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CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim Função polinomial do 2º Grau ou Quadrática Definição:Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, onde a, b e c são números reais e a ≠ 0 Vejamos alguns exemplos de função quadráticas: 1. f(x) = 3x2 - 4x + 1, onde a = 3, b = - 4 e c = 1 2. f(x) = x2 -1, onde a = 1, b = 0 e c = -1 3. f(x) = 2x2 + 3x + 5, onde a = 2, b = 3 e c = 5 4. f(x) = - x2 + 8x, onde a = 1, b = 8 e c = 0 5. f(x) = -4x2, onde a = - 4, b = 0 e c = 0 As funções do 2º grau possuem diversas aplicações no cotidiano, principalmente em situações relacionadas à Física envolvendo movimento uniformemente variado, lançamento oblíquo e etc.; na Biologia, estudando o processo de fotossíntese das plantas; na Administração e Contabilidade relacionando as funções custo, receita e lucro; e na Engenharia Civil presente nas diversas construções. Zero e Equação do 2º Grau Chama-se zeros ou raízes da função polinomial do 2º grau f(x) = ax2 + bx + c , a 0, os números reais x tais que f(x) = 0. Então as raízes da função f(x) = ax2 + bx + c são as soluções da equação do 2º grau ax2 + 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; CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim • quando é zero, há só uma raiz real; • quando é negativo, não há raiz real GRÁFICO DA FUNÇÃO DO SEGUNDO GRAU O gráfico da função definida de IR em IR por: ( ) 02 ≠++= acomcbxaxxf . É uma curva chamada parábola. Ao observarmos uma montanha russa, podemos visualizar uma parábola. Ao construir o gráfico de uma função quadrática, 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; A parábola possui um eixo de simetria, que a intercepta num ponto chamado: vértice. Vértice: Toda parábola tem um ponto de ordenada máxima (a < 0) ou um ponto de ordenada mínima (a > 0). A este ponto V (x, y), chamamos de vértice da parábola. É o ponto mais alto ou mais baixo do gráfico. Para calcular as coordenadas do vértice usamos: CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim � a b x v 2 − = Para calcular o valor da abscissa x; � a y v 4 ∆− = Para calcular o valor da ordenada y, Portanto: ∆−− = aa bV 4 , 2 . Tome Nota • Podemos calcular o valor da ordenada y do vértice, substituindo na função, o valor da abscissa x encontrado anteriormente e calcular seu valor numérico. • A fórmula a y v 4 ∆− = só é interessante quando você já calculou o valor do delta ou quando o valor do x é na forma de fração. O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a 0, é uma curva chamada parábola. Exemplo: Vamos construir o gráfico da função y = x2 + x: Primeiro atribuímos a x alguns valores, depois calculamos o valor correspondente de y e, em seguida, ligamos os pontos assim obtidos. x y -3 6 -2 2 -1 0 0 0 1 2 2 6 CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim Observação: Ao construir o gráfico de uma função quadrática y = ax2 + 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; Quando a parábola tiver a concavidade voltada para baixo a abscissa do vértice será o ponto de máximo e a ordenada do vértice será o valor máximo. Quando a parábola tiver a concavidade voltada para cima à abscissa do vértice será o ponto de mínimo e a ordenada do vértice será o valor mínimo. Para calcular os pontos de máximos ou mínimos usamos as coordenadas do vértice já estudadas anteriormente. ���� a b x v 2 − = Para calcular o valor da abscissa x; ���� a y v 4 ∆− = Para calcular o valor da ordenada y. Resumindo: CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim Lista de Função Polinomial do 2º grau ou Quadrática 1. As coordenadas do vértice da função y = x2 – 2x – 3 são: a) V ( -1, 3 ) b) V ( 2, 3 ) c) V ( 1, -4 ) d) V ( 1, 2 ) 2. O gráfico que representa a função f(x) = x² - 4x +1 3, é: 3.O vértice da parábola y = - x2 + 4 x + 5 é: a) V = ( 2, 9 ) b) V = ( 5, -1 ) c) V = ( -1, -5 ) d) V = ( 0, 0 ) Um corpo lançado do solo verticalmente para cima tem posição em função do tempo dada pela função f(t) = 40 t – 5 t2 onde a altura f(t) é dada em metros e o tempo t é dado em segundos. De acordo com essas informações responda as questões 4 e 5. CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim 4. O tempo que o corpo levou para atingir a altura máxima é: a) 2 segundos b) 3 segundos c) 8 segundos d) 4 segundos 5. A altura máxima atingida pelo corpo foi de: a) 80 metros b) 40 metros c) 60 metros d) 30 metros Considere a função f(x) = x2 – 4x + 3 e responda as questões 6 e 7. 