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Equação Exponencial, Definição da Função Exponencial, Gráfico, Domínio e Imagem, Número de Euler FUNÇÃO EXPONECIAL 1. EQUAÇÃO EXPONENCIAL A principal propriedade utilizada na resolução de equações exponenciais é: 𝑎𝑥 = 𝑎𝑦 ⟺ 𝑥 = 𝑦 Exemplo: 4𝑥 = 1024 (22)𝑥 = 210 22𝑥 = 210 2𝑥 = 10 𝑥 = 5 2. DEFINIÇÃO DA FUNÇÃO EXPONENCIAL É toda função f : IR → IR * + da forma: 𝒇(𝒙) = 𝒂𝒙, com 𝑎 > 0 e 𝑎 ≠ 1 3. GRÁFICO DA FUNÇÃO EXPONENCIAL É um ramo de hipérbole que possui dois comportamentos distintos dependentes do valor da base a. Função crescente Função decrescente Observação.: Os gráficos de xa sempre passa pelo ponto (0,1) e não encostam no eixo x. Não existe x IR, tal que, xa = 0, teremos valores de x onde xa → 0 (tende a zero). O eixo x representa um limite nunca alcançado para xa , o eixo recebe o nome de assíntota. 4. DOMÍNIO E IMAGEM DA FUNÇÃO EXPONENCIAL D(f) = IR Im (f) = ]o, + [ 5. NÚMERO DE EULER (e) É uma constante irracional representado por e = 2,718... 5.1. Crescimento populacional (ou decrescimento) A variação populacional de bactérias, mosquitos, rotos, etc..., é dada pela lei exponencial: P = Po . ek.t (crescimento) e P = Po . e-k.t (decrescimento) Onde, k é constante populacional característica de cada espécie e Po é população inicial (no tempo to). 5.2. Desintegração radioativa Uma certa quantidade de substancia radioativa desintegra- se espontaneamente com o decorrer do tempo, segundo uma lei de decrescimento exponencial dada por: m = mo . e-k.t Onde, k é constante positiva de proporcionalidade, que é característica de cada substância, t é tempo em anos e m é massa resultante da desintegração (no instante t). Exercícios Propostos 01. (UEPG-PR) Se 8x-9 = 16x/2, então √𝑥 3 é igual a: a) 1 b) 2 c) 4 d) 5 e) nda 02. (PUC-SP) O valor de x que satisfaz a equação 33x-1 . 92x+3 = 273-x é: a) 1 b) 3 c) 5/2 d) 1/3 e) 2/5 03. ( FUVEST - SP ) Sendo x = (22)3 , y = 22 3 e z =23 2 , calcule x.y.z : a) 221 b) 210 c) 223 d) 24 e) 220 04. Sabendo que (1/3)x - 1 = 27, o valor de 12 - x2 é: a) –3 b) 2 c) 3 d) 8 e) 16 05. (PUC-SP) Se 3𝑥 2−3𝑥 = 1 9⁄ , então os valores de x são: a) 1 e 3 b) 2 e 3 c) 1 e 2 d) 1 e 4 e) 2 e 4 06. (FCC-BA) A solução da equação 0,52x = 0,251-x é um número x, tal que: a) 0 < x < 1 b) 1 < x < 2 c) 2 < x < 3 d) x > 3 e) x < 0 07.(CEFET-PR) Se ( 73 )-x+2 =1 343⁄ , x 1/2 valerá: a) √7 b) -9 c) 49 d)√3 e) 1 08. (UEL-PR) Se 2x = u e 3-x = t, o valor da expressão 12x + 18-x é: a) 𝑢2+𝑡2 𝑡𝑢 b) 𝑢3+𝑡3 𝑡𝑢 c) 𝑢4+𝑡4 𝑢2𝑡2 d) 𝑢2 + 𝑡2 e) 𝑢3 + 𝑡3 09. (UFBA) O conjunto solução da equação 2x - 2-x = 5 ( 1 - 2-x) é: a) { 1; 4 } b) {1 ; 2 } c) { 0; 1 } d) { 0; 2 } 10. (UEPG-PR) A soma das raízes da equação 32x - 12. 3x + 27 = 0 pertence ao intervalo: a) [ 10, 12 ] b) [ 0, 3 ] c) [ 1, 2 ] d) ( 10, 12 ) e) ( 1, 3 ) 11. (UFPR) Se 2x + 2-x = 3, então o valor de 8x + 8-x é: a) 12 b) 18 c) 21 d) 24 e) 27 12. [PUCSP] O conjunto-verdade da equação 3.9x – 26. 3x – 9 = 0 é: a) {3} b) {-2} c) {-3} d) {2} e) 13. [UEL] A relação a seguir descreve o crescimento de uma população de microrganismos, sendo P o número de microrganismos, t dias após o instante 0. O valor de P é superior a 63000 se, e somente se, t satisfazer à condição P = 64000.(1 – 2-0,1t) a) 2 < t < 16 c) t < 30 e) 32 < t < 64 b) t > 16 d) t > 60 14. [UNIRIO] É dada função f(x) =a.3bx, onde a e b são constantes. Sabendo-se que f(0) = 5 e f(1) = 45, obtêm para f(1/2) o valor: a) 0. c) 15 3 e) 40. b) 9. d) 15 15. [UNESP] Uma cultura de bactérias cresce segundo a lei N(t) = .10x.t , onde N(t) é o número de bactérias em t horas, t 0, e e x são constantes estritamente positivas. Se após 2 horas o número inicial de bactérias, N(0), é duplicado, após 6 horas o número de bactérias será: a) 4. c) 6. e) 8 2 . b) 2 2 . d) 8. 