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Produção: Prof.ª Maria Cristina Kessler Prof.ª Rosandra Lemos Prof. Claudio Gilberto de Paula Designer Betina Palma Nome Funções Crescentes e Decrescentes Caderno de Exercícios 1 Neste caderno de exercícios você pode escrever nestas caixas. Note que isto só é possível no modo de apresentação. Se o tamanho da caixa parecer pequeno para o que você pretende escrever, não se preocupe pois ela irá se adequar ao texto. Para salvar o que escreveu você deve: Sair do modo de apresentação (clicando no botão esc ); Salvar. Para continuar trabalhando: Para recomeçar do início da apresentação: clique na tecla F5. Para continuar do ponto onde parou: clique shift + F5 DICAS PARA USAR ESTE CADERNO Consulte também o material disponível no site do Bom trabalho! 2 Determinando os intervalos em que uma função é crescente ou decrescente De acordo com estudo elaborado pelo Ministério de Minas e Energia e pela Petrobrás, a economia de combustível de um carro comum como uma função de sua velocidade é descrita pelo gráfico ao lado. Observe que a economia de combustível f(x) em milhas por galão (mgp) melhora quando , a velocidade do veículo em milhas por hora (mph), aumenta de 0 a 40 mph e piora quando a velocidade aumenta além de 40 mph. Vamos usar os termos crescente e decrescente para descrever o comportamento de uma função quando nos movemos da esquerda para a direita ao longo de seu gráfico. 3 Algumas definições. x f(x) Dada uma função f: AB, e um intervalo I A, define-se: Função crescente em I: Uma função é crescente em I, se e somente se, para quaisquer dois valores de x I, x1 e x2, se x2 x1 então f(x2) f(x1). Mostre que a função f(x) = 2x - 1 é uma função crescente. Faça o gráfico da função com auxílio do winplot ou do Geogebra e cole-o no espaço abaixo. 4 Função decrescente em I: Uma função é decrescente em I, se e somente se, para quaisquer dois valores de x I, x1 e x2, se x2 x1 então f(x2) < f(x1). Mostre que a função f(x) = -x +2 é uma função decrescente. Faça o gráfico da função com auxílio do winplot ou do Geogebra e cole-o no espaço abaixo. x f(x) 5 Na função crescente a declividade da reta apresenta sinal Na função decrescente a declividade da reta apresenta sinal Concluindo... 6 Lembre-se da interpretação geométrica da derivada: A declividade da reta tangente a uma curva em qualquer de seus pontos pode ser encontrada pela derivada. Sendo assim, escreva no espaço abaixo uma regra para determinar se uma função é crescente e/ou decrescente utilizando o sinal da derivada. A partir do gráfico abaixo determine: a x y Consulte material de apoio clicando no caderno O intervalo no qual a função é decrescente. O intervalo no qual a função é crescente. Explique como chegou a esta resposta: O valor da derivada para x = a 7 Considerando o gráfico abaixo determine o(s) intervalo(s) onde a função é: Crescente : Decrescente: -2,8 2,8 8 Etapas para a determinação dos intervalos onde a função é crescente/ decrescente. 9 - + Função decrescente (-∞, 5/2] ; Função crescente [5/2, +∞). Conclui-se que a função é decrescente à esquerda de 5/2 e crescente à direita, ou seja: Passo1- Determinar o(s) ponto(s) críticos da função. 5/2 EXTREMOS RELATIVOS Se “c” é ponto crítico de f , “c” será um ponto de máximo se e somente se, antes de “c” a função é crescente e depois de “c”, decrescente. Esses “pontos mais altos” e “pontos mais baixos” correspondem aos máximos relativos (locais) e mínimos relativos de uma função. Eles são assim denominados por serem os pontos mais altos e mais baixos de suas vizinhanças. Ou “c” será um ponto de mínimo se e somente se, antes de “c” a função é decrescente e depois crescente. 11 1) Para cada uma das funções abaixo determine: Agora é com você: c) O(s) intervalo(s) onde a função apresenta concavidade para cima/para baixo. a) O(s) intervalo(s) onde a função é crescente e/ou decrescente; b) Os pontos de máximo e mínimo (relativos e absolutos); a b c Faça um esboço do gráfico e depois compare-o com o gráfico construído em algum software. Cole o gráfico no espaço abaixo. 12 a b c Faça um esboço do gráfico e depois compare-o com o gráfico construído no software. Cole o gráfico no espaço abaixo. 13 Um jardineiro tem 100m lineares de tela com os quais deseja cercar dois canteiros de flores: um quadrado e outro circular. Calcule a medida dos canteiros de modo a obter uma área mínima. 1º passo: Identificar a grandeza que será máxima ou mínima. No caso do exemplo é a área dos canteiros. L L R Observação: A função área depende de duas variáveis, L e R. Precisamos escrever a Área apenas com uma variável. O problema nos dá meios para isto, basta que exploremos o enunciado destacando outras informações. Informação importante: 100 m serão usados para cercar os terrenos, logo: 2º passo: Montar a função “área dos canteiros” Exemplo resolvido 14 Esta é a nossa função. Como queremos que a área seja mínima vamos em busca do ponto mínimo da função Área. 3º passo: Encontrar o ponto mínimo. Tomando p = 3,14 e isolando R... -78,5 + 4,93 R + 6,28R = 0 11,21R = 78,5 R = 7 Iguala-se a derivada a zero: Deriva-se: Resposta: R = 7 m L = 14 m Teste agora se R= 7 é mesmo um ponto máximo verificando o sinal da derivada antes e depois de R = 7. 15 Lembre-se: Para salvar o que escreveu você deve : 1 - Sair do modo de apresentação (clicando no botão esc ); 2 – Salvar. Registre ao lado suas dificuldades. Explicite quais os conceitos que não compreendeu bem, exercícios que não conseguiu resolver, etc. 16
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