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PROF. GILBERTO SANTOS JR
FUNÇÃO POLINOMIAL DO 2º GRAU
McDonald's e as parábolas
1 . DEFINIÇÃO
Chama-se função polinomial do 2º grau
a qualquer função f: ℝ → ℝ dada por uma lei da
forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são núme-
ros reais fixos (coeficientes) e a ≠ 0; x e f(x) são
números reais variáveis ou chamados simples-
mente de variáveis.
Exemplos:
a) f(x) = 3x2 – 4x + 1, onde a = 3, b = – 4 e c = 1;
b) f(x) = x2 – 1, onde a = 1, b = 0 e c = – 1;
c) f(x) = 2x2 + 3x + 5, onde a = 2, b = 3 e c = 5;
d) f(x) = – x2 + 8x, onde a = – 1, b = 8 e c = 0;
e) f(x) = – 4x2, onde a = – 4, b = 0 e c =0.
Observações:
f: ℝ → ℝ significa que a função é definida do
domínio números reais ao contra domínio nú-
meros reais;
Alguns editais de processos seletivos e concur-
sos públicos, e até alguns livros didáticos, no
Brasil, chamam função polinomial do 2º grau
de função quadrática.
2 . O GRÁFICO
O gráfico de uma função polinomial do 2º
grau é uma curva chamada parábola.
Exemplo: Construir o gráfico da função
f(x) = x2 + x:
Resolução: Primeiro atribuímos alguns valores a va-
riável x e calculamos as respectivas imagens f(x),
formando os pares ordenados (x, f(x)), que em
seguida são representados no plano cartesiano,
ligamos os pontos assim obtidos.
x f(x)
– 3 6
– 2 2
– 1 0
0 0
1 2
2 6
Para evitar a determinação de um número
muito grande de pontos e obter uma boa repre-
sentação gráfica, vamos destacar três pontos im-
portantes características do gráfico da função do
2º grau:
Concavidade;
Zero da função ou raiz da função;
Vértice.
2.1 Concavidade
Ao construir o gráfico de uma função poli-
nomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, a ≠ 0, se
a > 0 a parábola tem a concavidade voltada
para cima;
a < 0 a parábola tem a concavidade voltada
para baixo.
EXERCÍCIO PROPOSTO
1) Observando as seguintes funções polinomiais
do 2º grau, diga se a parábola tem concavidade
voltada para cima ou para baixo. Justifique:
a) f(x) = x2 – 5x + 6 d) f(x) = 2x2 – 4x
b) f(x) = – x2 – x + 6 e) y = 1 – 4x2
c) y = 3x2
EXERCÍCIOS DE VESTIBULARES
2)(Enem-2014) Um professor, depois de corrigir
as provas de sua turma, percebeu que várias
questões estavam muito difíceis. Para compensar,
decidiu utilizar uma função polinomial f, de grau
menor que 3, para alterar as notas x da prova pa-
ra notas y = f(x), da seguinte maneira:
A nota zero permanece zero.
A nota 10 permanece 10.
A nota 5 passa a ser 6.
A expressão da função y = f(x) a ser utilizada pelo
professor é
a) y = −
1
25
x2 +
7
5
x c) y =
1
24
x2 +
7
12
x e) y = x
b) y = −
1
10
x2 + 2x d) y =
4
5
x2 + 2
2
3)(UEPA-2008) Um incêndio numa Reserva Flo-
restal iniciou no momento em que um fazendeiro
vizinho à Reserva ateou fogo em seu pasto e o
mesmo se alastrou até a reserva. Os prejuízos
para o meio ambiente foram alarmantes, pois a
área destruída foi crescendo diariamente até que,
no 10º dia, tempo máximo de duração do incêndio,
foi registrado um total de 16 000 hectares de área
dizimada. A figura abaixo é um arco de parábola
que representa o crescimento da área dizimada
nessa reserva em função do número de dias que
durou o incêndio. Nestas condições, a expressão
que representa a área dizimada A em função do
tempo T, em dias, é:
(a) A = – 16.000T2 + 10T (d) A = 160T2 – 3.200T
(b) A = 16.000T
2
– 3.200T (e) A = 16.000T2 – 10T
(c) A = – 160T2 + 3.200T
2.2 Raiz ou zero da função
Chama-se raiz ou zero da função polinomial
do 2º grau f(x) = a𝐱𝟐 + bx + c, a ≠ 0, o número real
x tais que f(x) = 0.
