Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 1 de 15 DISCIPLINA PRÉ-CÁLCULO 2020-2 Profa. Maria Lúcia Campos Profa. Marlene Dieguez EP 13 – Função Exponencial e Função Logaritmo GABARITO ___________________________________________________________________________________ Exercício 1: Faça o que se pede: a) Resolva em ℝ a seguinte equação 3. 2𝑥+3 = 192. 3𝑥−3 b) Se 𝑥 ∈ ℝ e 2𝑥 + 2−𝑥 = 10 , encontre o valor de 4𝑥 + 4−𝑥 . Resolução: a) 3. 2𝑥+3 = 192. 3𝑥−3 ⟺ 3. 2𝑥. 23 = 26. 3 . 3𝑥 . 3−3 ⟺ 2𝑥. 23 = 26. 3𝑥. 3−3 ⟺ 2𝑥 3𝑥 = 26 23 . 3−3 ⟺ 2𝑥 3𝑥 = 23 33 ⟺ ( 2 3 ) 𝑥 = ( 2 3 ) 3 ⟺ 𝑥 = 3 O conjunto solução é {𝟑}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Observe que 4𝑥 + 4−𝑥 = (22)𝑥 + (22)−𝑥 = (2𝑥)2 + (2−𝑥)2 . Como sabemos que 2𝑥 + 2−𝑥 = 10 , vamos elevar a soma 2𝑥 + 2−𝑥 ao quadrado, pois faremos aparecer a soma (2𝑥)2 + (2−𝑥)2. Então, 2𝑥 + 2−𝑥 = 10 ⇒ (2𝑥 + 2−𝑥)2 = 102 ⟺ (2𝑥)2 + 2. 2𝑥. 2−𝑥 + (2−𝑥)2 = 100 ⟺ (22)𝑥 + 2. 2𝑥−𝑥 + (22)−𝑥 = 100 ⟺ (22)𝑥 + 2. 20 + (22)−𝑥 = 100 ⟺ (22)𝑥 + (22)−𝑥 = 100 − 2. 1 ⟺ 4𝑥 + 4−𝑥 = 98 __________________________________________________________________________ Exercício 2: Resolva em ℝ as seguintes inequações: a) ( 1 2 ) 𝑥2−4 > 8 b) 22𝑥 − 6. 2𝑥 + 8 < 0 Resolução: a) ( 1 2 ) 𝑥2−4 > 8 ⟺ (2−1)𝑥 2−4 > 23 ⟺ 2−𝑥 2+4 > 23 𝑏𝑎𝑠𝑒 >1 ,𝑒𝑥𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒 ⇔ −𝑥2 + 4 > 3 ⟺ 𝑥2 < 1 ⟺ √𝑥2 < √1 ⟺ | 𝑥| < 1 ⟺ −1 < 𝑥 < 1. O conjunto solução é 𝑺 = (−𝟏 , 𝟏). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 2 de 15 b) 22𝑥 − 6. 2𝑥 + 8 < 0 22𝑥 − 6. 2𝑥 + 8 < 0 ⟺ (2𝑥)2 − 6. 2𝑥 + 8 < 0 . Fazendo a substituição 𝑦 = 2𝑥 , obtemos: 𝑦2 − 6𝑦 + 8 < 0 . Resolvendo a equação associada 𝑦2 − 6𝑦 + 8 = 0 : 𝒚 = −(−𝟔) ± √(−𝟔)𝟐 − 𝟒. 𝟏. 𝟖 𝟐. 𝟏 = 𝟔 ± √𝟑𝟔 − 𝟑𝟐 𝟐 = 𝟔 ± √𝟒 𝟐 = 𝟔 ± 𝟐 𝟐 ⟺ 𝑦 = 4 𝑜𝑢 𝑦 = 2 Logo, 𝑦2 − 6𝑦 + 8 < 0 ⟺ 2 < 𝑦 < 4 ⟺ 21 < 2𝑥 < 22 𝑏𝑎𝑠𝑒 >1 ,𝑒𝑥𝑝𝑜𝑛𝑒𝑛𝑐𝑖𝑎𝑙 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒 ⇔ 1 < 𝑥 < 2. O conjunto solução é 𝑺 = (𝟏 , 𝟐). __________________________________________________________________________ Exercício 3: Resolva em ℝ as seguintes equações: a) ln(2𝑥 − 1) = 3 b) ln(ln(𝑥)) = 1 c) ln(𝑥) + ln(𝑥 − 1) = 1. Resolução: a) ln(2𝑥 − 1) = 3 Resolvendo a equação: ln(2𝑥 − 1) = 3 ⟺ 𝑒ln(2𝑥−1) = 𝑒3 𝑒ln 𝑧 = 𝑧 ⇔ 2𝑥 − 1 = 𝑒3 ⟺ 𝑥 = 1 + 𝑒3 2 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) ln(ln(𝑥)) = 1 ln(ln(𝑥)) = 1 ⟺ 𝑒ln(ln(𝑥)) = 𝑒1 𝑒ln 𝑧 = 𝑧 , 𝑧 > 0 ⇔ ln(𝑥) = 𝑒 ⟺ 𝑒ln(𝑥) = 𝑒𝑒 𝑒ln𝑥 = 𝑥 , 𝑥 > 0 ⇔ 𝑥 = 𝑒𝑒 . ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) ln(𝑥) + ln(𝑥 − 1) = 1 Para que a propriedade a seguir, ln(𝑥) + ln(𝑥 − 1) = ln(𝑥(𝑥 − 1)) possa ser aplicada é preciso que 𝑥 > 0, 𝑥 − 1 > 0 𝑒 𝑥(𝑥 − 1) > 0. Mas 𝑥 > 0, 𝑥 − 1 > 0 ⟹ 𝑥(𝑥 − 1) > 0 . Assim, basta 𝑥 > 0, 𝑥 − 1 > 0 , ou seja, é preciso que 𝑥 > 1. Resolvendo a equação: ln(𝑥) + ln(𝑥 − 1) = 1 ln(𝑎)+ln(𝑏)=ln (𝑎𝑏) ⇒ ln(𝑥(𝑥 − 1)) = 1 ⟺ 𝑒ln(𝑥(𝑥−1)) = 𝑒1 𝑒ln𝑧 = 𝑧 ⇔ 𝑥(𝑥 − 1) = 𝑒 ⟺ 𝑥2 − 𝑥 − 𝑒 = 0 . Resolvendo a equação 𝑥2 − 𝑥 − 𝑒 = 0: 𝑥 = −(−1)±√(−1)2−4.1.