Gráficos 01. (UNIRIO (UNIRIO - Adaptada) Adaptada) Considere a função real 03. (UERJ (UERJ) UERJ) Considere a função f, definida para f: A→R, onde R denota o conjunto dos números todo x real positivo, e seu respectivo gráfico. reais, cujo gráfico é apresentado a seguir, sendo o eixo das ordenadas e a reta de equação y=3, assíntotas da curva que representa f.x→y = f(x) Se a e b são dois números positivos (a<b), a área do retângulo de vértices (a,0), (b,0) e (b,f(b)) é igual a 0,2. Calcule a área do retângulo de vértices a) Esboce o gráfico de: g: B→R x→y = f(x-2) - 4, (3a,0), (3b,0) e (3b,f(3b)). destacando suas assíntotas. b) Considerando que f(x) = (1/x) + 3 determine o 04. (UERJ (UERJ - Adaptada) Adaptada) O gráfico a seguir conjunto B, domínio de g. representa o número de pacientes atendidos mês c) Com base no item anterior, determine a raiz da a mês, em um ambulatório, durante o período de 6 função g meses de determinado ano. 02. (UFRJ (UFRJ) UFRJ) A figura adiante representa o gráfico de certa função polinomial f:R→R, que é decrescente em [-2, 2] e crescente em ]-¶, -2] e em [2, +¶[. a) Determine o número total de pacientes atendidos durante o semestre. b) Determine a média mensal de atendimentos no semestre apresentado c) No mínimo quantos pacientes deveriam ser Determine todos os números reais c para os quais atendidos no mês de julho de modo que a média a equação f(x) = c admite uma única solução. de atendimentos dos sete primeiros meses do ano Justifique. apresentado ultrapasse 60 www.matematicando.com.br 1 Gráficos 05. (UFRJ (UFRJ) UFRJ) Considere as funções polinomiais f, g e 07. (UNICAMP (UNICAMP) UNICAMP) O gráfico adiante fornece a h, cujos gráficos são dados a seguir. concentração de CO‚ na atmosfera, em "partes por milhão" (ppm), ao longo dos anos Determine os valores reais de x no intervalo [-5,5] para os quais valem as desigualdades: a) Qual foi a porcentagem de crescimento da f(x) ´ g(x) ´ h(x). concentração de CO‚ no período de 1870 a 1930? b) Considerando o crescimento da concentração 06. (UFU (UFU - Adaptada) Adaptada) A figura abaixo representa o de CO‚ nas últimas décadas, é possível estimar gráfico de uma função real a valores reais, y=f(x). uma taxa de crescimento de 8,6% para o período 1990-2010. Com esta taxa, qual será concentração de CO‚ em 2010? 08. 08. (UFRN (UFRN) UFRN) O gráfico da função y = Ë(4 - x£), definida no domínio {x Æ R; -2 ´ x ´ 2}, é a) Sabendo-se que g(x) = f(x-3), encontre o valor de g(1)+g(4)+g(10). b) Se o gráfico de f é uma poligonal, qual a raiz da função h definida por h(x) = f(x) + 3? Justifique. c) Determine todos os valores reais de k de tal maneira que a equação f(x) = k admita exatamente 3 raízes reais. www.matematicando.com.br 2 a Gráficos 09. 09. (FUVEST (FUVEST) FUVEST) A figura a seguir representa o 11. 11. (UFAL (UFAL) UFAL) Na figura abaixo tem-se o gráfico da gráfico de uma função da forma f(x)=(x+a)/(bx+c), função f, de IR em IR, definida por y=x¥-2x£. para -1´x´3. É verdade que: a) esse gráfico é simétrico em relação ao eixo das abscissas. b) f(x) < 0 para -1 < x < 1. Pode-se concluir que o valor de b é: c) f(x) = 0 para x=-1 ou x=1. a) -2 d) f(x) > 0 para x < -Ë2 ou x > Ë2. b) -1 e) o valor máximo de f ocorre para x=0. c) 0 d) 1 12. 