Exemplo: Determinar as raízes da função
f(x) = x2 – 6x + 5.
⃰
Resolução:
f(x) = 0 ⟹
x2 – 6x + 5 = 0 (equação do 2º grau)
= 16
x’ = 1 ou x” = 5
Interpretação geométrica das raízes:
As raízes são abscissas dos pontos em que
parábola intercepta o eixo x.
Observação: A quantidade de raízes reais de uma
função do 2º grau depende do valor obtido para o
= b2 ‒ 4ac, chamado discriminante, a saber:
Quando é positivo, há duas raízes reais e
distintas;
Quando é igual à zero, há somente uma ra-
iz real (ou duas raízes reais e iguais);
Quando é negativo, não há raiz real.
EXERCÍCIO PROPOSTO
4) Determine os zeros ou raízes das funções:
a) f(x) = x2 – 4x – 5 c) f(x) = x2 – 2x + 6
b) f(x) = x2 – 4x + 4
2.3 Vértice da parábola (xv, yv)
Quando a > 0, a parábola tem concavidade vol-
tada para cima e um ponto mínimo V;
Quando a < 0, a parábola tem concavidade vol-
tada para baixo e um ponto máximo V;
O ponto V é chamado vértice da parábola.
Observe os gráficos:
a > 0 a < 0
As fórmulas para calcular o vértice da pa-
rábola V(xv, yv) são:
𝐱𝐯 = –
𝐛
𝟐𝐚
𝐲𝐯 = –
𝟒𝐚
EXERCÍCIO PROPOSTO
5) Determine o ponto V(xv, yv), vértice da parábola
que representa o gráfico das seguintes funções:
a) y = x2 – 6x + 5 d) y = x2 – 4
b) y = 3x2 – 4x e) y = – 6x2
c) y = – x2 + x – 3
2.4 Construindo o gráfico
Agora que já conhecemos as principais ca-
racterísticas da parábola, podemos esboçar com
mais facilidade o gráfico da função polinomial do
2º grau.
Observações:
A reta que passa por V e é paralela ao eixo dos
y é o eixo de simetria da parábola;
Para x = 0, temos y = a ∙ 02 + b ∙ 0 + c = c ⟹
y = c, gerando, portanto o par ordenado (0,c),
que, no plano cartesiano, é o ponto em que a
3
parábola corta o eixo y. Observe geometrica-
mente na figura abaixo:
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
6) Construa o gráfico das seguintes funções do 2º
grau:
a) y = x2 – 5x + 6 d) f(x) = x2 – 7x + 10
b) y = x2 – 5x + 4 e) f(x) = – x2 + 7x – 10
c) f(x) = – x2 + 5x – 4 f) y = x2 – 7x + 12
7) Trace, no plano cartesiano, o gráfico das se-
guintes funções do 2º grau:
a) y = x2 – 4x + 3 d) y = – 5x2 + 2x – 1
b) y = – x2 + 6x – 9 e) f(x) = x2 – 4x
c) f(x) = x2 – 4 f) y = x2 – 6x + 5
8) Esboçar o gráfico da função y = 2x2 – 3x + 1,
determinando:
a) as raízes;
b) as coordenadas do vértice;
c) a classificação de yv; (valor mínimo ou valor
máximo da função)
d) intersecção da curva com o eixo y.
