Atividadesparaclasse b) e) c) f) 3 Determine o valor máximo ou mínimo e o ponto de máximo ou de mínimo das funções quadráticas a seguir. a) y 5 x2 1 8x 1 10 b) y 5 2x2 2 5x 2 3 c) y 5 x2 d) y 5 3x2 2 11x e) y 5 2x2 1 4x 1 9 f) y 5 23x2 1 3x 2 5 g) y 5 26x2 h) y 5 2x2 1 8 b) d) 5 Considere duas funções f e g, dadas pelas leis f(x) 5 x2 2 2x e g(x) 5 2x 1 2. a) Determine os graus das duas funções. b) Construa, no mesmo plano cartesiano, os gráficos das duas funções. c) Quais as coordenadas dos pontos em que os dois gráficos se cruzam? d) Como você poderia encontrar esses pon- tos sem representar os dois gráficos? 6 Calcule o valor do número real m de modo que o valor máximo da função g dada por g(x) 5 22x2 1 12x 1 m seja igual a 21. 7 Raquel pensou em dois números reais cuja soma é 12, e pediu à Rita que descobrisse qual era o produto dos dois números. Rita disse que havia muitas possibilidades, e escreveu algumas delas em uma tabela como a abaixo. 1o número 3 4 7 21 0,5 x 2o número 9 Produto 27 a) Copie a tabela em seu caderno, comple- tando-a adequadamente. b) Usando a última coluna da tabela, escreva a lei da função do 2o grau P(x) que representa o produto dos dois números em função de x. c) Sabendo que o produto tinha de ser o má- ximo possível, encontre o ponto de máxi- mo e o valor máximo da função P(x). d) Qual é o produto desses números e quais são os números que Rita deveria descobrir? 0 1 y x 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 209 18.09.08 14:41:14 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 210 �3 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 y x �1 0 �1 1 1 2 2 3 4 5 y x �2 �3 �4 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 4 5 y x 2324 22 21 0 1 1 2 y x 22 23 24 25 21 �3 �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 y x �2 �1 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 4 y x �2 0 1 y x�6 0 2 y x Atividadesparacasa 8 Construa em seu caderno o gráfico das fun- ções quadráticas a seguir. a) f(x) 5 x2 2 4 b) g(x) 5 2x2 2 6x 2 5 c) h(x) 5 2x2 1 4x 1 2 d) i(x) 5 2x2 2 x 2 1 e) j(x) 5 2x2 1 2x 1 4 f) k(x) 5 24x2 112x 29 g) l(x) 5 2 x2 __ 2 1 2 h) m(x) 5 x2 2 6x 1 8 i) n(x) 5 22x2 2 4x 2 4 j) o(x) 5 x2 2 6x 1 9 9 Observe os gráficos das funções quadráticas e escreva em seu caderno o valor máximo ou mínimo e o ponto de máximo ou de mínimo de cada uma delas. a) d) 11 Estude o sinal das funções quadráticas cujos esboços dos gráficos são dados a seguir. a) b) b) e) c) f) 10 A função do 2o grau f(x) 5 x2 1 5x 1 7 admite valor máximo ou valor mínimo? Jus- tifique a resposta em seu caderno. 12 Determine a concavidade, as raízes reais, as coordenadas do vértice e o ponto em que a parábola intercepta o eixo y das funções quadráticas a seguir. Em seguida, faça em seu caderno o esboço do gráfico. a) y 5 x2 2 8x 1 7 b) y 5 22x2 1 5x 2 2 c) y 5 x 2 __ 3 2 3 d) y 5 2 x 2 __ 2 e) y 5 2x2 1 6x 2 10 f) y 5 x2 2 3x 1 2 g) y 5 2x2 1 x 1 2 h) y 5 2x2 1 3 13 Dadas as funções quadráticas a seguir, de- termine em seu caderno o valor máximo ou mínimo e o ponto de máximo ou de mínimo de cada uma delas. a) y 5 3x2 2 12x 1 1 b) y 5 x2 1 x 1 8 c) y 5 2x2 1 3p d) y 5 7x2 2 8x 1 3 e) y 5 22x2 2 20x 1 13 f) y 5 2 x 2 __ 2 1 x __ 3 1 17 ___ 18 g) y 5 2x2 1 2 d XX 7 x 2 5 h) y 5 0,1x2 2 0,2x 1 1 14 Considere duas funções quadráticas f e g da- das pelas leis a seguir. f(x) 5 2x2 1 11x 2 24 g(x) 5 x2 2 4x 1 3 a) Construa, no mesmo plano cartesiano, os gráficos das duas funções. b) Em quantos pontos os gráficos das duas funções se interceptam? c) Determine as coordenadas dos pontos em que os dois gráficos se interceptam. 