Função Trigonométrica Determinar a função dado o gráfico 1. (G1 - cftmg 2015) O esboço do gráfico da função f(x) a b cos(x) é mostrado na figura seguinte. Nessa situação, o valor de a b é a) 2 b) 3 c) 5 d) 6 2. (Insper 2014) A figura mostra o gráfico da função f, dada pela lei f(x) (sen x cos x)4 (sen x cos x)4 O valor de a, indicado no eixo das abscissas, é igual a 4π 3π 5π 5π . . . . a) b) c) d) 9 8 6 12 e) www.nsaulasparticulares.com.br 2π . 3 Página 1 de 10 3. (Ufpe 2013) Seja f uma função que tem como domínio o conjunto dos números reais e é dada por f x a sen ω x b , com a, ω e b constantes reais. A figura abaixo ilustra o π 5π gráfico de f, restrito ao intervalo fechado , . A função f tem período π e seu conjunto 6 6 imagem é o intervalo fechado 5,5. Determine as constantes a e ω e o menor valor positivo de b. Indique a2 ω2 3b π . 4. (Pucrs 2013) A figura a seguir representa um esboço do gráfico de uma função x y A Bsen , que é muito útil quando se estudam fenômenos periódicos, como, por 4 exemplo, o movimento de uma mola vibrante. Então, o produto das constantes A e B é a) 6 b) 10 c) 12 d) 18 e) 50 5. (Ufpb 2012) Um especialista, ao estudar a influência da variação da altura das marés na vida de várias espécies em certo manguezal, concluiu que a altura A das marés, dada em metros, em um espaço de tempo não muito grande, poderia ser modelada de acordo com a função: A(t) 1,6 1,4 sen t 6 Nessa função, a variável t representa o tempo decorrido, em horas, a partir da meia-noite de certo dia. Nesse contexto, conclui-se que a função A, no intervalo [0,12], está representada pelo gráfico: www.nsaulasparticulares.com.br Página 2 de 10 a) b) c) d) e) 6. (Espcex (Aman) 2012) A função real f(x) está representada no gráfico abaixo. A expressão algébrica de f(x) é - sen x , se x < 0 a) f x cos x , se x 0 cos x , se x < 0 b) f x sen x , se x 0 - cos x , se x < 0 c) f x sen x , se x 0 sen x , se x < 0 d) f x cos x , se x 0 sen x, se x < 0 e) f x cos x, se x 0 www.nsaulasparticulares.com.br Página 3 de 10 7. (Ufpe 2011) Considere a função f, com domínio e contradomínio o conjunto dos números reais, dada por f x 3 cos x sen x , que tem parte de seu gráfico esboçado a seguir. Analise a veracidade das afirmações seguintes acerca de f: π ( ) f x 2 sen x , para todo x real. 6 ( ) f é periódica com período 2π . π ( ) As raízes de f(x) são 2kπ , com k inteiro. 6 ( ) f x 3 , para todo x real. ( ) f x 2 , para todo x real. 8. (Ufsm 2011) O gráfico mostra a quantidade de animais que uma certa área de pastagem pode sustentar ao longo de 12 meses. Propõe-se a função Q (t) = a sen (b + ct) + d para descrever essa situação. De acordo com os dados, Q (0) é igual a a) 100. b) 97. c) 95. d) 92. e) 90. www.nsaulasparticulares.com.br Página 4 de 10 9. (Unesp 2010) Em situação normal, observa-se que os sucessivos períodos de aspiração e expiração de ar dos pulmões em um indivíduo são iguais em tempo, bem como na quantidade de ar inalada e expelida. A velocidade de aspiração e expiração de ar dos pulmões de um indivíduo está representada pela curva do gráfico, considerando apenas um ciclo do processo. Sabendo-se que, em uma pessoa em estado de repouso, um ciclo de aspiração e expiração completo ocorre a cada 5 segundos e que a taxa máxima de inalação e exalação, em módulo, é 0,6 1/s, a expressão da função cujo gráfico mais se aproxima da curva representada na figura é: 2 3 a) V t sen t . 5 5 3 5 b) V t sen t . 5 2 2 c) V t 0,6cos t . 5 2 t . d) V t 0,6sen 5 5 e) V t cos 0,6t . 2 10. (Ufsm 2006) Sobre a função representada no gráfico, é correto afirmar: a) O período da função é 2ð. b) O domínio é o intervalo [-3, 3]. c) A imagem é o conjunto IR. d) A função é par. x . 2 e) A função é y = 3 sen www.nsaulasparticulares.com.br Página 5 de 10 11. (Pucsp 2006) Na figura a seguir tem-se o gráfico função f, de IR em IR, definida por f(x) = k.sen mx, em que k e m são reais, e cujo período é 8π . 