Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Exercícios Complementares Questões Objetivas Questão 01: Marque a opção que contém a expressão que representa o perímetro P de um quadrado, em função do comprimento d de sua diagonal. (a) (b) √ (c) √ (d) √ Questão 02: Analise se cada afirmativa, a seguir, é verdadeira ou falsa. | | | |. Se | | | | então . A expressão | | descreve uma situação em que a distância entre um ponto de coordenada t na reta real e o ponto de coordenada -2 é exatamente 1. Assinale a classificação correta: (a) V, F, F. (b) V, V, V. (c) F, V, V. (d) F, F, F. Questão 03: São feitas as seguintes afirmativas, incompletas. O número √ é real se e somente se ----- . O número √ é real se e somente se ----- . O número √ é real se e somente se ----- . Assinale a opção que contém as expressões que completam corretamente as afirmativas acima, respectivamente: (a) . (b) . (c) . (d) . Questão 04: As soluções da equação modular | | | | são: (a) ou . (b) ou . (c) ou . (d) ou . Questão 05: Um cabo elétrico deve ser levado de um poste A até um poste B, sobre um canal, cuja largura é m10 , como mostra a figura. Como a distância entre os postes A e B é muito longa, será utilizado um poste auxiliar C. Sabendo-se que o custo do cabeamento sobre o rio é de R$ 100,00/metro, e sobre a terra é de R$ 50,00/metro, assinale a expressão que permite determinar o custo total deste cabeamento, em função do ângulo x indicado na figura. (a) ( ) ( ). (b) ( ) ( ). (c) ( ) ( ) . (d) ( ) ( ) . Questão 06: Analise se cada afirmativa, a seguir, é verdadeira ou falsa. Seja f uma função real qualquer e sejam c e d pontos do seu domínio, tais que )()( dfcf . Então, podemos afirmar que dc . É sempre possível dividir por uma função exponencial. Se f é uma função decrescente no intervalo I e 0)( xf , para todo Ix , então, )( 1 )( xf xh é decrescente em I . Assinale a classificação correta: (a) V, F, F. (b) V, V, V. (c) F, V, F. (d) F, F, F. Questão 07: Selecione a alternativa que contém a função inversa de ( ) . (a) ( ) (b) ( ) (c) ( ) (d) ( ) ( ) Questão 08: Um tipo especial de bactéria caracteriza-se por uma dinâmica de crescimento particular. Quando colocada em meio de cultura, sua população cresce, dobrando sua quantidade a cada 8 horas. Sabe-se que uma população inicial de 1.000 bactérias desse tipo foi colocada em meio de cultura. Considerando essas informações, são feitas as afirmativas, a seguir. Classifique- as em Verdadeiras ou Falsas. A população destas bactérias, após 6 dias em meio de cultura, será de ( ) . A expressão para a população P, de bactérias, em função do tempo t, em dias, é dada por ( ) . A expressão para a população P, de bactérias, em função do tempo t, em dias, é dada por ( ) . Assinale a classificação correta: (a) V, V, F. (b) F, V, V. (c) F, V, F. (d) V, F, V. Questão 09: A figura, a seguir, ilustra o gráfico de uma função quadrática f . A partir dele, assinale a afirmativa, INCORRETA, a respeito da função f . (a) ( ) . (b) ( ) ( ) . (c) ( ) . (d) O intercepto do gráfico ocorre no ponto de ordenada . Questão 10: Classifique cada afirmativa, abaixo, como Verdadeira (V) ou Falsa (F): (i) As funções ( ) e ( ) são inversas uma da outra. ( ) (ii) A função ( ) é par. ( ) (iii) Se ( ) for uma função ímpar definida para todos os números reais, devemos ter ( ) . ( ) Assinale a opção que contém a sequência de classificação CORRETA: (a) F, F, V. (b) F, V, F. (c) V, F, F. (d) V, V, V. Questão 11: As afirmativas, abaixo, seguem incompletas. Analise-as. (i) O domínio da função ( ) √ é __________. (ii) A imagem da função ( ) é ________. Assinale a alternativa que contém as expressões que completam, corretamente, as afirmativas apresentadas, respectivamente: (a) . (b) . (c) . (d) . Gabarito (01)C (02)A (03)D (04)A (05)A (06)C (07)B (08)A (09)B (10)A (11)C Resolução: Questão 01: Marque a alternativa que contém a expressão que representa o perímetro P de um quadrado em função do comprimento d de sua diagonal. Solução: O perímetro de um polígono é a soma dos comprimentos dos seus lados. No caso de um quadrado de lado L, temos então que . Mas esta é uma relação entre o perímetro e o lado, e o exercício pede a relação entre o perímetro e a diagonal. Vamos então encontrar uma relação entre o lado e a diagonal do quadrado, usando o Teorema de Pitágoras: Logo, temos que √ . Substituindo esta expressão em temos √ . Racionalizando temos √ √ √ √ √ . Questão 02: Analise se cada afirmativa é verdadeira ou falsa | | | | Se | | | | então A expressão | | descreve uma situação em que a distância entre um ponto de coordenada t na reta real e o ponto de coordenada -2 é exatamente 1. Solução: Vamos analisar cada item separadamente Um ponto de coordenada e seu simétrico ( de coordenada ) estão à mesma distância da origem. Logo a afirmativa é VERDADEIRA. Considere o contraexemplo: se e . Observe que | | | |, mas . Logo a afirmativa é FALSA. A distância entre um ponto de coordenada a um ponto de coordenada é dada por | |. Logo a distância entre um ponto de coordenada t na reta real e o ponto de coordenada -2 é expressa por | |. Portanto a expressão que representa corretamente a situação descrita é | | . A afirmativa é FALSA. Questão 03: São feitas as seguintes afirmativas, incompletas. O número √ é real se e somente se ----- . O número √ é real se e somente se ----- . O número √ é real se e somente se ----- . Solução: Vamos analisar cada item separadamente Como não existem raízes reais de números negativos, para que o número √ seja real é necessário e suficiente que . Usando o raciocínio descrito acima, devemos ter . Logo . Para que o número √ seja real são necessárias duas condições: que √ seja real (logo ) E TAMBÉM que o denominador seja não nulo, logo . Portanto Questão 04: As soluções da equação modular | | | | são: Como os módulos das expressões e são iguais, podemos afirmar que estas expressões representam números reais iguais OU simétricos. Portanto devemos ter OU ( ). A primeira equação pode ser reescrita como e tem soluções ou . A segunda equação pode ser reescrita e tem como soluções ou . Questão 05: Um cabo elétrico deve ser levado de um poste A até um poste B sobre um canal cuja largura é m10 , como mostra a figura. Como a distância entre os postes A e B é muito longa, será utilizado um poste auxiliar C. Sabendo-se que o custo do cabeamento sobre o rio é de R$ 100,00/metro e sobre a terra é deR$ 50,00/metro, assinale a expressão que permite determinar o custo total deste cabeamento em função do ângulo x indicado na figura. Solução: O custo total do cabeamento será dado (em reais) pela expressão ( ) ( ) ( ) (**) Observe o triângulo retângulo ao lado, em que a medida d representa o comprimento de cabo sobre o rio. Note ainda que representa a medida de cabo sobre a terra. Como , temos . Temos também que portanto . Substituindo em (**) encontramos ( ) ( ) [ ] Colocando-se em evidência temos o resultado (a) ( ) ( ) Questão 06: Analise se cada afirmativa é verdadeira ou falsa Seja f uma função real qualquer e sejam c e d pontos do seu domínio tais que )()( dfcf . Então podemos afirmar que dc . É sempre possível dividir por uma função exponencial. Se f é uma função decrescente no intervalo I e 0)( xf para todo Ix então )( 1 )( xf xh é decrescente em I . Solução: Vamos analisar cada item separadamente: Observe a função ( ) . Perceba que pontos distintos do domínio possuem a mesma imagem (logo a função não é injetiva), pois ( ) ( ) por exemplo. Logo a