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UNIVERSIDADE LUTERANA DO BRASIL Álgebra Linear e Geometria Analítica Lista de exercícios – Tema 1 Professoras Clarissa Olgin e Ursula Timm 1) Dada a função 𝑦 = 3𝑥 – 2, determine: a) O ponto onde o gráfico intercepta o eixo y. b) A raiz da função (o ponto de intersecção com o eixo x). c) O gráfico da função. d) O sinal da função. e) A função é crescente ou decrescente. 2) Obtenha a equação da reta que passa pelos pontos (2,3) e (3,5). 3) Obtenha a equação da reta que passa pelo ponto (-3,1) e com coeficiente angular igual a − 1 2 . 4) Estudos recentes indicam que a temperatura média da superfície da Terra vem aumentando continuamente. Alguns cientistas modelaram a temperatura pela função linear 𝑇 = 0,02𝑡 + 8,5 em que 𝑇 é a temperatura em °C e 𝑡 representa o número de anos desde 1900. a) Considerando o gráfico que representa esta função, o que a inclinação e a intersecção com o eixo representam? b) Use a equação para prever a temperatura média global em 2100. c) Construa o gráfico desta função. 5) Dada função f(x) = x2 - x – 6, determine: a) O ponto de intersecção do gráfico com o eixo das ordenadas. b) A concavidade. c) Quantas raízes reais ela possui. d) Se ele possui raízes reais, quais são. e) As coordenadas do vértice. f) O gráfico. g) Os intervalos onde ela está crescendo e onde está decrescendo. h) O sinal da função. i) O conjunto imagem. j) Os pontos P(1, - 6) e Q(0, 5) pertencem a função? 6) De acordo com a lei da gravitação universal de Newton, o peso P de um objeto é inversamente proporcional ao quadrado da distância x entre o objeto e o centro da Terra, isto é, 𝑃(𝑥) = 𝐶 𝑥² . a) Supondo que o peso de um satélite meteorológico seja 800N na superfície da Terra e que seja uma esfera de raio 6500 km, encontre o valor da constante C. b) Encontre o peso do satélite quando estiver a 300 km acima da superfície da Terra. 7) Dadas as funções a seguir determine o conjunto domínio. a) 𝑓(𝑥) = 2𝑥2−32 𝑥² b) 𝑓(𝑥) = 𝑥2−7𝑥+12 𝑥−12 c) 𝑓(𝑥) = 𝑥3+2𝑥 9−5𝑥 Home Realce Home Realce Home Realce Home Realce Home Realce 8) Da Física, sabemos que a altura h, acima do solo, de um objeto lançado em queda livre (sob ação exclusiva da força gravitacional) é dada pela equação ℎ(𝑡) = ℎ0 + 𝑣0𝑡 − 1 2 𝑔𝑡², onde ℎ0 é altura inicial (em metros), 𝑣0 é a velocidade inicial (em metros por segundo) e g≈10m/s² é a aceleração gravitacional. Considere um tomate sendo jogado verticalmente para cima, a partir do solo, com velocidade inicial de 15 m/s. a) Substitua os valores na função apresentada e determine uma expressão para h(t). b) Determine os zeros da função h(t). O que eles representam. c) Determine o domínio da função h(t) e esboce o gráfico. d) Qual é a altura máxima alcançada pelo tomate? Em que instante isso ocorre? 