4P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 210 26.09.08 10:28:02 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 211 Atividadesparacasa �2 �1�4 �3 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 y x �2 �3 0 2 3 y x 15 Estude o sinal de cada uma das funções quadráticas a seguir. a) y 5 x2 2 5x 1 6 b) y 5 2x2 1 x 2 9 c) y 5 x 2 __ 3 2 x 1 2 d) y 5 2x2 e) y 5 2x2 1 4x 1 10 f) y 5 5x2 2 51x 1 10 g) y 5 49x2 2 56x 1 16 h) y 5 2 x 2 __ 2 2 3x 2 4 16 Determine em seu caderno o valor do coe- ficiente numérico m de modo que a função quadrática f(x) 5 2x2 2 mx 1 7 tenha um valor mínimo igual a 2 35 ___ 2 . 17 Qual é o valor real de k para que a função g(x) 5 2x2 12 d XX 6 x 1 k tenha um valor máxi- mo igual a 4? 18 Observe o gráfico de uma função f. A partir do gráfico, determine em seu cader- no o que se pede em cada item. a) Os valores de f(3) e f(4). b) Os valores de f(23) e f(24). c) Todas as raízes reais de f. d) O ponto de máximo e o valor máximo da função f. e) O ponto de mínimo e o valor mínimo da funçãof. f) O intervalo no qual a função é crescente. 19 Identifique quais afirmações são corretas e corrija as falsas em seu caderno. a) A concavidade de uma função quadrática é para cima quando a , 0. b) Uma função quadrática tem valor máximo quando a , 0. c) O vértice de uma função quadrática não intercepta o eixo das abscissas quando tem apenas uma raiz real. d) Uma função quadrática com concavidade para baixo tem valor máximo. 20 O gráfico da função f foi obtido unindo parte do gráfico da função y 5 2x2 1 7, represen- tado pela linha azul, e parte do gráfico da função y 5 x2 2 8x 1 15, representado pela linha verde. a) Determine em seu caderno todas as raízes reais da função f. b) Estude o sinal da função f. 21 Considere uma função f, de modo que f(x) 5 ax2 1 bx 1 c, em que o coeficiente a é negativo. Sabendo que o valor máximo des- sa função é 15, determine em seu caderno o sinal do discriminante (d) dessa função. 22 Carol pretende cercar uma região retangular no sítio da família para deixar o cachorro Totó. Como ela só dispõe de 24 metros de tela, de- cidiu aproveitar a parede externa de um gal- pão. As dimensões do cercado, em metros, são x e z, e estão indicadas na figura abaixo. a) Escreva em seu caderno uma lei que re- presente z em função de x. b) Calcule em seu caderno a área do cercado em função de x. c) Qual deve ser o valor de x para que a área do cercado de Totó seja a maior possível? 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 211 18.09.08 14:41:16 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 212 Resoluçãodeproblemas O cinema de Paraíso Caracterização do problema Acaba de ser inaugurado o primeiro cinema da pequena cidade de Paraíso. Além de trazer toda a magia das telas para a cidade, o novo cinema trouxe também uma grande dúvida ao sr. Pepe, o proprietário. Como não existe concorrência em Paraíso, o senhor Pepe não sabe quanto a população da cidade estaria disposta a pagar pela entrada. Por um lado, ele sabe que, com um preço muito alto, poucas pessoas comprariam ingresso, o que faria com que a receita (ou arrecadação) fosse baixa. Por outro lado, um preço muito baixo atrairia muitos clientes e lotaria a sala, mas acabaria gerando pouca receita. Qual seria, então, o valor ideal? Depois de analisar a situação, o senhor Pepe decidiu que para cada final de semana ele estabeleceria um preço diferente para o ingresso. Fez isso durante seis finais de semana, e registrou quantas pessoas compraram ingresso em cada vez. A ideia dele era ir tentando até acertar o valor que resultasse na maior receita possível. Representação do problema Para organizar melhor as ideias, o senhor Pepe montou uma tabela e dois gráficos com os dados que obteve nos seis finais de semana. a Sabendo que a receita obtida pelo sr. Pepe pode ser calculada multiplicando-se o preço do ingresso pelo número de pessoas que compraram ingresso no período considerado, ou seja, R 5 x · y, copie a tabela em seu caderno e complete-a adequadamente. 