afirmativa é FALSA. Como não pertence ao conjunto imagem da função exponencial, a afirmativa é VERDADEIRA. Como 0)( xf para todo Ix então )( 1 )( xf xh está definida em I . Uma vez que f é uma função decrescente no intervalo em I podemos afirmar que à medida que os valores de aumentam, os valores de f diminuem. Como )( 1 )( xf xh , os valores de devem aumentar. Portanto é crescente em I , e a afirmativa é FALSA. Questão 07: Selecione a alternativa que contém a função inversa de ( ) Solução: Vamos reescrever a função e tentar isolar o termo em . Para isso, teremos que inverter as operações presentes em . Temos então: e como Trocando-se a notação de por e vice-versa (porque pontos do domínio da pertencem à imagem da temos ( ) Questão 08: Um tipo especial de bactéria caracteriza-se por uma dinâmica de crescimento particular. Quando colocada em meio de cultura, sua população cresce, dobrando sua quantidade a cada 8 horas. Sabe-se que uma população inicial de 1.000 bactérias desse tipo foi colocada em meio de cultura. Considerando essas informações são feitas as seguintes afirmativas: A população destas bactérias após 6 dias em meio de cultura será de ( ) . A expressão para a população P, de bactérias, em função do tempo t em dias é dada por ( ) . A expressão para a população P, de bactérias, em função do tempo t em dias é dada por ( ) Solução: Como a população inicial é de 1000 bactérias, temos . Uma vez que a população dobra a cada 8 horas, para entender o que acontece a cada dia que passa (como foi pedido no problema) temos que calcular quantos intervalos de 8 horas cada dia contém. Logo, se o tempo t for dado em dias, teremos 3t intervalos de 8 horas. Assim, ( ) . Portanto ( ) ( ) , o que valida a primeira afirmativa. Por propriedades de potências, ( ) ( ) , o que automaticamente valida a segunda alternativa e invalida a terceira. Questão 09: A figura a seguir ilustra o gráfico de uma função quadrática f . A partir dele, assinale a afirmativa INCORRETA a respeito da função f . Solução: Como a função f é quadrática, e possui raízes e , podemos afirmar que f possui a seguinte fatoração: ( ) ( )( ). Como o ponto (1,12) pertence ao gráfico da função, sabemos que ( ) . Substituindo ( ) ( )( ) Logo , portanto ( ) ( )( ) . A partir daí calculam-se os valores pedidos: ( ) ( ) ( ) ( ) (V) ( ) ( ) ( ) (F) ( ) ( ) ( ) ( ) (V) ( ) ( ) , logo o intercepto do gráfico ocorre no ponto de ordenada . (V) Questão 10: Classifique cada afirmativa, abaixo, como Verdadeira (V) ou Falsa (F): (i) As funções ( ) e ( ) são inversas uma da outra. (ii) A função ( ) é par. (iii) Se ( ) for uma função ímpar definida para todos os números reais, devemos ter ( ) . Assinale a alternativa que contém a sequência de classificação CORRETA: Solução: (i) Basta verificar se ( ( )) . Calculando: ( ( )) ( ) ( ) A afirmativa é falsa. Observe que a inversa de 4 )( 3x xf é ( ) ( ) . (ii) Para que h seja uma função par devemos ter )()( xhxh . Como xxxh 2)( , temos ( ) ( ) ( ) ( ). Portanto a função não é par, e a afirmativa é falsa. (iii) Se )(xF for uma função ímpar definida para todos os números reais, devemos ter )()( xFxF para todo Rx (e em particular para 0x ). Seja então CF )0( . Então, CFF )0()0( , pois F é ímpar. Portanto, , ou . Então, 0)0( F é a afirmativa verdadeira. Questão 11: As afirmativas abaixo seguem incompletas. Analise-as. (i) O domínio da função ( ) √ é __________. (ii) A imagem da função ( ) é ________. Assinale a alternativa que contém as expressões que completam corretamente as afirmativas apresentadas, respectivamente: Solução: (i) Para analisar o domínio da função ( ) √ , observamos que existem a princípio duas restrições a serem feitas: o denominador deve ser não nulo, e o termo deve ser