9) Esboce o gráfico das seguintes funções e determine o domínio e a imagem. Utilize o método da tabela para construção dos gráficos. a) 𝑦 = √𝑥 + 2 b) 𝑦 = √𝑥 + 1 3 c) 𝑦 = −√−𝑥 + 2 d) 𝑦 = 1 𝑥−2 e) 𝑦 = − 1 𝑥 + 3 f) 𝑦 = 1 𝑥−1 + 3 10) Construa o gráfico das seguintes funções, indicando o domínio e a imagem: a) 𝑓(𝑥) = 𝑙𝑜𝑔2 𝑥 b) 𝑓(𝑥) = 𝑙𝑜𝑔1 5 𝑥 c) 𝑓(𝑥) = ( 1 2 ) 𝑥 d) 𝑓(𝑥) = 2𝑥+1 e) 𝑓(𝑥) = −|𝑥 − 2| f) 𝑓(𝑥) = |𝑥 + 2| + 1 g) 𝑓(𝑥) = −|𝑥 − 1| + 2 h) 𝑓(𝑥) = |𝑥2 − 4| i) 𝑓(𝑥) = |−𝑥2 + 1| j) 𝑓(𝑥) = |𝑥2 − 3| + 2 k) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 − 1, se 𝑥 ≤ −1 𝑥 + 1, se 𝑥 > −1 l) 𝑓(𝑥) = { −𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 < 2 𝑥 − 2, 𝑠𝑒 𝑥 ≥ 2 m) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 + 1, 𝑠𝑒 𝑥 ≤ −1 −𝑥2 + 2, 𝑠𝑒 − 1 < 𝑥 < 2 3, 𝑠𝑒 𝑥 ≥ 2 n) 𝑓(𝑥) = { 2𝑥 , 𝑠𝑒 𝑥 ≤ 1 3, 𝑠𝑒 1 < 𝑥 < 4 √𝑥, 𝑠𝑒 𝑥 ≥ 4 o) 𝑓(𝑥) = { 𝑥 + 4, 𝑠𝑒 𝑥 ≤ 0 1 𝑥 , 𝑠𝑒 0 < 𝑥 < 2 −𝑥2 + 4, 𝑠𝑒 𝑥 ≥ 2 11) O gráfico abaixo refere-se a uma função f. ANALISE com atenção e RESPONDA: a) Qual é o domínio da função? b) Qual é o conjunto imagem? c) Qual ou quais intervalos em que essa função é decrescente? 12) Qual dos esboços representa o gráfico da função 𝑓(𝑥) = 2𝑥 + 1? 13) A função 𝑓: 𝐼𝑅 → 𝐼𝑅 é tal que 𝑓(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑛 e seu gráfico é representado abaixo. Nesse caso, podemos afirmar que: (𝐴) 𝑚 > 0 𝑒 𝑛 > 0 (𝐵) 𝑚 < 0 𝑒 𝑛 < 0 (𝐶) 𝑚 > 0 𝑒 𝑛 = 0 (𝐷) 𝑚 < 0 𝑒 𝑛 > 0 (𝐸) 𝑚 > 0 𝑒 𝑛 < 0 14) O gráfico da função dada por 𝑓(𝑥) = 𝑥 2 + 1 está representado em laranja. Determine as leis de correspondência das funções g e h representadas. 15) Observe o gráfico das funções f e g definidas por 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 e 𝑔(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑛 e assinale a alternativa incorreta. a) 𝑎 < 𝑚 b) 𝑛 = 0 c) 𝑎 < 0 d) 𝑏 > 0 e) 𝑚 = 0 16) Observe os gráficos das funções f e g e assinale a alternativa correta. a) Se 𝑥 > 2, as funções f e g assumem valores positivos. b) Se 𝑥 < 2, as funções f e g assumem valores negativos. c) Se 𝑥 < 5, as funções f e g assumem valores negativos. d) Se 𝑥 < 5, as funções f e g assumem valores positivos. e) Todas as afirmativas anteriores são falsas. Home Realce Home Realce Home Realce 17) Observe o gráfico abaixo e responda: 18) A parábola de equação 𝑦 = 4𝑥2 + 4𝑥 + 1 tem vértice no ponto: 19) O gráfico representa o trinômio do 2º grau 𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐. Podemos concluir que: (𝐴) 𝑏 = −1 𝑒 𝑐 = 0 (𝐵) 𝑏 = 0 𝑒 𝑐 = −1 (𝐶) 𝑏 = 1 𝑒 𝑐 = 1 (𝐷) 𝑏 = −2 𝑒 𝑐 = 0 (𝐸) 𝑏 = 4 𝑒 𝑐 = 0 20) O trinômio 𝑦 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐está representado na figura. A afirmativa certa é: (𝑨) 𝒂 > 𝟎, 𝒃 > 𝟎, 𝒄 < 𝟎 (𝑩) 𝒂 < 𝟎, 𝒃 < 𝟎, 𝒄 < 𝟎 (𝑪) 𝒂 < 𝟎, 𝒃 > 𝟎, 𝒄 < 𝟎 (𝑫) 𝒂 < 𝟎, 𝒃 > 𝟎, 𝒄 > 𝟎 21) O número de e-mails internacionais diários (em milhões) é aproximado pela função 𝑓(𝑡) = 38,57𝑡2 − 24,29𝑡 + 79,14, (0 ≤ 𝑡 ≤ 4), onde t é medido em anos com t=0 correspondendo ao início de 2010. Calcule a quantidade de e-mails internacionais diários no início do ano 2022. 22) Uma pedra é atirada para cima, com velocidade inicial de 40 m/s, do alto de um edifício de 100 m de altura. A altura (h) atingida pela pedra em relação ao solo, em função do tempo (t), é dada pela expressão ℎ(𝑡) = −5𝑡2 + 40𝑡 + 100. Qual é a altura máxima, em metros, que a pedra pode atingir? 23) Em uma brincadeira, uma bola é arremessada para o alto, e sua altura em relação ao solo, em função do tempo, é dada pela fórmula ℎ(𝑡) = − 1 2 (𝑡 − 2)2 + 5, com ℎ em metros e 𝑡 em segundos. Determine a altura máxima atingida pela bola, e em que instante (tempo) isso acontece. 