20 0 2 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Preço do ingresso x (RS||) Número de pessoas y semana Preço do ingresso, em reais (x) número de pessoas que compraram ingresso (y) Receita obtida, em reais (R) 1 5,00 280 2 8,00 230 3 10,00 200 4 12,00 168 5 15,00 115 6 18,00 75 b Na figura abaixo, observam-se pontos marcados no plano cartesiano em que o número de pessoas (y) está em função do preço do ingresso (x). Em seu caderno, usando os da- dos da tabela, faça um esquema semelhante para a receita (R) em função do preço do ingresso (x). 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 212 18.09.08 14:41:18 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 213 Resolução de problema a A partir do gráfico da receita em função do preço que você construiu, qual é o preço do ingresso que resultaria na maior receita possível? Qual é a receita nesse caso? O senhor Pepe gostou do resultado da pesquisa, mas não ficou totalmente satisfeito. Afinal, ele fez ten- tativas com apenas seis preços de ingressos. Não seria possível existir outro preço, não testado por ele, que lhe fornecesse uma receita maior? Por outro lado, ele não poderia ficar testando preços diferentes indefinidamente, pois o público começaria a re- clamar da variação semanal do preço. Será que ele não conseguiria ter certeza do preço ideal usando somente os dados de que já dispunha? No gráfico ao lado, os seis pontos obtidos anteriormen- te foram unidos por meio de uma reta. Veja como obter a lei da função do 1o grau y 5 ax 1 b cujo gráfico é essa reta. x 5 10 ¬ y 5 200. Portanto, 10a 1 b 5 200. (I) x 5 5 ¬ y 5 280. Logo, 5a 1 b 5 280. (II) Fazendo (I) 2 (II), obtém-se 5a 5 280, ou seja, a 5 216. Substituindo em (I), resulta em b 5 360. Portanto, o número y de pessoas que compram ingresso é dado em função do preço x do ingresso por: y 5 216x 1 360 b Lembrando que R 5 x · y, obtenha uma lei que represente R em função de x. A lei que você obteve representa uma função do 2o grau cujo gráfico tem a concavidade para baixo. Por isso, ela tem um ponto de máximo. Nesse ponto, o preço do ingresso faz com que o senhor Pepe obtenha a maior receita possí- vel. Chamando o valor do ingresso nesse ponto de xV, pode-se calcular: xV 5 2 b ___ 2a 5 2360 ________ 2 ? (216) , ou seja, xV 5 11,25. Determine em seu caderno o número de pessoas que comprariam o ingresso a RS|| 11,25 e a receita máxima do senhor Pepe. Comunicação de resultados Desenhe o gráfico da receita R em função de x de acordo com o modelo desenvolvido acima, para explicar por que o preço ideal do ingresso é RS|| 11,25. 