(−𝑒) 2.1 = 1±√1+4𝑒 2 ⟺ 𝑥 = 1−√1+4𝑒 2 𝑜𝑢 𝑥 = 1+√1+4𝑒 2 . É preciso saber se 1−√1+4𝑒 2 > 1 e se 1+√1+4𝑒 2 > 1. Temos que: Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 3 de 15 ▪ 1+√1+4𝑒 2 > 1 ⇔ 1 + √1 + 4𝑒 > 2 ⇔ √1 + 4𝑒 > 1 ⇔ (√1 + 4𝑒) 2 > 12 ⇔ 1 + 4𝑒 > 1 ⇔ 4𝑒 > 0 . Como a desigualdade 4𝑒 > 0 é verdadeira , então pelas equivalências, a desigualdade 1+√1+4𝑒 2 > 1 é verdadeira e 𝑥 = 1+√1+4𝑒 2 é solução da equação dada. ▪ 1−√1+4𝑒 2 > 1 ⇔ 1 − √1 + 4𝑒 > 2 ⇔ −√1 + 4𝑒 > 1 Como a desigualdade −√1 + 4𝑒 > 1 não é verdadeira, pois, −√1 + 4𝑒 é um número negativo, logo não pode ser maior que 1 Pelas equivalências, concluímos que 1−√1+4𝑒 2 > 1 não é verdadeira e, portanto, 𝑥 = 1−√1+4𝑒 2 não é solução da equação dada. então pelas equivalências, a desigualdade 1+√1+4𝑒 2 > 1 é verdadeira e 𝑥 = 1+√1+4𝑒 2 é solução da equação dada. Então o conjunto solução é 𝑺 = { 1+√1+4𝑒 2 }. ___________________________________________________________________________________ Exercício 4: Determine o domínio de cada uma das seguintes funções: a) 𝑓(𝑥) = 𝑒 𝑥 2𝑥2−5𝑥+3 b) 𝑔(𝑥) = ln(𝑥2 − 4) c) ℎ(𝑥) = 1 ln(𝑥−1) d) 𝑗(𝑥) = 1 ln(𝑥)−1 e) 𝑘(𝑥) = 𝑒√2−3𝑥 f) 𝑙(𝑥) = ln(5 − |𝑥|) g) 𝑚(𝑥) = √ln(𝑥) − 1 h) 𝑛(𝑥) = 𝑥 1−𝑒𝑥 i) 𝑔(𝑥) = ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) j) ℎ(𝑥) = 𝑒 ( √|𝑥|−3 𝑥2−16 ) Resolução: a) Seja 𝑓(𝑥) = 𝑒 𝑥 2𝑥2−5𝑥+3. Como a função exponencial está definida para todos os números reais, o domínio da função 𝑓 depende apenas do expoente. Como o expoente é uma função racional, a única exigência é que o denominador seja diferente de zero. 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 2𝑥2 − 5𝑥 + 3 ≠ 0}. Mas, 2𝑥2 − 5𝑥 + 3 = 0 ⟺ 𝑥 = 3 2 𝑜𝑢 𝑥 = 1 Assim, 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = ℝ − {1, 3 2 }. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Seja 𝑔(𝑥) = ln(𝑥2 − 4). Como a função logaritmo está definida para os números positivos então, 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥2 − 4 > 0}. Mas, 𝑥2 − 4 > 0 ⟺ 𝑥2 > 4 ⟺ √𝑥2 > √4 ⟺ |𝑥| > 2 ⟺ 𝑥 < −2 𝑜𝑢 𝑥 > 2. Assim, 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥2 − 4 > 0} = (−∞,−2) ∪ (2,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 4 de 15 c) Seja ℎ(𝑥) = 1 ln(𝑥−1) . Para que ln(𝑥 − 1) possa ser calculado é preciso que 𝑥 − 1 > 0. Como ln(𝑥 − 1) está no denominador, é preciso também, que ln(𝑥 − 1) ≠ 0. Mas, ln(𝑥 − 1) = 0 ⟺ 𝑥 − 1 = 1 ⟺ 𝑥 = 2. Portanto, 𝐷𝑜𝑚(ℎ) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 − 1 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 2} = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 > 1 𝑒 𝑥 ≠ 2} = (1, 2) ∪ (2,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) Seja. 𝑗(𝑥) = 1 ln(𝑥)−1 . Para que o ln 𝑥 possa ser calculado é preciso que 𝑥 > 0. Como ln(𝑥) − 1 está no denominador, é preciso também, que ln(𝑥) − 1 ≠ 0. Mas, ln(𝑥) − 1 = 0 ⟺ ln(𝑥) = 1 ⟺ 𝑥 = 𝑒. Portanto, 𝐷𝑜𝑚(𝑗) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 𝑒} = (0, 𝑒) ∪ (𝑒,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- e) Seja 𝑘(𝑥) = 𝑒√2−3𝑥. Como a função exponencial está definida para todos os números reais, o domínio da função 𝑘 depende apenas do expoente. Como o expoente é uma raiz quadrada, é preciso que o radicando seja maior ou igual a zero. Assim, 𝐷𝑜𝑚(𝑘) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 2 − 3𝑥 ≥ 0} = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 ≤ 2 3 } = (−∞, 2 3 ]. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------f ) Seja 𝑙(𝑥) = ln(5 − |𝑥|). 𝐷𝑜𝑚(𝑙) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 5 − |𝑥| > 0} = {𝑥 ∈ ℝ ∶ |𝑥| < 5} = {𝑥 ∈ ℝ ∶ −5 < 𝑥 < 5} = (−5, 5). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- g) Seja 𝑚(𝑥) = √ln(𝑥) − 1. Para que o ln 𝑥 possa ser calculado é preciso que 𝑥 > 0. Para que a raiz quadrada possa ser calculada, é preciso que ln(𝑥) − 1 ≥ 0. Mas, ln(𝑥) − 1 ≥ 0 ⟺ ln(𝑥) ≥ 1 ⟺ 𝑥 ≥ 𝑒. Esta afirmação acima pode ser observada no gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥). Portanto, 𝐷𝑜𝑚(𝑚) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 > 0 𝑒 𝑥 ≥ 𝑒} = [𝑒,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 5 de 15 h) Seja 𝑛(𝑥) = 𝑥 1−𝑒𝑥 . É preciso que o denominador 1 − 𝑒𝑥 ≠ 0. Mas, 1 − 𝑒𝑥 = 0 ⟺ 1 = 𝑒𝑥 ⟺ 𝑥 = 0. Portanto, 𝐷𝑜𝑚(𝑛) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 ≠ 0} = (−∞, 0) ∪ (0,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i) Seja 𝑔(𝑥) = ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ). Para que o ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) possa ser calculado é preciso que 2𝑥+1 𝑥−2 > 0 e 𝑥 − 2 ≠ 0. Analisando o sinal da fração 2𝑥+1 𝑥−2 e lembrando que 𝑥 ≠ 2, temos: Assim, 2𝑥+1 𝑥−2 > 0 ⟺ 𝑥 ∈ (−∞,− 1 2 ) ∪ (2,∞). Portanto o 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−∞,− 1 2 ) ∪ (2,∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- j) Seja ℎ(𝑥) = 𝑒 ( √|𝑥|−3 𝑥2−16 ) . Como a função exponencial está definida para todos os números reais, o domínio da função ℎ depende apenas do expoente. Como o expoente é um quociente e no numerador temos uma raiz quadrada, é preciso que o radicando seja maior ou igual a zero e que o denominador não se anule. Assim, 𝐷𝑜𝑚(ℎ) = {𝑥 ∈ ℝ ∶ |𝑥| − 3 ≥ 0 𝑒 𝑥2 − 16 ≠ 0} Mas, |𝑥| − 3 ≥ 0 ⟺ |𝑥| ≥ 3 ⟺ 𝑥 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑥 ≥ 3 e, 𝑥2 − 16 ≠ 0 ⟺ 𝑥2 ≠ 16 ⟺ 𝑥 ≠ −4 𝑒 𝑥 ≠ 4. Assim, 𝐷𝑜𝑚(ℎ) = (−∞,−4) ∪ (−4,−3] ∪ [3, 4) ∪ (4,∞). ___________________________________________________________________________________ −∞ < 𝑥 < − 1 2 𝑥 = − 1 2 − 1 2 < 𝑥 < 2 𝑥 = 2 2 < 𝑥 < +∞ 2𝑥 + 1 −− −− 0 + +++ + ++++ 𝑥 − 2 −− −− − − −−− 0 ++++ 2𝑥+1 𝑥−2 ++ ++ 0 − −−− 𝑛 𝑑 ++++ 2𝑥+1 𝑥−2 > 0 //////////////// 𝑛 𝑑 //////////////// Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 6 de 15 Exercício 5: Resolva em ℝ as seguintes inequações: a) ln(1 − 𝑥) < 3 b) ln(𝑥2 − 4) > 1 c) ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) < 0 d) log2(𝑥) < log𝑥 2 Resolução: a) ln(1 − 𝑥) < 3 Para que ln(1 − 𝑥) possa ser calculado é preciso que 1 − 𝑥 > 0 , ou seja que 𝑥 < 1. ln(1 − 𝑥) < 3 𝑦=𝑒𝑥 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ⇔ 𝑒ln(1−𝑥) < 𝑒3 𝑒ln 𝑧 = 𝑧 , 𝑧 > 0 ⇔ 1 − 𝑥 < 𝑒3 ⟺ 𝑥 > 1 − 𝑒3 . Como 𝑒3 > 1 ⟺ 𝟏 − 𝑒3 < 0 . Como também devemos ter 𝑥 < 1 então o conjunto solução é 𝑺 = (𝟏 − 𝒆𝟑 , 𝟏). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) ln(𝑥2 − 4) > 1 Para que ln(𝑥2 − 4) possa ser calculado é preciso que 𝑥2 − 4 > 0. O item b) do Exercício 4 calculou o domínio da função 𝑔(𝑥) = ln(𝑥2 − 4) e concluiu que 𝑥 ∈ (−∞ ,−2) ∪ (2 , +∞). ln(𝑥2 − 4) > 1 𝑦=𝑒𝑥 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ⇔ 𝑒ln(𝑥 2−4) > 𝑒1 𝑒ln𝑧 = 𝑧 , 𝑧 > 0 ⇔ 𝑥2 − 4 > 𝑒 ⟺ 𝑥2 > 𝑒 + 4 ⟺ √𝑥2 > √𝑒 + 4 ⟺ |𝑥| > √𝑒 + 4 ⟺ 𝒙 > √𝒆 + 𝟒 𝒐𝒖 𝒙 < −√𝒆 + 𝟒 Vamos comparar essa solução com o domínio de ln(𝑥2 − 4). Temos que 𝑒 > 0 ⇒ 𝑒 + 4 > 4 ⇒ √𝑒 + 4 > √4 ⇒ √𝑒 + 4 > 2 ⇒ −√𝑒 + 4 < −2 . Portanto, a solução da inequação ln(𝑥2 − 4) > 1 é: 𝑺 = (−∞ , −√𝒆 + 𝟒 ) ∪ (√𝒆 + 𝟒 , +∞). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) < 0 Para que ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 )possa ser calculado é preciso que 2𝑥+1 𝑥−2 > 0. No item item i) do Exercício 4 foi calculado o domínio da função 𝑔(𝑥) = ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) e concluiu-se que 𝑥 ∈ (−∞ , − 1 2 ) ∪ (2 , +∞). ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) < 0 𝑦=𝑒𝑥 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ⇔ 𝑒ln( 2𝑥+1 𝑥−2 ) < 𝑒0 𝑒ln 𝑧 = 𝑧 , 𝑧 > 0 ⇔ 2𝑥+1 𝑥−2 < 1 ⟺ 2𝑥+1 𝑥−2 − 1 < 0 ⟺ 2𝑥+1−(𝑥−2) 𝑥−2 < 0 ⟺ 𝑥+3 𝑥−2 < 0 . Temos que fazer a tabela de sinais da fração 𝑥+3 𝑥−2 . −∞ < 𝑥 < −3 𝑥 = −3 −3 < 𝑥 < 2 𝑥 = 2 2 < 𝑥 < ∞ 𝑥 + 3 − − − − − 0 + + + + + + + + + + 𝑥 − 2 − − − − − − − − − − − 0 + + + + 𝑥 + 3 𝑥 − 2 + + + + 0 − − − − − 𝑛 𝑑 + + + + Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 7 de 15 Da tabela de sinais concluímos que 𝑥+3 𝑥−2 < 0 ⇔ −3 < 𝑥 < 2. Temos que comparar essa solução com o domínio de ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ), que é (−∞ , − 1 2 ) ∪ (2 , +∞). Fazendo essa comparação concluímos que a solução da inequação ln ( 2𝑥+1 𝑥−2 ) < 0 é 𝑆 = (−3 , − 1 2 ). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) log2(𝑥) < log𝑥 2 Para que log2(𝑥) possa ser calculado é preciso que 𝑥 > 0. Para que log𝑥 2 possa ser calculado é preciso que a base 𝑥 , seja positiva e diferente de 1, isto é, 𝑥 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 1. Portanto, essa inequação pode ser resolvida para 𝑥 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 1 . Vamos trabalhar na mesma base e para isso vamos escrever o lado direito da inequação na base 2 . Temos que log𝑥 2 = log2 2 log2 𝑥 = 1 log2 𝑥 . Note acima que log2(𝑥) ≠ 0, pois 𝑥 ≠ 1 e lembre que log𝑎(𝑎) = 1 , donde log2(2) = 1 . Assim, log2(𝑥) < log𝑥 2 ⟺ log2(𝑥) < 1 log2(𝑥) ⟺ log2(𝑥) − 1 log2(𝑥) < 0 ⟺ (log2(𝑥)) 2−1 log2(𝑥) < 0. Para facilitar o estudo dessa inequação, vamos fazer uma mudança de variável. Vamos fazer log2(𝑥) = 𝑡. Lembre que log2(𝑥) ≠ 0, logo 𝑡 ≠ 0 . Temos que resolver a seguinte inequação: 𝑡2 − 1 𝑡 < 0 . A tabela de sinais da fração 𝑡2−1 𝑡 é: −∞ < 𝑡 < −1 𝑡 = −1 −1 < 𝑡 < 0 𝑡 = 0 0 < 𝑡 < 1 𝑡 = 1 1 < 𝑡 < +∞ 𝑡2 − 1 + + + + + 0 − − − − − − − − − − 0 + + + + + 𝑡 − − − − − − − − − − − 0 + + + + + + + + + + 𝑡2 − 1 𝑡 − − − − − 0 + + + + + 𝑛 𝑑 − − − − 0 + + + + + Portanto, 𝑡2−1 𝑡 < 0 ⇔ 𝑡 < −1 𝑜𝑢 0 < 𝑡 < 1 Logo, (log2(𝑥)) 2−1 log2(𝑥) < 0 ⇔ log2(𝑥) < −1 𝑜𝑢 0 < log2(𝑥) < 1 Vamos resolver cada inequação separadamente, lembrando que 𝑦 = 2𝑥 é uma função crescente, pois a base 2 > 1 . ▪ log2(𝑥) < −1 𝑦=𝑎𝑥 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒, 𝑠𝑒 𝑎>1 ⇔ 2log2(𝑥) < 2−1 𝑎log𝑎(𝑥)=𝑥 , 𝑎>0 𝑎≠1 ⇔ 𝑥 < 2−1⟺ 𝑥 < 1 2 . Como para a inequação ser resolvida é preciso que 𝑥 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 1, então log2(𝑥) < −1 ⟺ 0 < 𝑥 < 1 2 . Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 8 de 15 ▪ 0 < log2(𝑥) < 1 𝑦=𝑎𝑥 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒, 𝑠𝑒 𝑎>1 ⇔ 20 < 2𝑙𝑜𝑔2(𝑥) < 21 𝑎log𝑎(𝑥)=𝑥 , 𝑎>0 𝑎≠1 ⇔ 1 < 𝑥 < 2 . Como para a inequação ser resolvida é preciso que 𝒙 > 0 𝑒 𝑥 ≠ 1, então 0 < log2(𝑥) < 1 ⟺ 1 < 𝑥 < 2 . Assim, a solução de log2(𝑥) < log𝑥(2) é (0 , 1 2 ) ∪ (1 , 2) . ___________________________________________________________________________________ Exercício 6: Estude o sinal da função 𝑓(𝑥) = ln(5 − |𝑥|). Para isso encontre os valoresreais de 𝑥 tais que 𝑓(𝑥) = 0 , 𝑓(𝑥) > 0 , 𝑓(𝑥) < 0 . Resolução: Vamos encontrar o domínio da função 𝑓(𝑥) = ln(5 − |𝑥|). Para isso é preciso que 5 − |𝑥| > 0. Mas, 5 − |𝑥| > 0 ⇔ |𝑥| < 5 ⇔ −5 < 𝑥 < 5 . Logo, 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = [−5 , 5]. ▪ 𝑓(𝑥) = ln(5 − |𝑥|) = 0 ⇔ 5 − |𝑥| = 1 ⇔ |𝑥| = 4 ⇔ 𝑥 = −4 𝑜𝑢 𝑥 = 4 ▪ 𝑓(𝑥) = ln(5 − |𝑥|) > 0 ⇔ 5 − |𝑥| > 1 ⇔ |𝑥| < 4 ⇔ −4 < 𝑥 < 4 ▪ Portanto, levando em consideração o domínio da função 𝑓 , concluímos que, 𝑓(𝑥) = ln(5 − |𝑥|) < 0 ⇔ 𝑥 ∈ (−5 , −4) ∪ (4 , 5). ___________________________________________________________________________________ Exercício 7: Use as propriedades das funções exponencial e logaritmo para simplificar as seguintes expressões: a) ln(𝑥) + 1 2 ln(𝑥 − 1) b) ln ( 𝑒2𝑥−1 𝑒𝑥 ) c) 𝑒4𝑥 𝑒3𝑥+2∙𝑒3𝑥−2 d) ln ( 1 𝑥 ) + ln(2𝑥3) − ln 2 e) ln(𝑥2 − 9) − ln(𝑥 + 3). Resolução: a) ln(𝑥) + 1 2 ln(𝑥 − 1) = ln(𝑥) + ln [(𝑥 − 1) 1 2] = ln(𝑥) + ln(√𝑥 − 1) = ln(𝑥 ∙ √𝑥 − 1) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) ln ( 𝑒2𝑥−1 𝑒𝑥 ) = ln ( 𝑒2𝑥∙𝑒−1 𝑒𝑥 ) = ln(𝑒2𝑥 ∙ 𝑒−1) − ln(𝑒𝑥) = ln(𝑒2𝑥) + ln(𝑒−1) − ln(𝑒𝑥) = = ln((𝑒𝑥)2) − 1 ∙ ln(𝑒) − ln(𝑒𝑥) = 2 ∙ ln(𝑒𝑥) − ln(𝑒) − ln(𝑒𝑥) = 2𝑥 − 1 − 𝑥 = 𝑥 − 1. Aqui, além das propriedades dos logaritmos, foram usados os seguintes resultados: ln(𝑒𝑥) = 𝑥, ∀𝑥 ∈ ℝ e ln(𝑒) = 1 ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) 𝑒4𝑥 𝑒3𝑥+2∙𝑒3𝑥−2 = 𝑒4𝑥 𝑒3𝑥∙𝑒2∙𝑒3𝑥∙𝑒−2 = 𝑒4𝑥 𝑒3𝑥+3𝑥 ∙ 𝑒2−2 = 𝑒4𝑥 𝑒6𝑥 ∙ 𝑒0 = 𝑒4𝑥 𝑒6𝑥 = 𝑒4𝑥−6𝑥 = 𝑒−2𝑥. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) ln ( 1 𝑥 ) + ln(2𝑥3) − ln 2 = − ln(𝑥) + ln(2) + ln(𝑥3) − ln 2 = − ln(𝑥) + 3 ln(𝑥) = 2 ln(𝑥). ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- e) ln(𝑥2 − 9) − ln(𝑥 + 3) = ln ( 𝑥2−9 𝑥+3 ) = ln ( (𝑥−3)(𝑥+3) 𝑥+3 ) = ln(𝑥 − 3). ___________________________________________________________________________________ Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 9 de 15 Exercício 8: Resolva as seguintes equações: a) 𝑒2𝑥 = 4 b) 𝑒(𝑥− 4 𝑥 ) = 1 c) 𝑒−2+√𝑥 2−3𝑥 = 1 d) ln(𝑥2 − 1 + 𝑒) = 1 e) ln(𝑥2 − 2) − ln(𝑥) = 0 f) (2𝑥2 − 𝑥 − 3) ∙ 𝑒√𝑥−1 = 0 g) 2𝑒𝑥 − 𝑒−𝑥 = 1 h) 𝑒(√4𝑥−3 − 𝑥) = 1 i) ln(|𝑥 − 2| − 3) = 0. Resolução: a) 𝑒2𝑥 = 4 ⟺ ln(𝑒2𝑥) = ln(4) ⟺ ln((𝑒𝑥)2) = ln(22) ⟺ 2 ln(𝑒𝑥) = 2 ln(2) ⟺ ln(𝑒𝑥) = ln(2) ⟺ 𝑥 = ln(2). O conjunto solução da equação é o conjunto unitário {ln(2)}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) 𝑒 (𝑥− 4 𝑥 ) = 1. O domínio da expressão 𝑒(𝑥− 4 𝑥 ) é {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≠ 0}. Temos que lembrar que 𝑒𝑧 = 1 ⟺ 𝑧 = 0. Assim, 𝑒(𝑥− 4 𝑥 ) = 1 ⟺ 𝑥 − 4 𝑥 = 0 ⟺ 𝑥2−4 𝑥 = 0 ⟺ 𝑥2 − 4 = 0 ⟺ 𝑥2 = 4 ⟺ 𝑥 = −2 𝑜𝑢 𝑥 = 2. O conjunto solução é o conjunto {−2, 2}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) 𝑒−2+√𝑥 2−3𝑥 = 1. O domínio da expressão 𝑒−2+√𝑥 2−3𝑥 é {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥2 − 3𝑥 ≥ 0}. Mas, 𝑥2 − 3𝑥 ≥ 0 ⟺ 𝑥(𝑥 − 3) ≥ 0 ⟺ 𝑥 ≤ 0 𝑜𝑢 𝑥 ≥ 3. Assim, o domínio da expressão 𝑒−2+√𝑥 2−3𝑥 é {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≤ 0 𝑜𝑢 𝑥 ≥ 3}. Portanto, 𝑒−2+√𝑥 2−3𝑥 = 1 ⟺ −2 + √𝑥2 − 3𝑥 = 0 ⟺ √𝑥2 − 3𝑥 = 2 ⟺ 𝑥2 − 3𝑥 = 4 ⟺ 𝑥2 − 3𝑥 − 4 = 0 𝑥 = −1 𝑜𝑢 𝑥 = 4. Como 𝑥 = −1 e 𝑥 = 4 pertencem ao domínio, {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≤ 0 𝑜𝑢 𝑥 ≥ 3}, então o conjunto solução é {−1, 4}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) ln(𝑥2 − 1 + 𝑒) = 1. ln(𝑥2 − 1 + 𝑒) = 1 ⟺ 𝑥2 − 1 + 𝑒 = 𝑒 ⟺ 𝑥2 − 1 = 0 ⟺ 𝑥2 = 1 ⟺ 𝑥 = −1 𝑜𝑢 𝑥 = 1. Portanto o conjunto solução da equação é {−1, 1}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- e) ln(𝑥2 − 2) − ln(𝑥) = 0. Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 10 de 15 Para que a propriedade a seguir, ln(𝑥2 − 2) − ln(𝑥) = ln ( 𝑥2−2 𝑥 ) possa ser aplicada é preciso que 𝑥2 − 2 > 0, 𝑥 > 0 𝑒 𝑥2−2 𝑥 > 0. Mas 𝑥2 − 2 > 0, 𝑥 > 0 ⟹ 𝑥2−2 𝑥 > 0 . Assim, basta 𝑥2 − 2 > 0, 𝑥 > 0. Mas, 𝑥2 − 2 > 0 ⟺ 𝑥2 > 2 ⟺ |𝑥| > √2 ⟺ 𝑥 < −√2 𝑜𝑢 𝑥 > √2. Portanto, 𝑥2 − 2 > 0 𝑒 𝑥 > 0 ⟺ (𝑥 < −√2 𝑜𝑢 𝑥 > √2) 𝑒 𝑥 > 0 ⟺ 𝑥 > √2. Assim, o domínio da expressão é: {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 > √2} = (√2,∞). Lembre que ln(𝑧) = 0 ⟺ 𝑧 = 1. Resolvendo a equação: ln(𝑥2 − 2) − ln(𝑥) = 0 ⟺ ln ( 𝑥2−2 𝑥 ) = 0 ⟺ 𝑥2−2 𝑥 = 1 ⟺ 𝑥2 − 2 = 𝑥 ⟺ 𝑥2 − 𝑥 − 2 = 0 ⟺ 𝑥 = −1 𝑜𝑢 𝑥 = 2. Como o domínio exige que 𝑥 > √2, então o conjunto solução da equação é {2}. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- f) (2𝑥2 − 𝑥 − 3) ∙ 𝑒√𝑥−1 = 0. O domínio da expressão (2𝑥2 − 𝑥 − 3) ∙ 𝑒√𝑥−1 é: {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 − 1 ≥ 0} = {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≥ 1} = [1,+∞). Lembre que 𝑒√𝑥−1 > 0 𝑒 𝑥 ≥ 1. Resolvendo a equação: (2𝑥2 − 𝑥 − 3) ∙ 𝑒√𝑥−1 = 0 ⟺ (2𝑥2 − 𝑥 − 3) = 0 ⟺ 𝑥 = −1 𝑜𝑢 𝑥 = 3 2 . Como 𝑥 ≥ 1, então esta equação tem uma única solução: 𝑥 = 3 2 . O conjunto solução é { 𝟑 𝟐 }. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- g) 2𝑒𝑥 − 𝑒−𝑥 = 1. O domínio da expressão 2𝑒𝑥 − 𝑒−𝑥 é ℝ. Resolvendo a equação: 2𝑒𝑥 − 𝑒−𝑥 = 1 ⟺ 2𝑒𝑥 − 1 𝑒𝑥 = 1 ⟺ 2𝑒𝑥 ∙ 𝑒𝑥 − 1 = 𝑒𝑥 ⟺ 2𝑒2𝑥 − 𝑒𝑥 − 1 = 0 ⟺ 2(𝑒𝑥)2 − 𝑒𝑥 − 1 = 0. Fazendo 𝑒𝑥 = 𝑧 transformamos a equação 2𝑒2𝑥 − 𝑒𝑥 − 1 = 0, na seguinte equação do segundo grau na variável 𝑧: 2𝑧2 − 𝑧 − 1 = 0. Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 11 de 15 Resolvendo essa equação, 2𝑧2 − 𝑧 − 1 = 0 ⟺ 𝑧 = − 1 2 𝑜𝑢 𝑧 = 1. Portanto, 𝑒𝑥 = − 1 2 𝑜𝑢 𝑒𝑥 = 1. Como, • não existe 𝑥 ∈ ℝ, tal que 𝑒𝑥 = − 1 2 , pois 𝑒𝑥 > 0, ∀𝑥 ∈ ℝ. • 𝑒𝑥 = 1 ⟺ 𝑥 = 0. Concluímos então, que 𝑥 = 0 é a única solução dessa equação. Conjunto solução: { 0 }. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- h) 𝑒(√4𝑥−3 − 𝑥) = 1. É importante encontrar o domínio da expressão 𝑒(√4𝑥−3 − 𝑥). O domínio dessa expressão depende apenas do expoente. Como no expoente temos uma raiz quadrada, é preciso que o radicando seja positivo ou nulo. Portanto, o domínio da expressão 𝑒(√4𝑥−3 − 𝑥) é {𝑥 ∈ ℝ: 4𝑥 − 3 ≥ 0} = {𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≥ 3 4 }. Temos que lembrar que 𝑒𝑧 = 1 ⟺ 𝑧 = 0. Assim, 𝑒(√4𝑥−3−𝑥) = 1 ⟺ √4𝑥 − 3 − 𝑥 = 0 ⟺ √4𝑥 − 3 = 𝑥 𝑒𝑙𝑒𝑣𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑎𝑜 𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 ⇒ 4𝑥 − 3 = 𝑥2 ⟺ 𝑥2 − 4𝑥 + 3 = 0 ⟺ 𝑥 = 1 𝑜𝑢 𝑥 = 3. Temos que os valores 𝑥 = 1 e 𝑥 = 3 estão no domínio, mas como elevamos uma expressão ao quadrado é preciso saber se esses valores satisfazem a equação √4𝑥 − 3 − 𝑥 = 0. Basta testar os valores e observar que eles satisfazem a equação, sim. Portanto, o conjunto solução é {1, 3}. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------i) ln(|𝑥 − 2| − 3) = 0 . Devemos lembrar que ln(𝑧) = 0 ⟺ 𝑧 = 1. Assim, ln(|𝑥 − 2| − 3) = 0 ⟺ |𝑥 − 2| − 3 = 1 ⟺ |𝑥 − 2| = 4 ⟺ 𝑥 − 2 = 4 𝑜𝑢 𝑥 − 2 = −4 ⟺ 𝑥 = 6 𝑜𝑢 𝑥 = −2. Portanto o conjunto solução da equação é {−2, 6}. ___________________________________________________________________________________ Exercício 9: Esboce o gráfico das seguintes funções: a) 𝑓(𝑥) = 𝑒|𝑥| b) 𝑔(𝑥) = 𝑒|𝑥+1| c) 𝑗(𝑥) = −4 + 𝑒𝑥+2 d) ℎ(𝑥) = 1 − 𝑒−𝑥+1 e) 𝑘(𝑥) = ln(|𝑥|) f) 𝑙(𝑥) = ln(|𝑥 − 1|) Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 12 de 15 g) 𝑚(𝑥) = ln(𝑥 − 1) h) 𝑛(𝑥) = ln(−𝑥 − 1) i) 𝑟(𝑥) = ln(|𝑥| − 1) j) 𝑠(𝑥) = 6 ln(√𝑥 + 2 3 ). Resolução: a) 𝑓(𝑥) = 𝑒|𝑥| ⟹ 𝑓(𝑥) = 𝑒|𝑥| = { 𝑒𝑥, 𝑥 ≥ 0 𝑒−𝑥, 𝑥 < 0 O gráfico da função 𝑓, coincide com o gráfico da função 𝑦 = 𝑒𝑥, para 𝑥 ≥ 0 e coincide com o gráfico da função 𝑦 = 𝑒−𝑥, para 𝑥 < 0. Gráficos das funções 𝑦 = 𝑒𝑥 e 𝑦 = 𝑒−𝑥 num mesmo sistema de coordenadas. ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) 𝑔(𝑥) = 𝑒|𝑥+1|. Começamos com o gráfico da função 𝑓(𝑥) = 𝑒|𝑥| e transladamos esse gráfico 1 unidade para esquerda. 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) 𝑗(𝑥) = −4 + 𝑒𝑥+2 = 𝑒𝑥+2 − 4 Começamos com o gráfico da função 𝑦 = 𝑒𝑥. Transladamos esse gráfico 2 unidades para esquerda, construindo o gráfico da função 𝑦 = 𝑒𝑥+2. Finalmente transladamos este último gráfico 4 unidades para baixo, chegando ao gráfico pedido de 𝑗(𝑥) = −4 + 𝑒𝑥+2. 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑢𝑎𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 → Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 13 de 15 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜 𝑑𝑒 𝑞𝑢𝑎𝑡𝑟𝑜 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 → ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- d) ℎ(𝑥) = 1 − 𝑒−𝑥+1 = −𝑒−𝑥+1 + 1. Começamos com o gráfico da função 𝑦 = 𝑒𝑥. Refletimos esse gráfico em torno do eixo 𝑦, chegando ao gráfico da função 𝑦 = 𝑒−𝑥. Em seguida, refletimos o gráfico da função 𝑦 = 𝑒−𝑥 em torno do eixo 𝑥, construindo o gráfico da função 𝑦 = −𝑒−𝑥. Transladamos esse gráfico 1 unidade para direita, chegando ao gráfico da função 𝑦 = −𝑒−(𝑥−1) = −𝑒−𝑥+1. Finalmente transladamos este último gráfico 1 unidade para cima, chegando ao gráfico pedido, ℎ(𝑥) = 1 − 𝑒−𝑥+1. 