12. (UFV (UFV) UFV) Seja f a função real cujo gráfico se e) 2 apresenta a seguir: 10. 10. (PUCRS (PUCRS) PUCRS) A função real f é definida por f(x)=Ëg(x). A representação gráfica de g está na figura abaixo: Analisando o gráfico, é CORRETO afirmar que: O domínio da função f é a) [ -12; 4 ] b) [ 0; 4 ] c) ( 0; 4 ) d) ( -2; 2 ) e) [ -2; 2 ] a) f(x) + 1 > 0, para todo x Æ IR. Comentário do professor: b) f(x) - 1 < 0, para todo x Æ IR. A notação (a;b), neste caso, c) f(0) ´ f(x), para todo x Æ IR. representa um intervalo de d) f(-3) = 2. extremos abertos. e) f(1,5) < f(2,5). www.matematicando.com.br 3 Gráficos 13. 13. (UFRS (UFRS - Modificada) Modificada) Na figura abaixo, estão 14. 14. (UFMG (UFMG) UFMG) Considere a função y = f(x), que tem representados o ciclo trigonométrico, um ponto P como domínio o intervalo {x Æ IR: -2 < x ´ 3} e que qualquer pertencente ao diâmetro åæ e a corda do se anula somente em x=-3/2 e x=1, como se vê ciclo, a qual contém P e é paralela ao eixo das nesta figura: abscissas. Considere a função f que, à ordenada do ponto P, faz corresponder o comprimento da corda acima citada. Dentre os gráficos abaixo, o que pode representar f é Assim sendo, para quais valores reais de x se tem 0<f(x)≤ 1? a) {x ÆIR: -3/2 < x ´ -1} » {x ÆIR: 1/2 ´ x < 1} » {x ÆIR: 1 < x ´ 2} b) {x ÆIR: -2 ´ x ´ -3/2) » {x ÆIR: -1 ´ x ´ 1/2} » {x ÆIR: 2 ´ x ´ 3} c) {x ÆIR: -3/2 ´ x ´ -1} » {x ÆIR: 1/2 ´ x ´ 2} d) {x ÆIR: -3/2 < x ´ -1} » {x ÆIR: 1/2 ´ x ´ 2} 15. (UFMG (UFMG) UFMG) Na figura estão representados o ponto A, cuja abscissa é 1, e o ponto B, cuja ordenada é 5. Esses dois pontos pertencem ao gráfico da função f(x)=(x+1)(x¤+ax+b), em que a e b são números reais. Assim sendo, o valor de f(4) é: a) 65 b) 115 c) 170 d) 225 www.matematicando.com.br 4 Gráficos 16. 16. (UEL (UEL) UEL) Seja a função f, de IR em IR, dada pelo 18. (UNICAMP (UNICAMP) UNICAMP) gráfico seguinte. a) Esboce os gráficos das funções y=eÑ, y=e-Ñ e Comentário do professor: y=eÑ + e-Ñ - 3 em um mesmo sistema de eixos É necessário considerar ortogonais. que o gráfico é uma parábola. b) Mostre que a equação eÑ+ e-Ñ - 3 = 0 tem duas raízes reais simétricas x=a e x=-a. Mostre, ainda, que e¤ò + e-¤ò = 18 O conjunto imagem de f é a) IR Comentários do professor: b) {y Æ IR | 0 ´ y ´ 1,5} - a base "e" representa o número de Euler. Um c) {y Æ IR | 0 ´ y ´ 1,8} irracional que vale aproximadamente 2,718. d) {y Æ IR | y ´ 2} - Note que os gráficos de funções exponenciais e) {y Æ IR | y ´ 1,8} dos tipos f(x) = ax e g(x) = a-x são simétricos em 17. 17. (UNICAMP (UNICAMP) UNICAMP) relação ao eixo das ordenadas, ou seja, f(k) = g(-k) a) Faça o gráfico da função y=lnx com domínio para todo k real. De posse desta informação, o x>0. que ocorre com o gráfico de (f+g)(x) = ax + a-x ? b) A partir desse gráfico, faça o gráfico de - Se julgar necessário use as identidades: y=f(x)=ln(-x), com domínio x<0. (m+n)⋅⋅(m2-m⋅n+n2) • m3 + n3 = (m+n) 2m⋅⋅n + n2 • (m + n)2 = m2 + 2m c) Explique como a função y = g(x) = ln(1-x) está relacionada com a função f e obtenha o gráfico de 19. (FUVEST) g a partir do gráfico de f. a) Esboce, num mesmo sistema de coordenadas, os gráficos de f(x)=2Ñ e g(x)=2x. Comentário do professor: - lnx, conhecido como logaritmo natural de x, é o logaritmo de x na base "e", ou seja, lnx = logex b) Baseado nos gráficos da parte (a), resolva a onde e ¸ 2,718. inequação 2Ñ ´ 2x. - O item c pede uma análise gráfica dos efeitos da c) Qual é o maior: 2 elevado a Ë2 ou 2 alteração da expressão. multiplicado por Ë2? Justifique brevemente sua resposta. www.matematicando.com.br 5 Gráficos 20. 