Prévia do material em texto
FUNÇÕES DO SEGUNDO GRAU E SEUS GRÁFICOS
Uma função do segundo grau (também conhecida como função quadrática) é uma função polinomial de
grau 2 da forma ( ) , onde a, b e c são constantes reais e a 0.
f(x) = 3x
2
- 4x + 1, onde a = 3, b = - 4 e c = 1
f(x) = x
2
-1, onde a = 1, b = 0 e c = -1
f(x) = - x
2
+ 8x, onde a = -1, b = 8 e c = 0
f(x) = -4x
2
, onde a = - 4, b = 0 e c = 0
Veremos que o gráfico de toda função do segundo grau é uma parábola de concavidade para cima ou para
baixo.
Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax
2
+ bx + c, notaremos sempre que:
se a > 0, a parábola tem a concavidade voltada para cima;
se a < 0, a parábola tem a concavidade voltada para baixo;
Zeros da função e a Equação do 2º Grau
Chama-se zeros ou raízes da função polinomial do 2º grau f(x) = ax
2
+ bx + c , a 0, os números reais x
tais que f(x) = 0.
Então as raízes da função f(x) = ax
2
+ bx + c são as soluções da equação do 2º grau ax
2
+ bx + c = 0, as
quais são dadas pela chamada fórmula de Bhaskara:
Temos:
Observação
A quantidade de raízes reais de uma função quadrática depende do valor obtido para o
radicando , chamado discriminante, a saber:
quando é positivo, há duas raízes reais e distintas;
quando é zero, há só uma raiz real (para ser mais preciso, há duas raízes iguais);
quando é negativo, não há raiz real.
Forma Canônica ou forma padrão
A construção do gráfico da função quadrática através de uma tabela de valores de x e de y nem sempre é
precisa, pois pode acontecer que em certa função o valor da abscissa (valor de x) ou da ordenada (valor de y)
não seja inteiro.
Para iniciarmos um estudo mais detalhado da função, vamos transformá-la em outra forma mais adequada,
chamada forma canônica.
A forma canônica da função quadrática é:
Zeros da Função Quadrática pela forma canônica
Os zeros ou raízes da função são os valores de x para os quais .
Observemos que, para existir raízes reais na equação do segundo grau, precisamos que seja real. Logo,
temos três casos:
I) e, portanto, a equação apresentará duas raízes reais e distintas, que
serão: .
II) e, portanto, a equação apresentará duas raízes reais e iguais, que serão: .
III) e sabemos que, neste caso, , portanto, diremos que a equação não apresentará raízes
reais.
Interpretando geometricamente, os zeros da função quadrática são as abscissas dos pontos onde a parábola
corta o eixo x.
Máximo e Mínimo
Sendo o conjunto imagem, dizemos que é o valor de máximo da
função se, e somente se, para qualquer . E então, o
número , sendo o conjunto domínio, é chamado de ponto de máximo da função.
Dizemos que é o valor de mínimo da função se, e somente se, para
qualquer . E então, o número é chamado de ponto de mínimo da função.
Sucintamente, podemos dizer que:
i) Se , a função quadrática admite o valor máximo .
ii) Se , a função quadrática admite o valor mínimo .
Vértice da Parábola
O ponto (
) é chamado vértice da parábola.
Domínio e imagem da função do 2º grau
D ( f ) = IR
Im(f) = {
} ( ) Im(f) = {
} ( )
EXERCÍCIOS
1. (ENEM) Um posto de combustível vende 10.000 litros de álcool por dia a R$ 1,50 cada litro. Seu
proprietário percebeu que, para cada centavo de desconto que concedia por litro, eram vendidos 100 litros a
mais por dia. Por exemplo, no dia em que o preço do álcool foi R$ 1,48, foram vendidos 10.200 litros.
Considerando x o valor, em centavos, do desconto dado no preço de cada litro, e V o valor, em R$,
arrecadado por dia com a venda do álcool, então a expressão que relaciona V e x é:
a) V = 10.000 + 50x – x² b) V = 10.000 + 50x + x² c) V = 15.000 – 50x – x²
d) V = 15.000 + 50x – x² e) V = 15.000 – 50x + x²
2. (UEL) A função real f, de variável real, dada por ( ) , tem um valor:
a) mínimo igual a -16, para x = 6. b) mínimo igual a 16, para x = -12.
c) máximo igual a 56, para x = 6. d) máximo igual a 72, para x = 12.
e) máximo igual a 240, para x = 20.