16. [UERJ] Pelos programas de controle de tuberculose, sabe- se que o risco de infecção R depende do tempo t, em anos, do seguinte modo R = Ro e–y.t em que Ro é o risco de infecção no início da contagem do tempo t e y é o coeficiente de declínio. O risco de infecção atual em Salvador foi estimado em 2%. Suponha que, com a implantação de um programa nesta cidade, fosse obtida uma redução no risco de 10% ao ano, isto é, y = 10%. Use a tabela abaixo para os cálculos necessários: O tempo, em anos, para que o risco de infecção se torne igual a 0,2%, é de: a) 21. c) 23. b) 22. d) 24. 17. [UNI-RIO–2002] Numa população de bactérias, há t39 410)t(P = bactérias no instante t medido em horas (ou fração da hora). Sabendo-se que inicialmente existem 910 bactérias, quantos minutos são necessários para que se tenha o dobro da população inicial? a) 20 b) 12 c) 30 d) 15 e) 10 18. (PUC-MG-92) Os valores de a IR que tornam a função exponencial f(x) = (a – 3)x decrescente são: a) a < 3. b) 0 < a < 3. c) 3 < a < 4. d) a < 3 e a 0. e) a > 3 e a 4. 19. A soma das coordenadas do par ordenado (x,y) que é solução do sistema x+y y-x 4 = 128 3 = 3 , é: a) 13 2 b) 7 2 c) 11 2 d) 5 2 e) 3 2 20. [UERJ] A inflação anual de um país decresceu no período de sete anos. Esse fenômeno pode ser representado por uma função exponencial do tipo xb.a)x(f = , conforme o gráfico abaixo. Determine a taxa de inflação desse país no quarto ano de declínio. 21. A equação (1/3)x = 81 em R vale: a) {-4} b) {4} c) {-2} d) {2} e) {-1} 22. A equação (√2)x = 64 em IR vale: a) {12} b) {14} c) {10} d) {20} e) {-12} 23. O valor expressão [10.10-5.(102)-3]/(10-4)3 é: a) 10 b) 20 c) 40 d) 70 e) 100 24. A equação (0,5)x = 1/16 em IR vale: a) {-4} b) {4} c) {-2} d) {2} e) {-1} 25. [ESA] Se 5x+2 = 100 , então 52x é igual a a) 4 b) 8 c) 10 d) 16 e) 100. 26. [ESA] O conjunto solução da equação exponencial 4x - 2x = 56 é: a) { - 7 , 8 } b) { 3 , 8 } c) { 3 } d) { 2 , 3 } e) {8} 27. (ESPCEX) A soma das soluções reais de 𝑥𝑥² + 2𝑥 – 8 = 1 é: a) – 2 b) – 1 c) 0 d) 1 e) 2 28. (ESPCEX) A solução de 248/x = 8 é um: a) múltiplo de 16. b) múltiplo de 3. c) número primo. d) divisor de 8. e) divisor de 9. 29. Sendo a e b reais e m e n naturais, valem as seguintes propriedades, EXCETO: a) am . an = am + n b) am/an = am – n ; (a ≠ 0 e m ≥ n) c) (a . b)n = a n . b n d) (a/b) n = an /bn ; (b ≠ 0) e) (am) n = a m + n 30. Resolvendo a equação (3x)x + 1= 729, em , obtemos a seguinte solução: a) {2, - 3} b) {2, 3} c) {1, - 3} d) {1, 3} e) {3, - 3} 31. Resolvendo a equação 22x + 1.43x + 1 = 8x - 1, em , obtemos a seguinte solução: a) {-6/5} b) {6/5} c) {-3/5} d) {3/5} e) {1} 32. O conjunto solução, em , da equação exponencial 4x - 2x = 12 é: a) {2} b) {3} c) {4} d) {5} e) {1} 33. (UNISINOS) Se 5,7/0,003 = 0,19.10x, então x é: a) -1 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 34. (UFRGS) A solução da inequação 0,5(1 - x) > 1 é o conjunto a) {xЄ/ x > 1 } b) {xЄ/ x < 1 } c) {xЄ/ x > 0 } d) {xЄ/ x < 0 } e) 35. (IPA/IMEC) Se 2x+ 2-x=10, então 4x + 4x vale a) 40 b) 50 c) 75 d) 98 e) 100 36. (CFTMG 2013) O produto das raízes da equação exponencial 3.9x – 10.3x + 3 = 0 é igual a: a) –2 b) –1 c) 0 d) 1 e) -2 37. O conjunto solução, em , da equação exponencial 0,25X – 4 = 0,5 -2X + 1 é: a) {2} b) {3} c) {4/9}d) {5} e) {9/4} 38. O menor valor do conjunto solução, em , da equação exponencial 112x² – 5x + 2 = 1 é: a) {1/2} b) {2} c) {1} d) {-1/2} e) {3} 39. O conjunto solução, em , da equação exponencial 0,2x + 1 = √125 é: a) {1/2} b) {2} c) {1} d) {-5/2} e) {3/5} 40. O conjunto solução, em , da equação exponencial 10x.10x+ 2=1000 é: a) {1/2} b) {0} c) {1} d) {-5} e) {5} GABARITO Complementares 01. e) 02. e) 03. c) 04. d) 05. c) 06. a) 07. e) 08. b) 09. d) 10. b) 11. b) 12. d) 13. d) 14. d) 15. d) 16. c) 17. e) 18. c) 19. b) 20. 60% 21. a) 22. a) 23. e) 24. b) 25. d) 26. c) 27. b) 28. a) 29. e) 30. a) 31. a) 32. a) 33. c) 34. a) 35. d) 36. b) 37. e) 38. a) 39. d) 40. a)
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