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\[
f(0) = 0^3 - 3(0)^2 + 4 = 4
\]
- Para \( x = 1 \):
\[
f(1) = 1^3 - 3(1)^2 + 4 = 1 - 3 + 4 = 2
\]
- Para \( x = 2 \):
\[
f(2) = 2^3 - 3(2)^2 + 4 = 8 - 12 + 4 = 0
\]
- Para \( x = 3 \):
\[
f(3) = 3^3 - 3(3)^2 + 4 = 27 - 27 + 4 = 4
\]
3. Os valores são:
- \( f(0) = 4 \) (positivo)
- \( f(1) = 2 \) (positivo)
- \( f(2) = 0 \) (interseção no eixo x)
- \( f(3) = 4 \) (positivo)
Como \( f(0) > 0 \) e \( f(2) = 0 \), temos pelo menos uma raiz em \( x = 2 \). Além disso, a
função é cúbica e, portanto, pode ter até 3 raízes, mas a função não altera de sinal após \( x
= 2 \); continuamos com valores positivos. Verificando o comportamento da função em
intervalos, concluímos que:
- Entre \( (-\infty, 0) \), \( f(x) \) tende ao negativo. Assim, podemos concluir que a função
cruza o eixo x em um único ponto, que é \( x = 2 \).
Portanto, a resposta correta é **b) 1**.
**Questão:** Considere a função \( f(x) = 3x^4 - 12x^3 + 9x^2 \). Determine os pontos
críticos da função e classifique-os quanto à natureza (máximo, mínimo ou ponto de
inflexão). Qual das opções abaixo apresenta corretamente a natureza dos pontos críticos?
**Alternativas:**
a) O ponto crítico em \( x = 0 \) é um mínimo; o ponto crítico em \( x = 1 \) é um máximo e
o ponto crítico em \( x = 3 \) é um ponto de inflexão.
b) O ponto crítico em \( x = 0 \) é um ponto de inflexão; o ponto crítico em \( x = 1 \) é um
mínimo e o ponto crítico em \( x = 3 \) é um máximo.
c) O ponto crítico em \( x = 0 \) é um máximo; os pontos críticos em \( x = 1 \) e \( x = 3 \)
são mínimos.
d) O ponto crítico em \( x = 0 \) é um mínimo; os pontos críticos em \( x = 1 \) e \( x = 3 \)
são máximos.
**Resposta:** a) O ponto crítico em \( x = 0 \) é um mínimo; o ponto crítico em \( x = 1 \) é
um máximo e o ponto crítico em \( x = 3 \) é um ponto de inflexão.
**Explicação:**
Para encontrar os pontos críticos da função \( f(x) = 3x^4 - 12x^3 + 9x^2 \), devemos
calcular a primeira derivada e igualá-la a zero:
\[ f'(x) = 12x^3 - 36x^2 + 18x \]
Igualando a primeira derivada a zero para encontrar os pontos críticos:
\[ 12x^3 - 36x^2 + 18x = 0 \]
Podemos fatorar a expressão:
\[ 6x(2x^2 - 6x + 3) = 0 \]
Assim, temos:
1. \( 6x = 0 \) → \( x = 0 \)
2. Para a equação quadrática \( 2x^2 - 6x + 3 = 0 \), utilizamos a fórmula de Bhaskara:
\[ x = \frac{-b \pm \sqrt{b^2 - 4ac}}{2a} = \frac{6 \pm \sqrt{(-6)^2 - 4*2*3}}{2*2} =
\frac{6 \pm \sqrt{36 - 24}}{4} = \frac{6 \pm \sqrt{12}}{4} = \frac{6 \pm 2\sqrt{3}}{4} =
\frac{3 \pm \sqrt{3}}{2} \]
Os pontos críticos são, portanto, \( x = 0 \), \( x_1 = \frac{3 - \sqrt{3}}{2} \) e \( x_2 =
\frac{3 + \sqrt{3}}{2} \).
Agora, para classificar esses pontos críticos, calculamos a segunda derivada da função \(
f(x) \):
\[ f''(x) = 36x^2 - 72x + 18 \]
Substituindo os valores dos pontos críticos para determinar a natureza: