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Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 1 de 21 DISCIPLINA PRÉ-CÁLCULO 2020-2 Profa. Maria Lúcia Campos Profa. Marlene Dieguez EP07 – Paridade, Função Inversa e Crescimento de Funções GABARITO ____________________________________________________________________________ Exercício 1: Dê o ponto simétrico dos pontos: I) 𝑃(1, 4) II) 𝑄(−2, 3) em relação: a) ao eixo 𝑥 b) ao eixo 𝑦 c) à origem d) à reta 𝑦 = 𝑥. RESOLUÇÃO: I) 𝑃(1,4) a) O ponto simétrico do ponto 𝑃(1, 4) em relação ao eixo 𝑥 é o ponto (1, −4). b) O ponto simétrico do ponto 𝑃( 1, 4) em relação ao eixo 𝑦 é o ponto (−1, 4). c) O ponto simétrico do ponto 𝑃( 1, 4) em relação à origem é o ponto (−1,−4). d) O ponto simétrico do ponto 𝑃(1, 4) em relação à reta 𝑦 = 𝑥 é o ponto (4, 1). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ II) 𝑄(−2, 3) a) O ponto simétrico do ponto 𝑄(−2, 3) em relação ao eixo 𝑥 , é o ponto (−2,−3). b) O ponto simétrico do ponto 𝑄(−2, 3) em relação ao eixo 𝑦 é o ponto (2, 3). c) O ponto simétrico do ponto 𝑄(−2, 3) em relação à origem é o ponto (2, −3). Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 2 de 21 d) O ponto simétrico do ponto 𝑄(−2, 3) em relação à reta xy = é o ponto (3, −2). _____________________________________________________________________________________ Exercício 2: a) Se o ponto (− 1 7 , −√3) estiver no gráfico de uma função par, 𝑓, que outro ponto também deverá estar no gráfico? b) E se este ponto estiver no gráfico de uma função ímpar, 𝑔, que outro ponto também deverá estar no gráfico? RESOLUÇÃO: a) Se a função f é par então 𝑓(−𝑥) = 𝑓(𝑥) . Logo, 𝑓 ( 1 7 ) = 𝑓 (− 1 7 ) . Como (− 1 7 , −√3) está no gráfico da função f , então 𝑓 (− 1 7 ) = −√3 e 𝑓 ( 1 7 ) = 𝑓 (− 1 7 ) = −√3. Concluímos então, que o par ordenado ( 1 7 , −√3) também está no gráfico da função par, 𝑓. ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Se a função 𝑔 é ímpar então 𝑔(−𝑥) = −𝑔(𝑥). Logo, 𝑔 ( 1 7 ) = −𝑔 (− 1 7 ) = −(−√3) = √3 donde concluímos, que o par ordenado ( 𝟏 𝟕 , √𝟑) também está no gráfico da função ímpar, 𝑔. _____________________________________________________________________________________ Exercício 3: Uma função 𝑓 tem domínio [−𝑥6, 𝑥6] e a parte do seu gráfico para 𝑥 ∈ [0, 𝑥6] está mostrada ao lado. a) Complete o gráfico de 𝑓 supondo que ela é uma função par e 𝑓(0) = 𝑦1. b) Complete o gráfico de 𝑓 supondo que ela é uma função ímpar e 0 ∉ 𝑑𝑜𝑚 (𝑓). Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 3 de 21 RESOLUÇÃO: a) Sabendo que 𝑓 é uma função par, para completar o gráfico de 𝑓, basta refletir a parte dada, com relação ao eixo 𝑦. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Sabendo que 𝑓 é uma função ímpar para completar o gráfico de 𝑓 , basta refletir a parte dada com relação à origem. Observe que esta função ímpar apresenta um "salto" em 𝑥 = 0. Note que os pontos (0, 𝑦1) e (0, −𝑦1) NÃO pertencem ao seu gráfico, já que 0 ∉ 𝑑𝑜𝑚 (𝑓). Observe que: A reflexão em relação à origem corresponde a uma reflexão no eixo 𝑦 seguida de uma reflexão no eixo 𝑥 , pois: (𝑥, 𝑦) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑡𝑒 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → (−𝑥, 𝑦) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑡𝑒 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → (−𝑥,−𝑦) ____________________________________________________________________________ Exercício 4: Nas funções a seguir, dê a sua paridade, ou seja, determine as funções que são pares, as que são ímpares e, nos casos em que a função não for nem par nem ímpar, escreva-a como uma soma de uma função par com uma função ímpar. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 4 de 21 a) 𝑓(𝑥) = 5𝑥7 − 3𝑥4 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥 − 6 b) 𝑔(𝑥) = √2|𝑥| − 𝑥4 c) ℎ(𝑥) = 2𝑥3 1−𝑥2 d) 𝑗(𝑥) = 𝑥 1+𝑥2 + 𝑥6 + √𝑥2 − 1 e) 𝑘(𝑥) = 5 − 𝑥3√1 + 𝑥4 f) 𝑙(𝑥) = √𝑥 − 4 g) 𝑚(𝑥) = 𝑥 3 5 = √𝑥3 5 h) 𝑛(𝑥) = 𝑥 4 5 = √𝑥4 5 i) 𝑜(𝑥) = 𝑥 3 4 = √𝑥3 4 j) 𝑝(𝑥) = { √−2 − 𝑥, 𝑥 ≤ −2 √−2 + 𝑥, 𝑥 ≥ 2 RESOLUÇÃO: a) 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = ℝ. ℝ é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. A função 𝑓(𝑥) = 5𝑥7 − 3𝑥4 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥 − 6 é um polinômio e como apresenta monômios de grau par e monômios de grau ímpar não é uma função par nem ímpar. 𝑓(−1) = 5(−1)7 − 3(−1)4 + 1 4 (−1)3 + 7(−1) − 6 = −5 − 3 − 1 4 − 7 − 6 = −21 − 1 4 = − 85 4 𝑓(1) = 5(1)7 − 3(1)4 + 1 4 (1)3 + 7(1) − 6 = 5 − 3 + 1 4 + 7 − 6 = 3 + 1 4 = 13 4 Logo, como 𝑓(−1) ≠ 𝑓(1), 𝑓 não é par, e como 𝑓(−1) ≠ −𝑓(1), 𝑓 não é ímpar. Portanto vamos escrevê-la como a soma de uma função par com uma função ímpar. Defina, 𝑓𝑖(𝑥) = 5𝑥 7 