20 0 2 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 4 6 8 10 12 14 16 18 20 x y Um ano depois da abertura do cinema em Paraíso, o senhor Pepe percebeu que a cidade estava prosperando, e que talvez as pessoas estivessem dispostas a pagar mais pela entrada, o que aumentaria sua receita. Então, ele fez uma nova pesquisa variando o preço do ingresso, e registrou os dados na tabela abaixo. Preço do ingresso (x) 8,00 10,00 13,00 15,00 18,00 número de pessoas que compraram ingresso (y) 255 225 180 150 105 Calcule, para a nova situação, o preço ideal do ingresso, que produza a maior receita possível. Nesse caso, qual é a receita máxima? FAçA voCê 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 213 18.09.08 14:41:18 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 214 Matemáticaetecnologia Antenas parabólicas As antenas parabólicas, como a da foto ao lado, podem ser vistas no alto de muitos edifícios, em cida- des onde não há antena retransmissora ou em locais afastados como fazendas ou sítios. Elas são usadas para receber o sinal transmitido via satélite pelas redes de televisão. É interessante ver como o nome “parabólica” está ligado às parábolas estudadas neste capítulo. Além dos elementos das parábolas (eixo de sime- tria, vértice, concavidade) já estudados, existe um ponto, denominado foco da parábola, que possui uma propriedade bem interessante. Em um espelho construído com a forma de uma parábola de foco F, todo raio de luz que incidir para- lelamente ao eixo de simetria da parábola será refle- tido numa trajetória que passa pelo foco da parábola, como mostra a figura abaixo. Observando as duas figuras anteriores, é possível perceber semelhanças entre as formas da antena e da parábola. A superfície da antena é uma forma geo- métrica conhecida como paraboloide de revolução. Pode-se entender um paraboloide como um conjunto de várias parábolasunidas. Assim como a parábola, o paraboloide também tem um foco, com a mesma propriedade mostrada acima. É a propriedade do foco que explica a utilização dos paraboloides como antenas. Cada sinal de tele- visão, ao chegar paralelamente ao eixo de simetria da superfície da antena, é refletido em direção a um único ponto, o foco. Assim, basta colocar o receptor sobre o foco do paraboloide e apontar o eixo de simetria para o satélite, e o receptor captará o sinal com grande intensidade, propiciando a transmissão de uma imagem bem nítida na tele- visão. Na primeira figura o receptor da antena é um pequeno dispositivo de aço. Outra aplicação dos paraboloides está na construção dos refle- tores dos faróis dos automóveis. A luz emitida pelos faróis de um carro é focalizada num feixe bem estreito, para que não se dissipe, de forma que o trajeto à frente do veículo fique bem iluminado. Considere a parábola que é gráfico da função quadrática y 5 ax2, em que a . 0. O eixo de simetria dessa parábola é o eixo y, e o foco dessa parábola pertence ao eixo de simetria e tem abscissa igual a a __ 4 . Com base nessa informação, faça o que se pede. a Determine as coordenadas do foco da parábola definida por y 5 x2. b Desenhe essa parábola, representando também o seu foco F. c Desenhe seis raios de luz chegando a essa parábola, todos paralelos ao eixo de sime- tria, e indique a trajetória dos raios refletidos pela parábola. FAçA voCê Antena parabólica. O receptor de sinais é o pequeno dispositivo central de aço. Esquema de incidência de feixe de luz paralelo ao eixo de simetria em espelho de formato parabólico. Paraboloide de revolução. F eixo de simetria 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 214 18.09.08 14:41:21 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark LendoMatemática 215 Antes de ler Dê um palpite sobre a altura máxima que um saque de � voleibol pode alcançar. De que forma você relaciona o termo “Jornada nas Estre- � las” ao voleibol? Jornada nas Estrelas Um rumor diferente toma conta das arqui- bancadas. Apesar de a multidão espalhar-se por todos os