9) Determine os intervalos nos quais a função
f(x) = x2 – 6x + 5 é:
a) crescente;
b) decrescente.
EXERCÍCIOS CONTEXTUALIZADOS
10) Uma pedra é lançada do solo verticalmente
para cima. Ao fim de t segundos (s), atinge a altura
h, em metros (m), dada por: h = 40t – 5t2.
a) Calcule a posição da pedra no instante 2s.
b) Calcule o instante em que a pedra passa pela
posição 75 m, durante a subida.
c) Determine a altura máxima que a pedra atinge.
d) Construa o gráfico da função h para 0 ≤ t ≤ 8 s.
11) Um corpo lançado do solo verticalmente para
cima tem posição em função do tempo dada pela
função h(t) = 28t – 4t2, onde a altura h é dada em
metros e o tempo t é dado em segundos. Deter-
mine:
a) a altura em que o corpo se encontra em relação
ao solo no instante t = 3 segundos;
b) os instantes em que o corpo está a uma altura
de 48 metros do solo.
c) Determine a altura máxima que o corpo atinge.
d) Construa o gráfico da função h para 0 ≤ t ≤ 7 s.
12) O dono de uma marcenaria, que fabrica certo
tipo de armário, sabe que o número de armários N
que ele pode fabricar por mês depende do número
x de funcionários trabalhando na marcenaria, e
essa dependênciaé dada pela função N(x) = x2 +
2x. Qual é o número de empregados necessários
para fabricar 168 armários em um mês?
2.5 Comportamentos da parábola em re-
lação aos coeficientes a e b
a > 0 e b < 0 a > 0 e b > 0
a < 0 e b > 0 a < 0 e b < 0
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
13) O trinômio y = ax2 + bx + c está representado
na figura. A afirmativa certa é:
y
x
0
(a) a > 0, b > 0, c > 0 (d) a < 0, b > 0, c > 0
(b) a < 0, b < 0, c < 0 (e) a < 0, b > 0, c > 0
(c) a < 0, b > 0, c < 0
14) Considere a função f, de ℝ em ℝ, dada por
f(x) = 4x – x2. Representando-a graficamente no
plano cartesiano, obteremos:
(a) (d)
–4 0 x
y
–2
0 x
y
(b) (e)
–4 0 x
y
–2
0 x
y
2
4
(c)
0 4 x
y
15) O gráfico da função do
2º grau y = ax2 + bx + c é:
Pode-se afirmar que:
(a) a > 0, b > 0, c = 0 (d) a > 0, b = 0, c < 0
(b) a > 0, b > 0, c > 0 (e) a > 0, b > 0, c < 0
(c) a < 0, b = 0, c > 0
EXERCÍCIOS DE VESTIBULARES
16)(Enem-2016) Um túnel deve ser lacrado com
uma tampa de concreto. A secção transversal do
túnel e a tampa de concreto têm contornos de um
arco de parábola e as mesmas dimensões. Para
determinar o custo da obra, um engenheiro deve
calcular a área sob o arco parabólico em questão.
Usando o eixo horizontal no nível do chão e o eixo
de simetria da parábola como eixo vertical, obteve
a seguinte equação para a parábola:
y = 9 ‒ x
2
, sendo x e y medidos em metros.
Sabe-se que a área sob uma parábola como esta é
igual a
2
3
da área do retângulo cujas dimensões
são, respectivamente, iguais à base e à altura do
túnel. Qual é a da parte frontal da tampa de con-
creto, em metro quadrado?
(a) 18 (b) 20 (c) 36 (d) 45 (e) 54
17)(UFPA-97) O gráfico da função y = ax2 + bx +
c está esboçado pela parábola no painel. Sendo
o discriminante, podemos afirmar que:
(a) a < 0, > 0 e c > 0 (d) a < 0, > 0 e c < 0
(b) a > 0, > 0 e c < 0 (e) a < 0, > 0 e c = 0
(c) a < 0, = 0 e c < 0
18)(UFPA-2010) O faturamento de uma empre-
sa na venda de produtos pode ser modelado por
uma função quadrática, do tipo F(p) = ap
2
+ bp + c,
sendo p o preço de venda praticado. A figura abai-
xo apresenta os faturamentos obtidos em função
do preço e o gráfico da função quadrática que
aproxima esse faturamento.