3. (UFMG) Observe a figura.
Nessa figura, está representada a parábola de vértice V, gráfico da função de segundo grau cuja expressão é:
a)
b) y = x² – 10x c) y = x² + 10x d)
e)
4. Em cada um dos itens abaixo, ache o vértice, o eixo de simetria do gráfico e a imagem de cada uma das
funções. Classifique o vértice como um ponto de máximo ou de mínimo da função dada.
a) ( ) b) ( ) c) ( )
5. Escreva cada uma das funções abaixo na forma padrão identificando o vértice e o eixo de simetria.
a) ( ) b) ( )
6. Em cada um dos itens abaixo, use o discriminante para decidir o número de vezes em que o gráfico da
função corta o eixo x.
a) ( ) b) ( ) c) ( )
7. Um fazendeiro tem 100 metros de arame para delimitar um curral de forma retangular. Quais as dimensões
do curral para que a área cercada seja máxima?
8. Assinale a alternativa correta:
a) O gráfico da função y = x² + 2x não intercepta o eixo y.
b) O gráfico da função y = x² + 3x + 5 possui concavidade para baixo.
c) O gráfico da função y = 5x – 7 é decrescente.
d) A equação x² + 25 = 0 possui duas raízes reais e diferentes.
e) A soma das raízes da função y = x² – 3x – 10 é igual a 3.
9. Determine a função do 2º grau sabendo que f(0) = 2, f(–1) = 1 e f(1) = 1.
10. Uma festa no pátio de uma escola reuniu um público de 2.800 pessoas numa área retangular
de dimensões x e x + 60 metros. O valor de x, em metros, de modo que o público tenha sido de,
aproximadamente, quatro pessoas por metro quadrado, é:
a) 5 m b) 6 m c) 8 m d) 10 m e) 12 m
11. Determine o valor de x que provoca o valor máximo da função real f(x) = -x² + 7x – 10.
a) 3,5b) – 2 c) 0 d) 10 e) – 1,5
12. Uma agência de viagens vende pacote turísticos coletivos com destino a Fortaleza. Um pacote para 40
clientes custa R$ 2000,00 por pessoa e, em caso de desistência, cada pessoa que permanecer no grupo deve
pagar mais R$ 100,00 por cada desistente do pacote de viagem. Dessa forma, determine o número de pessoas
que devem realizar a viagem para que essa agência obtenha lucro máximo na venda desse pacote de viagens.
GABARITO
1. D 2. C 3. A
4. a) O vértice da parábola é o ponto V = (-4, -7), seu eixo de simetria é a reta vertical de equação x = - 4 e sua imagem
o conjunto de todos os números reais maiores ou iguais a -7. Mínimo.
b) O vértice da parábola é o ponto V = (1, -2), seu eixo de simetria é a reta vertical de equação x = 1 e sua imagem o
conjunto de todos os números reais menores ou iguais a -2. Máximo.
c) O vértice da parábola é o ponto V = (-2, -1), seu eixo de simetria é a reta vertical de equação x = - 2 e sua imagem o
conjunto de todos os números reais maiores ou iguais a -1. Mínimo.
5. a) A função pode ser escrita na forma padrão como f(x) = 4 ( x + 1)
2
-7. V(-1, -7) x = -1.
b) A função pode ser escrita na forma padrão como f(x) = -3 ( x - 1)
2
+ 3. V(1, 3) x = 1.
6. a) O discriminante da equação x
2
+ 4 = 0 é negativo e, portanto, o gráfico da função não corta o eixo dos x.
b) O discriminante da equação x
2
+ 4x + 4 = 0 é igual a zero e, portanto, o gráfico da função tangencia o eixo dos x.
c) O discriminante da equação -x
2
+ 4x + 4 = 0 é positivo e, portanto, o gráfico da função corta o eixo dos x em dois
pontos.
7. Um quadrado de lado 25 m. 8. E 9. ( ) 10. D 11. A 12. 30 pessoas