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑒𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑒𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑖𝑡𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- e) 𝑘(𝑥) = ln(|𝑥|) ⟹ 𝑘(𝑥) = ln(|𝑥|) = { ln(𝑥) , 𝑥 > 0 ln(−𝑥) , 𝑥 < 0 O gráfico da função 𝑘, coincide com o gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥), para 𝑥 > 0 e com o gráfico da função 𝑦 = ln(−𝑥), para 𝑥 < 0. 𝑦 = 𝑘(𝑥) = ln(|𝑥|) --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- f) 𝑙(𝑥) = ln(|𝑥 − 1|) Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 14 de 15 Começamos com o gráfico da função 𝑘(𝑥) = ln(|𝑥|) e transladamos esse gráfico 1 unidade para direita. 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑖𝑡𝑎 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- g) 𝑚(𝑥) = ln(𝑥 − 1) Começamos com o gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥) e transladamos esse gráfico 1 unidade para direita. 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑖𝑡𝑎 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- h) 𝑛(𝑥) = ln(−𝑥 − 1) = ln(−(𝑥 + 1)) Começamos com o gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥), refletimos esse gráfico em torno do eixo 𝑦 obtendo o gráfico da função 𝑦 = ln(−𝑥). Finalmente, transladamos o gráfico obtido 1 unidade para esquerda, obtendo o gráfico de 𝑛(𝑥) = ln(−(𝑥 + 1)) = ln(−𝑥 − 1). 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑢𝑚𝑎 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 → 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑒𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i) 𝑟(𝑥) = ln(|𝑥| − 1). 𝐷𝑜𝑚(𝑟) = {𝑥 ∈ ℝ: |𝑥| − 1 > 0} Mas, |𝑥| − 1 > 0 ⟺ |𝑥| > 1 ⟺ 𝑥 < −1 𝑜𝑢 𝑥 > 1. Assim, 𝐷𝑜𝑚(𝑟) = {𝑥 ∈ ℝ: |𝑥| − 1 > 0} = (−∞,−1) ∪ (1,∞). Temos que, 𝑟(𝑥) = ln(|𝑥| − 1) = { ln(𝑥 − 1), 𝑥 > 1 ln(−𝑥 − 1), 𝑥 < −1 Pré-Cálculo 2020-2 EP 13 GABARITO 15 de 15 O gráfico da função 𝑟, coincide com o gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥 − 1), para 𝑥 > 1 e com o gráfico da função 𝑦 = ln(−𝑥 − 1), para 𝑥 < −1. Estes gráficos foram feitos nos dois itens anteriores. --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- j) 𝑠(𝑥) = 6 ln(√𝑥 + 2 3 ) . Usando as propriedades da função logaritmo, concluímos que: 𝑠(𝑥) = 6 ln(√𝑥 + 2 3 ) = 6 ln ((𝑥 + 2) 1 3) = 6 1 3 ln(𝑥 + 2) = 2 ln(𝑥 + 2). Portanto, para esboçar o gráfico de 𝑠(𝑥) = 6 ln(√𝑥 + 2 3 ) , basta esboçar o gráfico da função 𝑦 = 2 ln(𝑥 + 2). Começamos com o gráfico da função 𝑦 = ln(𝑥), esticamos verticalmente esse gráfico, multiplicando por um fator 2 e depois fazemos uma translação horizontal para esquerda de 2 unidades. 𝑒𝑠𝑡𝑖𝑐𝑎𝑟 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑝𝑜𝑟 𝑢𝑚 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 2 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑑𝑢𝑎𝑠 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 →
Compartilhar