20. (UNESP (UNESP) UNESP) A poligonal ABCD da figura adiante é 22. 22. (UFRS) O gráfico seguinte representa a o gráfico de uma função f cujo domínio é o evolução do volume de água de um reservatório, intervalo -1´x´7. Sabe-se que åæ é paralelo a èî durante um certo dia. e æè é paralelo ao eixo dos x. A vazão de água do reservatório, em litros/hora, Nessas condições, f(7) - f(4, 5) é igual a: nos períodos das 6h às 15h e das 15h às 24h é, a) 3/2. nesta ordem, em valor absoluto, aproximadamente b) 5/3. c) 17/10. d) 9/5. a) 3 e 8 b) 5 e 2 c) 7 e 1 d) 7 e 2 e) 9 e 1 e) 2. 23. 23. (UFRJ) (UFRJ) No gráfico da função a seguir, a 21. 21. (UFRS) O gráfico a seguir representa a função imagem do intervalo [-1,2) é y=f(x). A solução da inequação f(x) µ 1 é o conjunto dos valores de x Æ [a,b] tais que a) x ´ 0 b) x µ 0 a) [1/2, 1) » (-2, 1]. Comentário do professor: b) (1/2, 1] » [-2, 1). A notação (a;b), neste c) [-1/2, 1] » (1, 2). caso, representa um d) [-1, 1/2] » (1, 2). intervalo de extremos e) [-1, 1/2] » [1, 2]. abertos. c) x ´1 d) x µ 1 e) x Æ IR www.matematicando.com.br 6 Gráficos 24. 24. (UNESP (UNESP) UNESP) Considere duas funções, f e g, 27. 27. (UNIOESTE) Considere a função f, dada por definidas no intervalo I={xÆR|1´x´5}, tais que f(1)=g(1)=0, f(3).g(3)=0 e f(5)>g(5). Representando ý4x se 0 ´ x < 1 o gráfico de f em linha cheia e o de g em linha f(x) = þx£ - 7x + 10 se 1 ´ x ´ 6 tracejada, a figura que melhor se ajusta a esses ÿ-4x + 28 se 6 < x ´ 7 dados é: é correto afirmar que (1) O domínio de f(x) é o conjunto dos números reais. (2) O conjunto imagem de f é [-9/4, 4]. (4) O valor mínimo da função é obtido quando x=7/2. (8) f(1)=f(6). (16) f(f(2/3)) =-14/9. (32) Para todo x, pertencente ao domínio da função, f(x) é maior ou igual a zero. SOMA ( ) 25. 25. (UFF) O gráfico da função f está representado 28. 28. (UFF (UFF) UFF) Considere a função real de variável real na figura: f e a função g tal que dom(g)=[-1, 4] e g(x)=f(2x)-1. O gráfico de g é representado na figura a seguir. Sobre a função f é FALSO afirmar que: a) f(1) + f(2) = f(3) b) f(2) = f(7) c) f(3) = 3f(1) d) f(4) - f(3) = f(1) e) f(2) + f(3) = f(5) Pede-se: 26. (FUVEST) O número de pontos comuns aos a) a expressão que define g; gráficos das funções f(x) = x¥+3 e g(x) =-x£+2x é b) a imagem de g; a) 4 c) a expressão que define f no intervalo [0, 4]. b) 3 c) 2 d) 1 e) 0 www.matematicando.com.br 7 Gráficos Gabarito e Soluções concomitantemente, intersecta ou situa-se abaixo 01. do gráfico de h, o que ocorre para x Æ[0, 1]∪[3, 5], a) Trasladando o gráfico de f, temos:: como se vê assinalado no gráfico a seguir: b) R: Dom(g) = IR - {2} Se f(x) = (1/x) + 3 temos: g(x) = f(x-2) - 4 =[(1/(x-2)) + 3] - 4 g(x) = 1/(x-2) - 1 06. Logo, B = Dom(g) = IR - {2} a) R: g(1) + g(4) + g(10) = -5 