lados, lotando o ginásio de cima a baixo, todos se concentram a olhar para uma única direção. Lá embaixo, na quadra, um jogador se dirige para a linha de fundo. […] O jogador prepara a bola. Os expectadores ficam com a respiração suspensa. […] Bernard joga a bola com suavidade para cima. Impul- sionando o braço direito, flexiona o corpo e salta com velocidade e força. Todos ouvem o som do impacto que a jogada causa. A bola sobe, rumo às estrelas. Um pouco dos sonhos de cada pessoa parece ir junto. A magia do esporte, mais uma vez, se rea- liza no palco desportivo. […] O saque Jornada nas Estrelas, como o pró- prio nome diz, proporcionou ao voleibol bra- sileiro uma viagem fantástica. De uma modali- dade esportiva que até então competia com as demais em pé de igualdade, passou a ocupar o segundo posto no ranking brasileiro dos espor- tes, logo depois do futebol. A jogada extraordinária não consistia ape- nas em dar um saque “alto”. Sua ideia genial era lançar a bola para uma altura infinita, com força e efeito, para dificultar ao máximo a recepção adversária. […] A multidão de espectadores ia a loucura. A bola subia a uma altura de 25 metros e, depois de fazer sua jornada para além dos holofotes, descia a uma velocidade de 72 km/h. A partir de então, Bernard passaria a introduzir esta jogada com um êxito cada vez maior nas competições esportivas, aperfeiçoando o saque de modo a torná-lo quase imbatível. O Jornada nas Estrelas fez incalculável sucesso. Conquistou o coração dos torcedores e aju- dou a popularizar em definitivo o voleibol no Brasil. Disponível em: . Acesso em: 18 dez. 2007. De olho no texto 1 De acordo com o texto, qual a altura máxima atingida pela bola quando Bernard rea- lizava o saque “Jornada nas Estrelas”? Esta altura equivale, aproximadamente, a um prédio de quantos andares? 2 A trajetória descrita pela bola durante o saque “Jornada nas Estrelas” é uma curva. Qual o nome dessa curva? Bernard e o saque famoso. 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 215 18.09.08 14:41:25 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark 216 0 y x �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 0 5 y x V 0 V �4 y x 1 Calcule, mentalmente, o valor da abscis- sa do vértice das parábolas definidas pe- las funções do 2o grau seguintes: a) y 5 x2 1 4x 1 9 b) y 5 5x2 2 20x 1 2 c) y 5 2x2 1 7x d) y 5 22x2 2 4x 1 3 e) y 5 23x2 1 6x 1 10 2 Observe as leis das funções dadas abai- xo. Em seguida, responda às perguntas de cada item referentes a essas leis. y 5 2x 2 3 y 5 x2 2 6x 1 5 y 5 x 2 2 4x _______ x2 1 1 y 5 d XX 3 a) Qual a lei da função polinomial do 2o grau, tal que a imagem do elemento x 5 3 por esta função é igual a 24? b) Qual função é constante? c) Qual a lei da função polinomial do 1o grau cuja única raiz real é 3 __ 2 ? d) Qual função não é polinomial? 3 Uma função quadrática h é dada pela lei h(x) 5 22x2 1 7x 2 6. a) Qual a concavidade da parábola que é o gráfico de h? b) Quais são as coordenadas do vértice dessa parábola? c) Determine as coordenadas do ponto onde o gráfico de h cruza o eixo y. d) Determine as coordenadas dos pontos onde o gráfico da função intercepta o eixo das abscissas. 4 Determine o sinal do coeficiente a e as raízes reais das funções do 2o grau cujos gráficos são dados abaixo. a) b) 5 Em quantos pontos o gráfico da função dada por y 5 6x2 1 24x 1 24 intercepta o eixo das abscissas? �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 4 5 6 7 4 5 6 7 8 y x �2 �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 �2 �1�3 0 �1 1 1 2 2 3 3 y x �2 �3 6 O gráfico da função quadrática f está desenhado na figura abaixo, junto com outras curvas. a) Qual é a cor usada para desenhar o gráfico de f? b) Quais são as coordenadas do vértice da parábola definida por f? c) Quais são as raízes reais dessa função? 