não negativo. Em resumo devemos ter , o que acontece para qualquer valor de . (ii) Como sabemos que para todo , devemos ter . Portanto . Questões Abertas Questão 01: Seja ( ) . Encontre uma função tal que: (a) ( )( ) (b) ( ) ( ) (c) ( ( )) Questão 02: Classifique as afirmativas abaixo como verdadeiras ou falsas. JUSTIFIQUE todas as respostas: (a) Dados dois pontos quaisquer no plano, existe uma função linear cujo gráfico os contém. (b) A função inversa de é Questão 03: Após acionado o flash de uma câmera, a bateria imediatamente começa a recarregar o capacitor do flash, que armazena uma carga elétrica dada por ( ) ( ). A capacidade máxima de carga é , e é medido em segundos. (a) Encontre a função inversa e explique seu significado. (b) Calcule quanto tempo levará para recarregar o capacitor 90% de sua capacidade, se . Questão 04 (a) Faça o gráfico de para alguns valores de A (escolha valores positivos, negativos, maiores ou menores que 1). Descreva o efeito de A sobre o gráfico. (b) Faça o gráfico de para alguns valores de B (escolha valores positivos, negativos, maiores ou menores que 1). Descreva o efeito de B sobre o gráfico. (c) Descreva o efeito das constantes A e B no gráfico de . Questão05: A função demanda para um determinado produto ( ) é linear, onde p é o preço por unidade em reais e q é a quantidade demandada. Se p aumenta R$5,00 a pesquisa mostra que q cai duas unidades. Além disso, são compradas duas unidades se o preço for de R$550,00. (a) Encontre uma fórmula para (i) q como função linear de p. (ii) p como função linear de q. (b) Desenhe um gráfico com q no eixo horizontal. Questão 06: A altura (em m) de um arbusto em uma dada fase do seu desenvolvimento pode ser expressa pela função ( ) ( ), onde o tempo é dado em anos. Frente ao exposto, desenvolva: I - Qual o tempo necessário para que a altura aumente de 0,5 para 1,5m? II - Suponha que outro arbusto, nessa mesma fase do desenvolvimento, tenha sua altura expressa pela função ( ) ( ). Verifique, apresentando os devidos cálculos, que a diferença ( ) ( ) é uma constante. Questão 07: Um fato interessante é que uma função qualquer, não necessariamente par ou ímpar, sempre pode ser decomposta na soma de uma função par com uma ímpar! De fato, observe: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (a) Chamando g(x) e h(x), a primeira e a segunda parcelas, respectivamente, mostre que a função g é par e que a função h é ímpar. (b) Mostre também que se a função dada inicialmente é par ou ímpar, então a função h ou g é nula, respectivamente. Questão 08: Sob certas condições, uma determinada cultura de bactérias começa com 200 indivíduos e triplica a cada meia hora. A partir da afirmativa acima: I - Calcule quantas bactérias existem após uma hora e meia. II - Escreva uma expressão que permita calcular quantas bactérias existem após t horas. III - Indique, através de cálculos, o tempo gasto para a população atingir 32400 indivíduos. Questão 09: Um fio de comprimento L é cortado em dois pedaços, e estes tomam a forma de uma circunferência e de um quadrado. Se é o lado do quadrado, exprima a área total englobada pelas duas figuras com uma função de . Questão 10: Uma cultura de bactérias tem, originalmente, 500 bactérias. Depois de 9 horas a cultura tem 1500 bactérias. Supondo que o crescimento é exponencial, calcule quantas bactérias a cultura terá após 6 horas. Resolução Questão 01: Seja ( ) . Encontre uma função tal que: (a) ( )( ) (b) ( ) ( ) (c) ( ( )) Solução: (a) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Logo, para encontrar ( ) devemos efetuar a divisão ( ) . Portanto ( ) . (b) ( ) ( ) ( ) ( ) . Logo, devemos ter ( ) ( ). Portanto ( ) ( ) (c) ( ( )) ( ) Aqui precisamos escrever a expressão a