Sobre os coeficientes da função quadrática,
é correto afirmar que
(a) a > 0, b < 0 e c < 0 (d) a < 0, b < 0 e c = 0
(b) a < 0, b > 0 e c < 0 (e) a < 0, b > 0 e c = 0
(c) a > 0, b < 0 e c > 0
19)(UEPA-2003) Com os recursos do computa-
dor, as arbitragens nos jogos de futebol ficaram
mais transparentes, pois nas transmissões pela
TV, se tornou possível identificar se um lance foi
falta; impedimento; se a bola saiu; qual o ângulo,
trajetória e a velocidade do chute, etc. Uma emis-
sora, usando essa tecnologia, detectou que o tiro
de meta cobrado por um zagueiro é tal que, a al-
tura h da bola varia com o tempo t (em segun-
dos), de acordo com a equação h(t) = – 2t2 + 16t.
Nessas condições, o tempo decorrido entre a co-
brança do tiro de meta e o momento em que a
bola atinge o solo é:
(a) 16 segundos (d) 8 segundos
(b) 12 segundos (e) 4 segundos
(c) 10 segundos
3 . VALOR MÍNIMO OU VALOR MÁXIMO
Weirstrass (1815—1897) provou que toda função contínua com domínio em um
intervalo fechado possui máximo e mínimo.
Seja a função polinomial do 2º grau, f(x) =
ax2 + bx + c, a ≠ 0, se
a > 0, yv é o valor mínimo da função;
a < 0, yv é o valor máximo da função.
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
20) Determine se as funções têm valor máximo
ou mínimo, em seguida calcule esse valor.
a) f(x) = 3x2 – 6x + 2 c) f(x) = x2 – 1
b) f(x) = – 2x2 + 4x – 1 d) f(x) = 4 – x2
21) A função f(x) = x2 – 2x + 1 tem mínimo no
ponto em que x vale:
(a) 0 (b) 1 (c) 2 (d) 3 (e) 4
5
EXERCÍCIOS CONTEXTUALIZADOS
22) O custo para se produzir x unidades de um
produto é dado por C = 2x2 – 100x + 5000. Deter-
mine o valor do custo mínimo.
23) Uma bola é lançada ao ar. Suponha que sua
altura h, em metros (m), t segundos (s) após o
lançamento, seja h = – t2 + 4t + 6. Determine:
a) o instante em que a bola atinge a sua altura
máxima;
b) a altura máxima atingida pela bola;
c) quantos segundos depois do lançamento ela
toca o solo.
24) Sabe-se que o lucro total de uma empresa é
dado pela fórmula L = R – C, em que L é o lucro
total, R é a receita total e C é o custo total da pro-
dução. Numa empresa que produziu x unidades,
verificou-se que R(x) = 6000x – x2 e C(x) = x2 –
2000x. Nessas condições, qual deve ser a produção
x para que o lucro da empresa seja máximo?
25) Um engenheiro pretende construir uma casa
de formato retangular com 100 m de perímetro e
de maior área possível. O valor dessa área será
de:
(a) 50 m2 (c) 100 m2 (e) 625 m2
(b) 75 m2 (d) 125 m2
EXERCÍCIOS DE VESTIBULARES
26)(Enem-2015) Um estudante está pesquisan-
do o desenvolvimento de certo tipo de bactéria.