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥 e 𝑓𝑝(𝑥) = −3𝑥 4 − 6 Como 𝑓𝑖(−𝑥) = 5(−𝑥) 7 + 1 4 (−𝑥)3 + 7(−𝑥) = −𝑥7 − 1 4 𝑥3 − 7𝑥 = −(5𝑥7 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥) = −𝑓𝑖(𝑥), então 𝑓𝑖 é uma função ímpar. Como 𝑓𝑝(−𝑥) = −3(−𝑥) 4 − 6 = −3𝑥4 − 6 = 𝑓𝑝(𝑥) , então 𝑓𝑝 é uma função par. Portanto, 𝑓(𝑥) = 5𝑥7 − 3𝑥4 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥 − 6 = (5𝑥7 + 1 4 𝑥3 + 7𝑥) + (−3𝑥4 − 6) = 𝑓𝑖(𝑥) + 𝑓𝑝(𝑥). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Seja 𝑔(𝑥) = √2|𝑥| − 𝑥4. 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = ℝ , pois 2|𝑥| ≥ 0, ∀𝑥 ∈ ℝ. ℝ é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. Como |−𝑥| = |𝑥| e (−𝑥)4 = 𝑥4 , temos que, 𝑔(−𝑥) = √2| − 𝑥| − (−𝑥)4 = √2|𝑥| − 𝑥4 = 𝑔(𝑥). Donde, a função 𝑔 é uma função par. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) Seja ℎ(𝑥) = 2𝑥3 1−𝑥2 . Como o denominador deve ser diferente de zero, então, 1 − 𝑥2 ≠ 0 donde, 𝑥 ≠ −1, portanto 𝐷𝑜𝑚(ℎ) = ℝ − {−1, 1}, que é um subconjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. Sendo (−𝑥)2 = 𝑥2 e (−𝑥)3 = −(𝑥)3 , então, (−𝑥) = 2(−𝑥)3 1−(−𝑥)2 = −2𝑥3 1−𝑥2 = −2(𝑥)3 1−(𝑥)2 = − 2(𝑥)3 1−(𝑥)2 = −ℎ(𝑥). Donde, a função ℎ é uma função ímpar. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 5 de 21 d) Seja 𝑗(𝑥) = 𝑥 1+𝑥2 + 𝑥6 + √𝑥2 − 1 . Para que a raiz quadrada √𝑥2 − 1 possa ser calculada, é preciso que 𝑥2 − 1 ≥ 0 logo 𝑥 ≤ −1 ou 𝑥 ≥ 1. Portanto 𝐷𝑜𝑚(𝑗) = (−∞,−1] ∪ [1,∞), que é um subconjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. 𝑗(𝑥) = −𝑥 1+(−𝑥)2 + (−𝑥)6 +√(−𝑥)2 − 1 = −𝑥 1+𝑥2 + 𝑥6 + √𝑥2 − 1 = − 𝑥 1+𝑥2 + 𝑥6 + √𝑥2 − 1. Esta equação mostra que a função j não é par nem ímpar. Portanto vamos escrevê-la como a soma de uma função par com uma função ímpar. Defina: 𝑗𝑖(𝑥) = 𝑥 1+𝑥2 e 𝑗𝑝(𝑥) = 𝑥 6 + √𝑥2 − 1 Vemos que, 𝑗𝑖(−𝑥) = −𝑥 1+(−𝑥)2 = −𝑥 1+𝑥2 = − 𝑥 1+𝑥2 = −𝑗𝑖(𝑥), donde concluímos que a função 𝑗𝑖 é uma função ímpar e 𝑗𝑝(−𝑥) = (−𝑥) 6 +√(−𝑥)2 − 1 = 𝑥6 + √𝑥2 − 1 = 𝑗𝑝(𝑥), donde concluímos que a função 𝑗𝑝 é uma função par. Portanto, 𝑗(𝑥) = 𝑥 1+𝑥2 + 𝑥6 + √𝑥2 − 1 = ( 𝑥 1+𝑥2 ) + (𝑥6 + √𝑥2 − 1) = 𝑗𝑖(𝑥) + 𝑗𝑝(𝑥). -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------e) Seja 𝑘(𝑥) = 5 − 𝑥3√1 + 𝑥4. 𝐷𝑜𝑚(𝑘) = ℝ , pois 1 + 𝑥4 ≥ 0, ∀𝑥 ∈ ℝ. ℝ é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. 