7 A figura mostra os gráficos das funções f(x) 5 ax 1 b e g(x) 5 cx2 1 dx 1 e. De- termine o sinal do que é descrito em cada item a seguir. a) Coeficiente a. b) Coeficiente c. c) Expressão d2 2 4ce. d) Coeficiente b. e) Coeficiente e. 8 Escreva o conjunto imagem das funções cujos gráficos são dados abaixo. a) c) b) d) 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 216 18.09.08 14:41:26 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark xx x 4x 6 F CD G BA E 3x 217 Chegamos ao final deste capítulo. É importante, neste momento, avaliar como foi sua � assimilação de tudo o que aprendeu até agora. Reflita sobre seu desempenho nesta matéria e responda às questões a seguir. � a) Você leu com atenção os textos dos capítulos, buscando compreender o que estava sendo explicado? b) Prestou atenção nas aulas e participou? c) Realizou todas as tarefas propostas pelo professor? d) Corrigiu os exercícios que havia errado? Anotou suas dúvidas? Esclareceu-as? Levando em conta suas respostas, trace um plano para rever o que for necessário deste � capítulo e também para melhorar seus procedimentos para o estudo no próximo capítulo. Autoavaliação 9 Considere as funções polinomiais f e g, da- das, respectivamente, por f(x) 5 2x2 1 4 e g(x) 5 2 x __ 2 1 5 __ 2 . a) Qual é o grau de cada função? b) Desenhe, no mesmo plano cartesiano, os gráficos das duas funções. c) Determine as coordenadas dos pontos onde os gráficos dessas funções se in- terceptam. 10 Na figura ao lado estárepresentado um triân- gulo equilátero cujos la- dos medem x cm, com x . 0. a) Calcule o períme- tro e a área desse triân gulo para x 5 2. b) Seja f a função que representa o perí- metro desse triângulo, em cm, em fun- ção de x. Obtenha a lei de f. c) Seja g a função que representa a área desse triângulo, em cm2, em função de x. Obtenha a lei de g. d) Desenhe, no mesmo plano cartesiano, os gráficos das duas funções (lembre que os valores de x devem ser maiores que zero). e) Para qual valor de x o perímetro do triângulo, em cm, é igual à sua área, em cm2? 11 Construa o gráfico das funções abaixo, indicando a concavidade, as coordena- das do vértice e do intercepto, e as raízes reais, se existirem. a) f(x) 5 23x2 2 12x 2 9 b) g(x) 5 2x2 1 2x 2 1 c) h(x) 5 x2 2 x 1 1 12 Nas funções a seguir, obtenha o ponto de mínimo e o valor mínimo ou o ponto de máximo e o valor máximo. a) y 5 x2 1 8x 1 10 b) y 5 2x2 1 6x 2 3 c) y 5 x2 2 3x d) y 5 22x2 2 7 13 Na figura, estão representados um re- tângulo ABCD de lados medindo 6 cm e 4x cm, e um quadrado DEFG, de lados medindo 3x cm, com 0 , x , 2. a) Determine as leis das funções que re- presentam as áreas do retângulo e do quadrado ilustrados. b) Determine a lei da função f, que repre- senta a área do polígono ABCGFE em função de x. c) Para qual valor de x a função f atinge o valor máximo? d) Qual é o maior valor que a área do po- lígono ABCGFE pode ter? 14 Estude o sinal das funções do 2o grau de cada item abaixo. a) y 5 x2 2 9x 1 20 b) y 5 2x2 1 8x c) y 5 2x2 1 4x 1 2 d) y 5 24x2 e) y 5 x2 1 2x 1 6 f) y 5 2x2 2 12 3P_YYM9_LA_C07_194A217.indd 217 18.09.08 14:41:26 Document shared on www.docsity.com Downloaded by: borges229923 (giovanni302020@outlook.com) https://www.docsity.com/?utm_source=docsity&utm_medium=document&utm_campaign=watermark