Para essa pesquisa, ele utiliza uma estufa para
armazenar as bactérias. A temperatura no interior
dessa estufa, em graus Celsius, é dada pela ex-
pressão T(h) = ‒ h2 + 22h ‒ 85, em que h represen-
ta as horas do dia. Sabe-se que o número de bac-
térias é o maior possível quando a estufa atinge a
sua temperatura máxima e, nesse momento, ele
deve retirá-las da estufa. A tabela associa interva-
los de temperatura, em graus Celsius, com as
classificações: muita baixa, baixa, média, alta e
muito alta.
Quando o estudante obtém o maior número
possível de bactérias, a temperatura no interior da
estufa está classificada como
(a) muito baixa. (c) média. (e) muito alta.
(b) baixa. (d) alta.
27)(UEPA-2006) Uma fábrica de beneficiamento
de peixe possui um custo de produção de x quilos
de peixe, representado por C(x) = x2 + 10x + 900. O
valor mínimo do custo, em reais, é:
(a) 700 (b) 720 (c) 750 (d) 800 (e) 875
28)(UEPA-2005) Ao chutar uma lata, um cien-
tista observou que sua trajetória seguiu a lei ma-
temática h(t) = 6 + 4t – t², na qual h é a altura, em
metros, atingida pela lata em função do tempo t,
em segundos, após o chute. Com base nesta situ-
ação e analisando as afirmativas a seguir:
I. O gráfico que traduz a função acima descrita é
uma parábola com concavidade voltada para cima.
II. A altura máxima atingida por essa lata é de 10
m.
III. Essa função possui duas raízes reais.
É correto afirmar que:
(a) todas as afirmativas são verdadeiras
(b) todas as afirmativas são falsas
(c) somente a afirmativa I é falsa
(d) somente a afirmativa II é verdadeira
(e) somente a afirmativa III é verdadeira
29)(UEPA-2006) Um agricultor observou que a
expressão P(x) = 25 + 16x – 2x2 descreve a produ-
ção (P), em toneladas, de cacau que colhe em
suas terras em função da quantidade (x), em to-
neladas, de fertilizante empregado. A produção de
cacau será máxima quando a quantidade de fertili-
zante x empregada for igual a:
(a) 1 tonelada (d) 16 toneladas
(b) 4 toneladas (e) 25 toneladas
(c) 9 toneladas
30)(UNIRIO) A função linear f(x) = ax + b é re-
presentada por uma reta que contém o ponto
(2, – 1) e que passa pelo vértice da parábola y = 4x
– 2x2. A função é:
(a) f(x) = – 3x + 5 (d) f(x) = 3x – 7
(b)f(x) = 2x – 5 (e) f(x) = x – 3
(c) f(x) =
x
3
−
7
3
31)(UFRS) Um menino chutou uma bola. Esta
atingiu altura máxima de 12 metros e voltou ao
solo 8 segundos após o chute. Sabendo que uma
função quadrática expressa a altura y da bola em
função do tempo t de percurso, esta função é:
(a) y = – t2 + 8t (d) y = −
1
4
t2 + 2t
(b) y = −
3
8
t2 + 3t (e) y = −
2
3
t2 +
16
3
t
(c) y = −
3
4
t2 + 6t
6
32)(UFOP-MG) Em relação ao gráfico da função
f(x) = – x2 + 4x – 3, pode-se afirmar:
(a) é uma parábola de concavidade voltada para cima.
(b) seu vértice é o ponto V(2,1).
(c) intersecta o eixo das abscissas em P(– 3,0) e
Q(3,0).
(d) o seu eixo de simetria é o eixo das ordenadas.
(e) nda.
33)(UFPA-2008) O vértice da parábola
y = ax2 + bx + c é o ponto (– 2,3). Sabendo que 5 é
a ordenada onde a curva corta o eixo vertical, po-
demos afirmar que
(a) a > 1, b < 1 e c < 4 (d) a < 1, b > 1 e c > 4
(b) a > 2, b > 3 e c > 4 (e) a < 1, b < 1 e c < 4
(c) a < 1, b < 1 e c > 4
34)(UEL) A função real f, de variável real dada
por f(x) = – x2 + 12x + 20, tem um valor:
(a) mínimo, igual a – 16, para x = 6
(b) mínimo, igual a 16, para x = – 12
(c) máximo, igual a 56, para x = 6
(d) máximo, igual a 72, para x = 12
(e) máximo, igual a 240, para x = 20
35)(UEPA-2001) Num jogo de futebol, obser-
vou-se que, num chute a gol, a trajetória da bola
descreveu uma parábola. Considerando que a altu-
ra (h), em metros, alcançado pela bola num tempo
(t), em segundos, seja dada por h = – t2 + 4t, qual
a altura máxima alcançada pela bola e o tempo
gasto para isto?
(a) 2 metros e 2 segundos
(b) 3 metros e 4 segundos
(c) 4 metros e 2 segundos
(d) 8 metros e 2 segundos
(e) 8 metros e 4 segundos
36)(Vunest-SP) Suponha que um grilo, ao saltar
do solo, tenha sua posição no espaço descrita em
função do tempo (em segundos) pela expressão
h(t) = 3t – 3t2, onde h é altura atingida em metros.
a) Em que instante t o grilo retorna ao solo?
b) Qual a altura máxima em metros atingida pelo
grilo?
37)(UEPA-2003) No Círio, a queima de fogos é
realizada pelo Sindicato dos Estivadores é uma das
emocionantes homenagens prestadas a Nossa Se-
nhora de Nazaré. Imaginemos que um destes fo-
gos, lançado do solo, apresentou problemas e des-
creveu uma trajetória tal que a sua altura h, em
metros, variou de acordo com o tempo t, em se-
gundos, conforme a lei h(t) = 10t – 5t2. Qual a al-
ternativa que indica a altura máxima atingida por
ele?
(a) 2 m (b) 5 m (c) 10 m (d) 15 m (e) 50 m
38)(UEPA-2003) Após uma cobrança de falta,
uma bola de futebol descreveu uma trajetória pa-
rabólica. Observou-se que a altura h, em metros,
da bola variava de acordo com o tempo t, em se-
gundos, após o chute. Considerando que a bola foi
chutada no instante t = 0 segundo e que a altura
máxima atingida por ela foi de 4 metros em 2 se-
gundos do chute, qual a lei matemática que define
esta função?
(a) h(t) = – t2 + 4t (d) h(t) = – 2t2 + 4t
(b) h(t) = – t2 – 4t (e) h(t) = – 2t2 – 4t
(c) h(t) = – 4t2 + 2t
4 . IMAGEM DA PARÁBOLA (Im
f
)
O conjunto imagem Im
f
da função
f(x) = ax2 + bx + c, a ≠ 0, é o conjunto dos valores
reais que f(x) assume. Há duas possibilidades:
1ª) Quando a > 0,
Im
f
= {f(x) ∈ ℝ/f(x) ≥ yv}
2ª) Quando a < 0,
Im
f
= {f(x) ∈ ℝ/f(x) ≤ yv}
EXERCÍCIOS PROPOSTOS
39) Determine o conjunto imagem das seguintes
funções do 2º grau:
a) f(x) = x2 – 10x + 9 d) f(x) = x2 – 6x
b) f(x) = 3x2 – 2x – 1 e) f(x) = – 3x2 + 2x – 1
c) f(x) = x2 – 5x + 4 f) f(x) = – x2 + 4
“Por que nos torna tão pouco felizes esta maravilhosa ciência
aplicada que economiza trabalho e torna a vida mais fácil? A
resposta é simples: porque ainda não aprendemos a nos servir
dela com bom senso”.
Albert Einstein.
Atualizada em 2/9/2018
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Referências
DANTE, L.R. Matemática: Contexto & Aplicações. 1. Ed. São
Paulo: Ática, 2000, v.1.