𝑘(𝑥) = 5 − (−𝑥)3√1 + (−𝑥)4 = 5 + 𝑥3√1 + 𝑥4. Esta equação mostra que a função 𝑘 não é par nem ímpar. Portanto vamos escrevê-la como a soma de uma função par com uma função ímpar. Lembre-se que essa decomposição é única. Embora, depois dos exemplos feitos acima, não seja difícil descobrir a decomposição da função 𝑘 como a soma de uma função par com uma função ímpar, vamos nesse exemplo, usar o fato lembrado no início desse EP que diz, 𝑘(𝑥) = 𝑘(𝑥)+𝑘(−𝑥) 2 + 𝑘(𝑥)−𝑘(−𝑥) 2 = 𝑘𝑝(𝑥) + 𝑘𝑖(𝑥) Assim, 𝑘𝑝(𝑥) = 𝑘(𝑥)+𝑘(−𝑥) 2 = (5−𝑥3√1+𝑥4)+(5+𝑥3√1+𝑥4) 2 = 10 2 = 5. 𝑘𝑖(𝑥) = 𝑘(𝑥)−𝑘(−𝑥) 2 = (5−𝑥3√1+𝑥4)−(5+𝑥3√1+𝑥4) 2 = −𝑥3√1 + 𝑥4. Portanto, 𝑘(𝑥) = 5 − 𝑥3√1 + 𝑥4 = 5 + (−𝑥3√1 + 𝑥4) = 𝑘𝑝(𝑥) + 𝑘𝑖(𝑥). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 6 de 21 f) 𝑙(𝑥) = √𝑥 − 4 Para que a raiz quadrada √𝑥 − 4 possa ser calculada, é preciso que 𝑥 − 4 ≥ 0, logo 𝑥 ≥ 4. Portanto 𝐷𝑜𝑚(𝑙) = [4,∞), que não é um subconjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. Portanto 𝑙(𝑥) = √𝑥 − 4 não pode ser analisada para função par, nem para função ímpar, nem ser escrita como soma de uma função par com uma função ímpar. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- g) 𝑚(𝑥) = 𝑥 3 5 = √𝑥3 5 A raiz √𝑥3 5 pode ser calculada para ∀𝑥 ∈ ℝ, pois é uma raiz de índice ímpar. Logo 𝐷𝑜𝑚(𝑚) = ℝ. ℝ é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. 𝑚(−𝑥) = (−𝑥) 3 5 = √(−𝑥)3 5 = √−𝑥3 5 = −√𝑥3 5 = −𝑚(𝑥) . Portanto, 𝑚(𝑥) = 𝑥 3 5 = √𝑥3 5 é uma função ímpar. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- h) 𝑛(𝑥) = 𝑥 4 5 = √𝑥4 5 A raiz √𝑥4 5 pode ser calculada para ∀𝑥 ∈ ℝ , pois é uma raiz de índice ímpar. Logo 𝐷𝑜𝑚(𝑛) = ℝ. ℝ é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. 𝑛(−𝑥) = (−𝑥) 4 5 = √(−𝑥)4 5 = √𝑥4 5 = 𝑛(𝑥) . Portanto, 𝑛(𝑥) = 𝑥 4 5 = √𝑥4 5 é uma função par. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- i) 𝑜(𝑥) = 𝑥 3 4 = √𝑥3 4 . Para que a raiz √𝑥3 4 possa ser calculada, é preciso que 𝑥3 ≥ 0 ⟹ 𝑥 ≥ 0, pois é uma raiz de índice par. Logo 𝐷𝑜𝑚(𝑜) = [0,∞), que não é um subconjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. Portanto 𝑜(𝑥) = 𝑥 3 4 = √𝑥3 4 não pode ser analisada para função par, nem para função ímpar, nem ser escrita como soma de uma função par com uma função ímpar.. j) 𝑝(𝑥) = { √−2 − 𝑥, 𝑥 ≤ −2 √−2 + 𝑥, 𝑥 ≥ 2 𝐷𝑜𝑚(𝑝) = (−∞,−2] ∪ [2,∞) é um conjunto simétrico em relação à origem da reta numérica. • Para 𝑥 ≥ 2 ⟹ −𝑥 ≤ −2 . Calculando 𝑝(𝑥) e 𝑝(−𝑥). 