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**Alternativas:**
a) 1, x = 1
b) -1, x = 1
c) 0, x = 2
d) -1, x = 2
**Resposta:** b) -1, x = 1
**Explicação:**
Para encontrar o valor mínimo da função quadrática f(x) = 2x² - 4x + 1, podemos usar a
fórmula do vértice de uma parábola, que ocorre no ponto x = -b/(2a), onde a e b são os
coeficientes da função na forma f(x) = ax² + bx + c.
Aqui, temos:
- a = 2
- b = -4
- c = 1
Calculando o x do vértice:
x = -(-4) / (2 * 2)
x = 4 / 4
x = 1
Agora que temos o valor de x, podemos encontrar o valor mínimo da função substituindo x
= 1 na função:
f(1) = 2(1)² - 4(1) + 1
f(1) = 2*1 - 4 + 1
f(1) = 2 - 4 + 1
f(1) = -1
Portanto, o valor mínimo da função f(x) é -1, e isso ocorre no ponto x = 1. Assim, a resposta
correta é a opção b) -1, x = 1.
**Questão:** Considere a função \( f(x) = e^{-x^2} \). Qual é o valor de \( \int_{-
\infty}^{\infty} f(x) \, dx \)?
**Alternativas:**
a) \( \sqrt{\pi} \)
b) \( 1 \)
c) \( 0 \)
d) \( 2 \)
**Resposta:** a) \( \sqrt{\pi} \)
**Explicação:** Para calcular a integral \( \int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} \, dx \), podemos
utilizar um método que envolve a técnica de integrar em coordenadas polares. Vamos
considerar a integral como \( I = \int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} \, dx \).
Para encontrar \( I^2 \), podemos escrever:
\[
I^2 = \left( \int_{-\infty}^{\infty} e^{-x^2} \, dx \right) \left( \int_{-\infty}^{\infty} e^{-
y^2} \, dy \right)
\]
onde \( x \) e \( y \) são variáveis independentes. Isso pode ser reescrito como uma integral
dupla:
\[
I^2 = \int_{-\infty}^{\infty} \int_{-\infty}^{\infty} e^{-(x^2 + y^2)} \, dx \, dy
\]
Mudando para coordenadas polares, temos que \( x^2 + y^2 = r^2 \) e o elemento de área
em coordenadas polares é \( dx \, dy = r \, dr \, d\theta \). Assim, a integral se torna:
\[
I^2 = \int_{0}^{2\pi} \int_{0}^{\infty} e^{-r^2} r \, dr \, d\theta
\]
A parte \( d\theta \) resulta em um fator de \( 2\pi \):
\[
I^2 = 2\pi \int_{0}^{\infty} e^{-r^2} r \, dr
\]
Para resolver \( \int_{0}^{\infty} e^{-r^2} r \, dr \), fazemos a substituição \( u = r^2 \), o
que implica \( du = 2r \, dr \) ou \( dr = \frac{du}{2\sqrt{u}} \):
\[
\int_{0}^{\infty} e^{-r^2} r \, dr = \frac{1}{2} \int_{0}^{\infty} e^{-u} \, du = \frac{1}{2} [ -
e^{-u} ]_{0}^{\infty} = \frac{1}{2}