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**Questão:** Considere a função \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \). Qual é o número de raízes reais
da equação \( f(x) = 0 \)?
**Alternativas:**
a) 1
b) 2
c) 3
d) Nenhuma
**Resposta:** a) 1
**Explicação:**
Para determinar o número de raízes reais da função \( f(x) = x^3 - 3x^2 + 4 \), podemos
utilizar o Teorema de Bolzano e a análise do comportamento da função.
Primeiro, vamos calcular a derivada da função para encontrar os pontos críticos:
\[
f'(x) = 3x^2 - 6x = 3x(x - 2)
\]
Os pontos críticos são \( x = 0 \) e \( x = 2 \). Agora, vamos analisar o sinal da derivada para
entender o comportamento da função em relação a esses pontos:
1. Para \( x 0 \) (a função cresce).
2. Para \( 0 2 \), \( f'(x) > 0 \) (a função cresce novamente).
Isso indica que a função tem um máximo local em \( x = 0 \) e um mínimo local em \( x = 2
\).
Agora, vamos avaliar a função nos pontos críticos:
\[
f(0) = 0^3 - 3 \cdot 0^2 + 4 = 4
\]
\[
f(2) = 2^3 - 3 \cdot 2^2 + 4 = 8 - 12 + 4 = 0
\]
Com estes valores, temos:
- \( f(0) = 4 \) (os valores estão acima do eixo \( x \)).
- \( f(2) = 0 \) (um ponto onde a função intersecta o eixo \( x \)).
Agora, observando o comportamento para \( x \to -\infty \) e \( x \to +\infty \):
- Quando \( x \to -\infty \), \( f(x) \to -\infty \).
- Quando \( x \to +\infty \), \( f(x) \to +\infty \).
Por meio do Teorema de Bolzano, sabemos que, pelo menos, uma raiz real deve existir entre
\( x = -\infty \) e \( x = 0 \) por conta da mudança de sinal.
Portanto, temos uma raiz em \( (0, +\infty) \) em \( x = 2 \). Como a derivada mostrou que
apenas um mínimo existe e não há outros pontos onde a função pode cruzar o eixo \( x \),
concluímos que somente uma raiz real existe. Assim, a resposta correta é a alternativa a) 1.
**Questão:** Considere a função \( f(x) = 3x^3 - 5x^2 + 2x - 4 \). Qual é o valor de \( x \) em
que a derivada da função, \( f'(x) \), é igual a zero?
**Alternativas:**
a) \( x = -1 \)
b) \( x = 0 \)
c) \( x = 1 \)
d) \( x = 2 \)
**Resposta:** c) \( x = 1 \)
**Explicação:**
Primeiro, devemos calcular a derivada da função \( f(x) \). A derivada \( f'(x) \) é dada por:
\[
f'(x) = \frac{d}{dx}(3x^3 - 5x^2 + 2x - 4)
\]
Usando as regras de derivação, temos:
\[
f'(x) = 9x^2 - 10x + 2
\]
Agora, para encontrar os pontos em que \( f'(x) = 0 \), resolvemos a equação:
\[