partir da expressão . Observe que ( ) ( ) . Logo ( ) . Questão 02: Classifique as afirmativas abaixo como verdadeiras ou falsas. JUSTIFIQUE todas as respostas: Solução: Dados dois pontos quaisquer no plano, existe uma função linear cujo gráfico os contém. FALSO. Caso os pontos estejam alinhados verticalmente existe uma reta que os contém, mas não é o gráfico de uma função linear. A função inversa de é FALSO. Se então . Portanto a função inversa é ( ) . Questão 03: Após acionado o flash de uma câmera, a bateria imediatamente começa a recarregar o capacitor do flash, que armazena uma carga elétrica dada por ( ) ( ). A capacidade máxima de carga é , e é medido em segundos. (a) Encontre a função inversa e explique seu significado. (b) Calcule quanto tempo levará para recarregar o capacitor 90% de sua capacidade, se . Solução: (a) A função dada no enunciado fornece a relação entre a carga elétrica em função do tempo. Sua função inversa, portanto, deve fornecer o tempo gasto para atingir determinada carga elétrica. Para encontrá-la precisamos isolar o t na expressão ( ) ( ). ( ) Logo, Dividindo os dois lados da equação por Como é a capacidade máxima de carga, é não negativo e podemos calcular o logaritmo dos dois lados da equação. E, por propriedades de logaritmos temos: Portanto (b) Para carregar o capacitor 90% de sua capacidade, teremos . Substituindo este valor e na função encontrada no item (a) teremos 4,6s Questão 04: (a) Faça o gráfico de para alguns valores de A (escolha valores positivos, negativos, maiores ou menores que 1). Descreva o efeito de A sobre o gráfico. (b) Faça o gráfico de para alguns valores de B (escolha valores positivos, negativos, maiores ou menores que 1). Descreva o efeito de B sobre o gráfico. (c) Descreva o efeito das constantes A e B no gráfico de . Solução: (a) A influencia na amplitude da função ou seja, na magnitude da oscilação. (b) ( ) Os valores de B influenciam na frequência da oscilação. Valores de B com módulo maior que 1 aumentam a frequência. Se o módulo for menor que 1 a frequência diminui. (c) Os valores de A influenciam na amplitude da função ou seja, na magnitude da oscilação. Os valores de B influenciam na frequência da oscilação. Valores de B com módulo maior que 1 aumentam a frequência. Se o módulo for menor que 1 a frequência diminui. Questão 05: A função demanda para um determinado produto ( ) é linear, onde p é o preço por unidade em reais e q é a quantidade demandada. Se p aumenta R$5,00 a pesquisa mostra que q cai duas unidades. Além disso, são compradas duas unidades se o preço for de R$550,00. (a) Encontre uma fórmula para (i) q como função linear de p. (ii) p como função linear de q. (b) Desenhe um gráfico com q no eixo horizontal. Solução: (a) Como a demanda depende do preço de forma linear, devemos ter onde a e b são constantes reais (a representa o coeficiente angular da reta que é o gráfico da função q, e b representa o coeficiente linear). Para encontrar os valores de a e b usaremos os dados contidos no enunciado. Se p aumenta R$5,00 a pesquisa mostra que q cai duas unidades. Logo: Usando essa informação na equação temos São compradas duas unidades se o preço for de R$550,00. Logo ( ) . Substituindo temos ( ) (i) (ii) E isolando p teremos ( ) (b) Questão 06: A altura (em m) de um arbusto em uma dada fase do seu desenvolvimento pode ser expressa pela função ( ) ( ), onde o tempo é dado em anos. Frente ao exposto, desenvolva: I - Qual o tempo necessário para que a altura aumente de 0,5 para 1,5m? II - Suponha que outro arbusto, nessa mesma fase do desenvolvimento, tenha sua altura expressa pela função ( ) ( ). Verifique, apresentando os devidos cálculos, que a diferença ( ) ( ) é uma constante. Solução: I - Temos