c) R: x = 3 é raiz de g Como g(x) = f(x-3) conclui-se que: 1/(x-2) - 1 = 0 g(1) = f(-2); g(4) = f(1) ; e g(10) = f(7) 1/(x-2) = 1 ⇒ x = 3 - Do gráfico temos diretamente que: 02. R: Devemos ter c>2 ou c<c<-6. g(1) = f(-2) = 0 e g(4) = f(1) = -1 Para que a equação f(x) = c tenha uma única solução, a reta y = c deve interceptar o gráfico de f - Para obter g(10) = f(7) em um único ponto. Para que isso ocorra, esta Considerando que o gráfico de f é uma semi reta reta deve passar acima do ponto (-2,2) ou abaixo para x≥4 tem-se que y = ax+b neste intervalo com do ponto(2, -6). Isto é, devemos ter c>2 ou c<-6. f(4) = 2 e f(5) = 0. O que nos dá o sistema: 4a + b = 2 03. R: 0,2 u.a 5a + b = 0 Donde vem que a = -2 e b = 10 → f(x) = -2x+10 se 04. x≥4 e f(7) = -2(7) +10 = -4 = g(10) ; então: a) 300 pacientes b) A média é 50 pacientes por mês g(1) + g(4) + g(10)=f(-2) + f(1) + f(7) 0 - 1 - 4 = -5 c) Devem Devem ser atendidos no mínimo 121 pacientes. b) x = 13/2 é raiz de h. 05. R: x Æ [0, 1] » [3, 5] Como h(x) = f(x) + 3 o gráfico de h é uma A desiguladade citada ocorre quando o gráfico de trasladação vertical do gráfico de f, conforme g intersecta ou situa-se acima do gráfico de f e, www.matematicando.com.br 8 Gráficos mostra a figura: figura anterior. 18. a) Os gráficos pedidos Note que h(x)=0 para um único x>4. E, como já determinado no item anterior; f(x) = -2x + 10 (x>4). Então: b) Do gráfico anterior é possível concluir que para h(x) = f(x)+3 = -2x+10+3 ⇒ h(x)=-2x+13. Pede-se x tal que h(x) = -2x + 13 = 0 ⇔ x = 13/2. a função f(x) = ex + e-x - 3 existem x=a e x=b tal c) R: -1<k<2 De fato, pois y = ex e y = e-x possuem gráficos que f(a) = 0 e f(b) = 0. Pede-se mostrar que b = -a. simétricos em relação ao eixo das ordenadas, o A reta y = k deve intersectar o gráfico da função f exatamente em três pontos, ou seja, se -1<k<2. que permite concluir que a função f(x) = ex + e-x - 3 07. a) 3,8% b) 380,1 ordenadas, ou seja, para todo x real tem-se que 08. [A] 09. [D] 10. [E] 11. [D] 12. [C] 13. [B] 14. [A] 15. [D] 16. [D] também é simétrica em relação ao eixo das f(x) = f(-x). Então f(a) =0 e f(b) = 0 se, e somente se, b = -a. Pede-se ainda provar que e¤ò + e-¤ò =18. De fato, acompanhe os argumentos: 17. - Sabendo que x=a e x=-a são as raízes da função f(x) = ex + e-x - 3 têm-se: ea + e-a = 3 (*) - Calculando o valor de e¤ò + e-¤ò: e¤ò + e-¤ò = (ea)3 + (e-a)3 = = (eò + e-ò)( (eò)2 - eò ⋅e-ò +(e-a)2) = = (eò + e-ò)( (eò)2 - 1 +(e-a)2) (**) - De (*) obtemos: (ea + e-a)2= 32 ⇒ (eò)2+ (e-a)2 = 7 (***) c) Sendo f(x) = ln (-x) e g(x) = ln (1 - x), o gráfico de g está "deslocado" uma unidade para a direita - Substituindo (*) e (***) em (**) em relação ao gráfico de f, como é mostrado na (eò + e-ò)⋅( (eò)2 - 1 +(e-a)2 ) = 3⋅(7-1) = 18 www.matematicando.com.br 9 Gráficos 19. a) Anotações b) S = {x Æ IR / 1 ´ x ´ 2} Observe o gráfico: c) 2Ë2 é o maior, pois, de acordo com o item anterior, para todo 1 < x < 2 tem-se que 2x > 2x 20. [B] 21. [A] 22. [E] 23. [D] 24. [C] 25. [E] 26. [E] 27. 2+4+8+16=30 2+4+8+16=30 28. a) ý-x se -1 ´ x < 0 g(x) = þ0 se 0 ´ x < 1 |2x - 2 se 1 ´ x < 2 ÿ2 se 2 ´ x ´ 4. b) lm(g) = [0, 2] c) ý1 se 0 ´ x < 2 f(x) = þ ÿ x - 1 se 2 ´ x ´ 4 www.matematicando.com.br 10