6 – Os zeros ou raízes de um função do 2º grau são os valores de x que anulam a função, isto é: f(x) = 0. Sendo assim, calculando os zeros da função acima encontraremos: a) –1 e -3 b) 1 e -3 c) –1 e 3 d) 1 e 3 7.O gráfico da função está representado no item: 9.O valor máximo da função f(x) = - x2 + 240x + 2.000 é: Resposta: 16400 10. A função f(x)= x2 - 2x + 1 tem valor mínimo no ponto: Resposta: x = 1 11.Considere a função f: IR em IR, definida por f(x) = x2 - 2x + 5. Coloque Vou F a) Vértice do gráfico de f é o ponto (1; 4); b) f possui dois zeros reais e distintos; c) f atinge um máximo para x = 1; CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim d) Gráfico de f é tangente ao eixo das abscissas. 12.Para inaugurar uma linha reta de estrada de ferro, dois trens sairão às 8 horas da manhã, um de cada cidade, e se encontrarão num ponto da estrada exatamente ao meio dia, onde pararão e será servido um drinque especial nos dois trens. Suponha que a distância de um dos trens, desde a cidade A, seja dada pela função ttS 214 2 += e que a distância do outro trem, desde a cidade B, seja dada pela função ttS 416 2 += , onde S1 e S2 são as distâncias em quilômetros, t é o tempo em horas e 504 é a distância entre as cidades A e B. A que distância de cada cidade os dois trens se encontrarão? Resposta: Os trens se encontrarão a 232 km de uma cidade e a 272 km da outra cidade. 13.Uma bola, ao ser chutada num tiro de meta por um goleiro, numa partida de futebol, teve sua trajetória descrita pela equação h(t)=-2t²+8t (t≥0), onde t é o tempo medido em segundos e h(t) é a altura em metros da bola no instante t. Determine, após o chute: a) o instante em que a bola retornará ao solo; Resposta 4 segundos b) a altura máxima atingida pela bola. Resposta: 8 metros 15. Um laboratório testou a ação de uma droga em uma amostra de 720 frangos. Constatou-se que a lei de sobrevivência do lote de frangos era dada pela relação v(t)=at²+b, onde v(t) é o número de elementos vivos no tempo t (meses).Sabendo- se que o último frango morreu quando t=12 meses após o início da experiência, a quantidade de frangos que ainda estava viva no 10° mês é : a) 80 b) 100 c) 120 d) 220 e) 300 16.A função f(x) = x²- 4x + k tem o valor mínimo igual a 8. O valor de k é: Resposta K=12 17.Se o vértice da parábola dada por y = x² - 4x + m é o ponto ( 2 , 5), então o valor de m é : Resposta m =9 18.Considere a parábola de equação y = x² - 4x + m . Para que a abscissa e a ordenada do vértice dessa parábola sejam iguais, então m deve ser igual a: Resposta: m=6 CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim 19.Planeja-se construir duas estradas em uma região plana. Colocando coordenadas cartesianas na região, as estradas ficam representadas pelas partes dos gráficos da parábola y=-x²+10x e da reta y=4x+5, com 2≤x≤8.Qual a soma das coordenadas do ponto representando a interseção das estradas? Resposta: A soma é 30 20.Os pontos (0, 0) e (2, 1) estão no gráfico de uma função quadrática f. O mínimo de f é assumido no ponto de abscissa x = - 1/ 4 . Logo, o valor de f(1) é: Resposta: f(1)=3/10 21.Nessa figura, está representada a parábola de vértice V, gráfico da função de segundo grau cuja expressão é: resposta: y = (x² /5) - 2x 22.O gráfico da função y=ax²+bx+c é a parábola da figura a seguir. Os valores de a, b e c são, respectivamente: Resposta: - 1, 6 e 0 23.O ponto de maior ordenada, pertence ao gráfico da função real definida por f(x) = (2x - 1) (3 - x), é o par ordenado (a,b). Então a - b é igual a: Resposta 11/8 CURSO DE ENGENHARIAS E TECNOLOGIAS ESTUDOS LÓGICOS MATEMÁTICOS ProfªEsp. Soraia Abud Ibrahim 24.A parábola P representada na figura é o gráfico de uma função quadrática f. Se y = g(x) for outra função quadrática cujas raízes sejam as mesmas de f e se o vértice do gráfico dessa g for simétrico ao vértice de P com relação ao eixo 0x, então g(-1) vale : Resposta : -8 25.Supondo que no dia 5 de dezembro de 1995, o Serviço de Meteorologia do Estado do Paraná tenha informado que a temperatura na cidade de Londrina atingiu o seu valor máximo às 14 horas, e que nesse dia a temperatura f(t) em graus é uma função do tempo "t" medido em horas, dada por ( ) 1562 −+−= btttf , quando 8 < t < 20. Obtenha o valor de b. Resposta: 28 Gabarito 1. Letra C 2. Letra B 3. Letra A 4. Letra D 5. Letra A 6. Letra D 7. Letra A 11. Letra C 15. Letra D 24. Letra A
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