que calcular em que instante de tempo a altura era e em que instante de tempo a altura chegou a .Para saber quando a altura era 0,5m ( ) ( ) Para saber quando a altura era 1,5m ( ) ( ) Logo serão necessários anos. II – ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) , Logo ( ) ( ) ( ) ( ) , portanto constante. Questão 07: Um fato interessante é que uma função qualquer, não necessariamente par ou ímpar, sempre pode ser decomposta na soma de uma função par com uma ímpar! De fato, observe: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) (a) Chamando g(x) e h(x), a primeira e a segunda parcelas, respectivamente, mostre que a função g é par e que a função h é ímpar. (b) Mostre também que se a função dada inicialmente é par ou ímpar, então a função h ou g é nula, respectivamente. Solução: (a) Sendo ( ) ( ) ( ) e ( ) ( ) ( ) temos ( ) ( ) ( ( )) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Logo, g é par. Além disso, ( ) ( ) ( ( )) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Logo h é ímpar. (b) Se a função for par, devemos ter ( ) ( ). Usando essa igualdade na definição de h temos ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Se a função for ímpar, devemos ter ( ) ( ). Usando essa igualdade na definição de g temos ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) Questão 08: Sob certas condições, uma determinada cultura de bactérias começa com 200 indivíduos e triplica a cada meia hora. A partir da afirmativa acima: I - Calcule quantas bactérias existem após uma hora e meia. II - Escreva uma expressão que permita calcular quantas bactérias existem após t horas. III - Indique, através de cálculos, o tempo gasto para a população atingir 32400 indivíduos. Solução: I - Após 30 min a população irá triplicar, e passará a ser indivíduos. Depois de mais meia hora, novamente irá triplicar e será de indivíduos. Finalmente, ao se passarem novamente 30 minutos teremos indivíduos. II - Observe que o tempo deve ser medido em horas. Já sabemos que ( ) , onde T é o número de intervalos de 30 minutos. Como a cada hora temos dois intervalos de meia hora, devemos ter ( ) , com t medido em horas. III - Quando a população for de 32400 indivíduos teremos . Logo . Portanto , o que nos permite afirmar (verifique) que . Questão 09: Um fio de comprimento L é cortado em dois pedaços, e estes tomam a forma de uma circunferência e de um quadrado. Se é o lado do quadrado, exprima a área total englobada pelas duas figuras com uma função de . Solução: Como é o lado do quadrado, será seu perímetro e será o comprimento de fio disponível para o comprimento da circunferência. Logo , em que representa o raio da circunferência. A área total englobada pelas duas figuras será dada pela soma da área do quadrado de lado e a área do círculo de raio . Logo Para atender ao enunciado devemos expressar a área como uma função da variável , por isso, vamos usar a relação para obter . Portanto ( ) ( ) Lembrando que L representa o comprimento total do fio e é uma constante, neste caso. Questão 10: Uma cultura de bactérias tem, originalmente, 500 bactérias. Depois de 9 horas a cultura tem 1500 bactérias. Supondo que o crescimento é exponencial, calcule quantas bactérias a cultura terá após 6 horas. Solução: Vamos denotar por ( ) a população de bactérias em função do tempo. Segundo o enunciado o crescimento é exponencial, logo devemos ter ( ) , onde e são constantes positivas. Como a população inicial é de 500 bactérias, . Além disso, foi dado que ( ) . Substituindo essas informações na função teremos Esta equação nos permite encontrar o valor da constante k. Portanto a função para a população de bactérias pode ser reescrita como ( ) Logo, após 6 horas a população será ( )
Compartilhar