24) Em uma cidade o número de habitantes, em um raio de r quilômetros a partir do seu centro, é dado por 𝑝(𝑟) = 𝑘. 23𝑟 , considerando que k é uma constante e que r ≥ 0. Se há 786432 habitantes num raio de 6km do centro, quantos habitantes moram a 2km do centro? a) Quais são as raízes da função? b) Qual é o vértice da parábola? c) Qual é o conjunto imagem da função? d) A função possui valor máximo ou mínimo? Qual é? e) Em que intervalo a função é crescente? Home Realce Home Realce Home Realce 25) Utilizando translação e reflexão e tendo como base o gráfico da função f, esboce o gráfico de cada uma das seguintes funções, indicando sua imagem: 26) A figura a seguir mostra parte do gráfico da função: a) f(x) = sen (x) b) f(x) = 2.sen (x/2) c) f(x) = 2.sen (x) d) f(x) = 2. sen (2x) e) f(x) = sen (2x) 27) O gráfico a seguir representa a função real f: Esta função é dada por: a) f(x) = 1 - cos (x) b) f(x) = 1 + cos (x) c) f(x) = cos (x + 1) d) f(x) = cos (x - 1) e) f(x) = cos (x + ) 28) Se 𝑓(𝑥) = 𝑎 + 𝑏. 𝑠𝑒𝑛(𝑥) tem como gráfico: a) a = -2 e b = 1 b) a = -1 e b = 2 c) a = 1 e b = -1 d) a = 1 e b = -2 e) a = 2 e b = -1 29) Espera-se que o númerode lares com televisores digitais cresça de acordo com a função 𝑓(𝑡) = 0,1714𝑡2 − 0,6657𝑡 + 0,7143, (0 ≤ 𝑡 ≤ 6), onde t é medido em anos com t = 0 corresponde ao início do ano 2015 e f(t) é medido em milhões de lares. a) Quantos lares tinham televisores digitais no início de 2018? b) Quantos lares tinham televisores digitais no início de 2020? a) 𝑦 = 𝑓(𝑥) − 2 b) 𝑦 = −𝑓(𝑥) c) 𝑦 = 𝑓(𝑥 − 2) d) 𝑦 = 2. 𝑓(𝑥) 30) Suponha que há uma cultura de 100 bactérias localizadas em um objeto, de modo que o número de bactérias dobra a cada hora. Com base nessas informações a) Determine a função que modela essa situação. b) Determine o tempo necessário para que a população de bactérias atinja 350 000. c) Represente graficamente a situação. 31) Uma caixa retangular tem uma base quadrada feita de cobre, lados de madeira e um topo de madeira, conforme a figura. Escreva uma expressão para a área da superfície em termos das dimensões da caixa. Também escreva uma expressão para o volume da caixa. 32) Da Física, sabemos que a altura h, acima do solo, de um objeto lançado em queda livre (sob ação exclusiva da força gravitacional) é dada pela equação ℎ(𝑡) = ℎ0 + 𝑣0𝑡 − 1 2 𝑔𝑡², onde ℎ0 é altura inicial (em metros), 𝑣0 é a velocidade inicial (em metros por segundo) e g≈10m/s² é a aceleração gravitacional. Considere um tomate sendo jogado verticalmente para cima, a partir do solo, com velocidade inicial de 15 m/s. a) Substitua os valores na função apresentada e determine uma expressão para h(t). b) Determine os zeros da função h(t). O que eles representam. c) Determine o domínio da função h(t) e esboce o gráfico. d) Qual é a altura máxima alcançada pelo tomate? Em que instante isso ocorre? 33) Verifique qual dos gráficos corresponde à função de cada item. 𝑓(𝑥) = −2. cos (𝑥) 𝑔(𝑥) = 1 + 𝑐𝑜𝑠(𝑥) ℎ(𝑥) = 1 2 . 𝑐𝑜𝑠(𝑥) 𝑚(𝑥) = −1 + cos (𝑥) Gráfico I Gráfico II Gráfico III Gráfico IV 34) Considere uma função quadrática f com concavidade voltada para baixo e que apresenta apenas uma raiz real. É correto afirmar que: a) a parábola que representa a função não corta o eixo das abscissas. b) a função f é sempre negativa ou nula. c) a função f apresenta um ponto de mínimo. d) a função f é positiva para 𝑥 ≥ 0. e) Todas as afirmativas anteriores são falsas. Home Realce