3 29π é 3 O valor de f a) - 3 b) - 2 c) - 1 d) e) 2 3 TEXTO PARA A PRÓXIMA QUESTÃO: O subir e descer das marés é regulado por vários fatores, sendo o principal deles a atração gravitacional entre Terra e Lua. Se desprezássemos os demais fatores, teríamos sempre o intervalo de 12,4 horas entre duas marés altas consecutivas, e também sempre a mesma altura máxima de maré, por exemplo, 1,5 metros. Nessa situação, o gráfico da função que relacionaria tempo (t) e altura de maré (A) seria semelhante a este: 12. (Puccamp 2005) O fenômeno das marés pode ser descrito por uma função da forma f(t) = a.sen (b.t), em que a é medido em metros e t em horas. Se o intervalo entre duas marés altas sucessivas é 12,4 horas, tendo sempre a mesma altura máxima de 1,5 metros, então a) b = (5π ) 31 b) a + b = 13,9 c) a - b = π (4π ) ,5 d) a . b = 0,12 e) b = 1 3 www.nsaulasparticulares.com.br Página 6 de 10 13. (G1 - cftmg 2004) O gráfico a seguir representa o esboço, no intervalo [0,2] , da função a) y cos x b) y sen(x) c) y sen2x d) y 2senx 14. (Unesp 2003) Observe o gráfico. Sabendo-se que ele representa uma função trigonométrica, a função y(x) é a) -2 cos (3x). b) -2 sen (3x). c) 2 cos (3x). d) 3 sen (2x). e) 3 cos (2x). 15. (Uel 2001) O gráfico a seguir corresponde à função: a) y = 2 sen x b) y = sen (2x) c) y = sen x + 2 x 2 d) y = sen e) y = sen (4x) www.nsaulasparticulares.com.br Página 7 de 10 Gabarito: Resposta da questão 1: [D] f(0) 5 a b cos0 5 a b 5 f( π) 1 a b cos π 1 a b 1 Resolvendo o sistema temos a = 3 e b = 2. Portanto, a b 6. Resposta da questão 2: [A] Lembrando que sen2 α cos2 α 1 e sen2α 2senα cos α, temos f(x) (sen x cos x)4 (sen x cos x)4 [(sen x cos x)2 (sen x cos x)2 ][(sen x cos x)2 (sen x cos x)2 ] (1 2sen x cos x 1 2sen x cos x)(1 2sen x cos x 1 2sen x cos x) 4 2sen x cos x 4 sen2x. Logo, como o período de f é 2π π, segue-se que a é o maior número real pertencente ao |2| π intervalo 0, , tal que 2 f(a) 2 4 sen2a 2 sen2a sen a π 6 Portanto, a 5π . 12 π 5π ou a . 12 12 Resposta da questão 3: Sabendo que o período fundamental da função seno é 2π, e que o período de f é π, temos π 2π | ω | 2. |ω| Além disso, como a imagem da função seno é o intervalo [1,1], e a imagem de f é o intervalo [5, 5], temos [5, 5] a [1,1] a 5 (supondo senb 0). Finalmente, como f π 0, temos: 6 π π 0 5 sen 2 b sen b sen0, 3 6 donde concluímos que o menor valor positivo de b que satisfaz a igualdade é b π . 3 3b 3 π 52 22 30. Portanto, a2 ω2 π π 3 www.nsaulasparticulares.com.br Página 8 de 10 Resposta da questão 4: [A] Lembrando que uma função está bem definida apenas quando são fornecidos o domínio, o contradomínio e a lei de associação, vamos supor que o domínio seja o conjunto dos números reais, e que o contradomínio seja o intervalo [1, 5]. Desse modo, como a imagem da função seno é o intervalo [1, 1], deve-se ter A B[1, 1] [1, 5] [A B, A B] [1, 5]. Os únicos valores de A e de B que satisfazem a igualdade são A 2 e B 3. Por conseguinte, A B 2 3 6. Resposta da questão 5: [A] Se t = 0, temos A(0) = 1,6 – 1,4.sen0 = 1,6; π Se t = 3, temos A(3) = 1,6 – 1,4.sen = 0,2; 2 Se t = 6, temos A(6) = 1,6 – 1,4.sen π = 1,6; 3.π Se t = 9 temos, A(9) = 1,6 – 1,4.sen = 3,0. 2 Portanto, o gráfico da alternativa [A] é o correto. Resposta da questão 6: [A] π Como f 1, a lei de f só pode ser a lei apresentada na alternativa [A]. 2 Resposta da questão 7: F – V – F – F – V. Reescrevendo a lei de f obtemos f(x) 3 cos x sen x 3 1 2 cos x sen x 2 2 2 sen cos x sen x cos 3 3 2 sen x 2 sen x . 3 6 Conforme mostrado acima, a lei de f pode ser escrita sob a forma f(x) 2 sen x . 3 Logo, f é periódica com período igual a 2. Fazendo f(x) 0, segue que www.nsaulasparticulares.com.br Página 9 de 10 2 sen x 0 sen x sen0 3 3 x 2k 3 4 x 2k 3 x k 2k, k . 3 6 A imagem de f é o intervalo [2, 2]. Logo, f(x) 2 e f(x) 2, para todo x real. Resposta da questão 8: [C] De acordo com o gráfico, temos a = 120 20 50 2 D = 120 – 50 = 70 2π π 12 c c 6 π .t ) + 70, substituindo o ponto ( 2,120) na função, temos: 6 π.2 π 120 50.sen(b ) 70 b . 6 6 Logo, Q(t) =50. sen(b + Resposta da questão 9: [D] 2π 2π O período da função é . 5 5 Como as taxas de inalação e exalação são 6, temos a função : 2π 2π y 0,6 sen .x . A função não poderia ser y 0,6 cos .x , pois, se x for zero, o y 5 5 deveria ser 0,6. Resposta da questão 10: [E] Resposta da questão 11: [B] Resposta da questão 12: [A] Resposta da questão 13: [B] Resposta da questão 14: [B] Resposta da questão 15: [A] www.nsaulasparticulares.com.br Página 10 de 10