𝑥 ≥ 2 ⟹ 𝑝(𝑥) = √−2 + 𝑥 (*) −𝑥 ≤ −2 ⟹ 𝑝(−𝑥) = √−2 − (−𝑥) = √−2 + 𝑥 (**) Por (*) e (**), concluímos que 𝑥 ≥ 2 ⟹ 𝑝(−𝑥) = √−2 + 𝑥 = 𝑝(𝑥). • Para 𝑥 ≤ −2 ⟹ −𝑥 ≥ 2 . Calculando 𝑝(𝑥) e 𝑝(−𝑥). 𝑥 ≤ −2 ⟹ 𝑝(𝑥) = √−2 − 𝑥 (***) Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 7 de 21 −𝑥 ≥ 2 ⟹ 𝑝(−𝑥) = √−2 + (−𝑥) = √−2 − 𝑥 (****) Por (***) e (****), concluímos que 𝑥 ≤ −2 ⟹ 𝑝(−𝑥) = √−2 − 𝑥 = 𝑝(𝑥). Assim, para ∀𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑝) provamos que 𝑝(−𝑥) = 𝑝(𝑥). Conclusão: a função 𝑝(𝑥) é uma função par. ____________________________________________________________________________ Exercício 5: As figuras a seguir representam gráficos de funções. Identifique entre elas aquelas que representam gráficos de funções invertíveis e, nestes casos, esboce sobre a própria figura o gráfico da função inversa Gráfico de 𝑓 Gráfico de 𝑔 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Gráfico de ℎ Gráfico de 𝑗 RESOLUÇÃO: A única função que não é invertível é a função 𝑗, pois ela não é uma função um a um. Basta observar que ela não satisfaz o Teste da Reta Horizontal. As funções 𝑓, 𝑔, ℎ satisfazem o Teste da Reta Horizontal e são, portanto, funções um a um e consequentemente, invertíveis. Vamos esboçar os gráficos dessas funções e das suas inversas no mesmo sistema de coordenadas. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 8 de 21 Gráfico de 𝑓 e 𝑓−1 Gráfico d 𝑔 e 𝑔−1 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Gráfico de ℎ e ℎ−1 Exercício 6: As funções a seguir são invertíveis. Em cada caso, determine a função inversa, dando o domínio, a imagem e a lei de formação. Em cada caso, esboce os gráficos da função, da sua inversa, da reta 𝑦 = 𝑥 usando o mesmo sistema de coordenadas. a) 𝑔: ℝ − {1} ⟶ ℝ − {1} b) 𝑟: [−4, +∞) ⟶ [−3,∞) c) ℎ: ℝ ⟶ ℝ 𝑥 ⟼ 𝑥+1 𝑥−1 𝑥 ⟼ √𝑥 + 4 − 3 𝑥 ⟼ 𝑥3 − 1 RESOLUÇÃO: a) Seja 𝑔(𝑥) = 𝑥+1 𝑥−1 Escrevemos a equação 𝑦 = 𝑥+1 𝑥−1 e resolvemos essa equação para 𝑥: 𝑦 = 𝑥+1 𝑥−1 ⟹ 𝑦(𝑥 − 1) = 𝑥 + 1 ⟹ 𝑦𝑥 − 𝑦 = 𝑥 + 1 ⟹ 𝑦𝑥 − 𝑥 = 1 + 𝑦 ⟹ ⟹ 𝑥(𝑦 − 1) = 1 + 𝑦 ⟹ 𝑥 = 1+𝑦 𝑦−1 Trocando 𝑥 por 𝑦 temos 𝑦 = 𝑥+1 𝑥−1 . Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 9 de 21 Logo, 𝑔−1(𝑥) = 𝑥+1 𝑥−1 = 𝑔(𝑥) e 𝑔−1: ℝ − {1} ⟶ ℝ − {1} Vamos esboçar os gráficos de 𝑦 = 𝑔(𝑥) e 𝑔−1(𝑥) no mesmo sistema de coordenadas: Para construir o gráfico de 𝑦 = 𝑥+1 𝑥−1 precisamos simplificar a expressão, fazendo uma divisão de polinômios ou somando e subtraindo 1 no numerador, com a intenção de simplificar até chegar a uma expressão que possamos reconhecer como uma transformação sobre uma função elementar cujo gráfico conhecemos. Façamos isso, 𝑦 = 𝑥+1 𝑥−1 = 𝑥−1+1+1 𝑥−1 = 𝑥−1+2 𝑥−1 = 𝑥−1 𝑥−1 + 2 𝑥−1 = 1 + 2 𝑥−1 O gráfico dessa função pode ser obtido pela seguinte sequência de transformações em gráficos: 𝑦 = 1 𝑥 (1) → 𝑦 = 2 𝑥 (2) → 𝑦 = 2 𝑥−1 (3) → 𝑦 = 1 + 2 𝑥−1 (1) Esticamento do gráfico da função elementar 𝑦 = 1 𝑥 por um fator multiplicativo 2 . (2) Translação horizontal de 1 unidade para a direita do gráfico de 𝑦 = 2 𝑥 . (3) Translação vertical de 1 unidade para cima do gráfico de 𝑦 = 2 𝑥−1 . OBSERVE: Já vimos anteriormente que 𝑔−1(𝑥) = 𝑥+1 𝑥−1 = 𝑔(𝑥). Se tivéssemos iniciado o exercício esboçando o gráfico de 𝑔, poderíamos tirar essa conclusão do próprio gráfico, já que o gráfico de 𝑔 é simétrico em relação à reta 𝑦 = 𝑥. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Seja 𝑟(𝑥) = √𝑥 + 4 − 3. Escrevemos a equação 𝑦 = √𝑥 + 4 − 3 e resolvemos essa equação para 𝑥 : 𝑦 = √𝑥 + 4 − 3 ⟹ 𝑦 + 3 = √𝑥 + 4 ⟹ (𝑦 + 3)2 = 𝑥 + 4 ⟹ 𝑥 = (𝑦 + 3)2 − 4 Trocando 𝑥 por 𝑦 temos 𝑦 = (𝑥 + 3)2 − 4. Logo, 𝑟−1(𝑥) = (𝑥 + 3)2 − 4 e 𝑟−1: [−3,+∞) ⟶[−4,+∞). Esboçando os gráficos de 𝑦 = 𝑟(𝑥) = √𝑥 + 4 − 3 e 𝑦 = 𝑟−1(𝑥) = (𝑥 + 3)2 − 4 no mesmo sistema de coordenadas: Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 10 de 21 O gráfico de 𝑦 = 𝑟−1(𝑥) = (𝑥 + 3)2 − 4 é a parte do gráfico da parábola de vértice (−3,−4), apenas para valores de 𝑥 ≥ −3, não devemos desenhar toda a parábola. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) Seja ℎ(𝑥) = 𝑥3 − 1. Escrevemos a equação 𝑦 = 𝑥3 − 1 e resolvemos essa equação para 𝑥: 𝑦 = 𝑥3 − 1 ⟹ 𝑦 + 1 = 𝑥3 𝑥 = √𝑦 + 1 3 . Trocando 𝑥 por 𝑦 temos 𝑦 = √𝑥 + 1 3 . Logo, ℎ−1(𝑥) = √𝑥 + 1 3 e ℎ−1: ℝ ⟶ ℝ Esboçando os gráficos de 𝑦 = ℎ(𝑥) = 𝑥3 − 1 e 𝑦 = ℎ−1(𝑥) = √𝑥 + 1 3 no mesmo sistema de coordenadas: _____________________________________________________________________________________ Exercício 7: Seja 𝑓: (−∞, 0] ⟶ [1, +∞) 𝑥 ⟼ 𝑥2 + 1 a) Determine a inversa 𝑓−1 e verifique que (𝑓 ∘ 𝑓−1)(𝑥) = (𝑓−1 ∘ 𝑓)(𝑥). b) Esboce os gráficos de 𝑓, 𝑓−1, 𝑦 = 𝑥 usando o mesmo sistema de coordenadas. RESOLUÇÃO: Sabemos que 𝐷𝑜𝑚(𝑓−1) = 𝐼𝑚(𝑓) e 𝐼𝑚(𝑓−1) = 𝐷𝑜𝑚(𝑓), portanto: 𝐷𝑜𝑚(𝑓−1) = [1, +∞) e 𝐼𝑚(𝑓−1) = (−∞, 0]. Escrevemos 𝑦 = 𝑥2 + 1 e resolvemos essa equação para 𝑥: 𝑦 = 𝑥2 + 1 ⟹ 𝑥2 = 𝑦 − 1 ⟹ √𝑥2 = √𝑦 − 1 ⟹ |𝑥| = √𝑦 − 1 ⟹ 𝑥 = √𝑦 − 1 ou 𝑥 = −√𝑦 − 1. Trocando 𝑥 por 𝑦 temos 𝑦 = √𝑥 − 1 ou 𝑦 = −√𝑥 − 1. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 11 de 21 Como 𝐼𝑚(𝑓−1) = (−∞, 0] então 𝑦 ≤ 0 e assim a função inversa de 𝑓 será 𝑦 = 𝑓−1(𝑥) = −√𝑥 − 1 , que é um número negativo ou nulo. Vamos fazer as composições: (𝑓 ∘ 𝑓−1)(𝑥) = 𝑓(𝑓−1(𝑥)) = 𝑓(−√𝑥 − 1) = (−√𝑥 − 1) 2 + 1 = (𝑥 − 1) + 1 = 𝑥. (𝑓−1 ∘ 𝑓)(𝑥) = 𝑓−1(𝑓(𝑥)) = 𝑓−1(𝑥2 + 1) = −√(𝑥2 + 1) − 1 = −√𝑥2 = −|𝑥| = −(−𝑥) = 𝑥, pois como 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = (−∞, 0] , então 𝑥 ≤ 0 e, portanto, |𝑥| = −𝑥. Esboçando os gráficos de 𝑦 = 𝑓(𝑥) e 𝑦 = 𝑓−1(𝑥) no mesmo sistema de coordenadas: _____________________________________________________________________________________ Exercício 8: Seja 𝑓(𝑥) = 𝑥3 − 3𝑥 ,para −2 ≤ 𝑥 ≤ 2. a) Explique por que a função 𝑓, cujo gráfico está na figura ao lado, não tem inversa em seu domínio. b) Subdivida o domínio em três intervalos adjacentes sobre cada um dos quais a função 𝑓 tem uma inversa. RESOLUÇÃO: a) A função 𝑓, do gráfico dado, não tem inversa em seu domínio, pois não satisfaz o Teste da Reta Horizontal, não é um a um. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 12 de 21 b) Podemos subdividir o domínio em três intervalos adjacentes sobre cada um dos quais a função 𝑓 tem uma inversa. Esses intervalos são: [−2,−1], [−1, 1], [1, 2]. Esses intervalos foram escolhidos, pois em cada um deles a função é um a um, satisfaz Teste da Reta Horizontal. 𝑓: [−2,−1] ⟶ [−2, 2] 𝑓: [−1, 1] ⟶ [−2, 2] 𝑓: [1, 2] ⟶ [−2, 2] _____________________________________________________________________________________ Exercício 9: Dê o domínio das funções a seguir e esboce os seus respectivos gráficos. Essas funções definem parte de uma curva já estudada. Elas são invertíveis? a) 𝑓(𝑥) = −√16 − 𝑥2 b) 𝑔(𝑥) = −√4 − 𝑥 − 1 RESOLUÇÃO: a) Seja 𝑓(𝑥) = −√16 − 𝑥2 Para que a raiz quadrada √16 − 𝑥2 possa ser calculada é preciso que 16 − 𝑥2 ≥ 0. Mas, 16 − 𝑥2 ≥ 0 ⟺ 𝑥2 ≤ 16 ⟺ √𝑥2 ≤ √16 ⟺ |𝑥| ≤ 4 ⟺ −4 ≤ 𝑥 ≤ 4 Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 13 de 21 Portanto, 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = [−4, 4]. Para saber qual a curva que deu origem a esta função, vamos fazer alguns cálculos. Considere a equação 𝑦 = −√16 − 𝑥2. Então, 𝑦 = −√16 − 𝑥2 ⟹ 𝑦2 = (−√16 − 𝑥2) 2 ⟺ 𝑦2 = 16 − 𝑥2 ⟺ 𝑥2 + 𝑦2 = 16 Esta é a equação de um círculo de centro 𝐶(0,0)e raio 𝑟 = 4. Como em 𝑓(𝑥) = −√16 − 𝑥2, 𝑦 ≤ 0, então o gráfico desta função é o semicírculo, que está nos 3º. e 4º.quadrantes e mais os pontos 𝐴(−4, 0) e 𝐵(4, 0) sobre o eixo 𝑥 : Esta função não é invertível, pois não é “um-a-um”. É fácil ver graficamente que retas horizontais, como por exemplo, 𝑦 = −1, 𝑦 = −3 cortam a curva em dois pontos. b) Seja 𝑔(𝑥) = −√4 − 𝑥 − 1 Para que a raiz quadrada √4 − 𝑥 possa ser calculada é preciso que 4 − 𝑥 ≥ 0 ⟺ 𝑥 ≤ 4. Consideremos 𝑦 = −√4 − 𝑥 − 1 e vamos fazer algumas contas: 𝑦 = −√4 − 𝑥 − 1 ⟹ (𝑦 + 1)2 = (−√4 − 𝑥) 2 ⟺ (𝑦 + 1)2 = 4 − 𝑥 ⟺ 𝑥 − 4 = −(𝑦 + 1)2 Esta é a equação canônica de uma parábola de vértice no ponto 𝑉(4,−1), concavidade voltada para esquerda e tem como eixo de simetria a reta 𝑦 = −1. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 14 de 21 Observação: a equação na forma (𝑥 − ℎ) = 𝑎(𝑦 − 𝑘)2 mostra que o coeficiente 𝑎 = −1 < 0, por isso a parábola possui concavidade voltada para a esquerda. Observe que, 𝑦 = −√4 − 𝑥 − 1 ⟺ 𝑦 + 1 = −√4 − 𝑥 ≤ 0 ⟺ 𝑦 + 1 ≤ 0 𝑦 ≤ −1 Portanto a função 𝑔(𝑥) = −√4 − 𝑥 − 1 é tal que, 𝑥 ≤ 4 e 𝑦 ≤ −1. O seu gráfico é o ramo da parábola que está abaixo do eixo de simetria. Veja ao lado. O ponto (0, −3) é um ponto do gráfico dessa função, como podemos verificar: 𝑔(0) = −√4 − 0 − 1 = −√4 − 1 = −2 − 1 = −3 Esta função é invertível, pois é “um-a-um”. É fácil ver graficamente que retas horizontais, cortam a curva em no máximo um ponto. _____________________________________________________________________________________ Exercício 10: Seja 𝑓(𝑥) = 𝑥3 𝑥2+4 uma função invertível. a) Encontre 𝑥 se 𝑓−1(𝑥) = 3 b) Ache o valor de 𝑓−1(1) . RESOLUÇÃO: a) Sabemos que 𝑓−1(𝑥) = 3 ⟺ 𝑓(3) = 𝑥. Assim, 𝑥 = 𝑓(3) = 33 32+4 = 27 9+4 = 27 13 . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Suponha 𝑓−1(1) = 𝑥. Sabemos que 𝑓−1(1) = 𝑥 ⟺ 𝑓(𝑥) = 1. Mas, 𝑓(𝑥) = 1 ⟺ 𝑥3 𝑥2+4 = 1 ⟺ 𝑥3 = 𝑥2 + 4 ⟺ 𝑥3 − 𝑥2 − 4 = 0. Como 𝑓 é uma função invertível então 𝑓 é uma função um-a-um e, portanto, existe um único valor de 𝑥, tal que 𝑓(𝑥) = 1. Pelo que afirmamos acima, existirá uma única raiz real para o polinômio 𝑝(𝑥) = 𝑥3 − 𝑥2 − 4 . Começamos buscando as possíveis raízes inteiras desse polinômio, que estão entre os divisores do termo independente −4, e são: −1,+1,−2,+2,−4, 4. Testando esses valores, verificamos que 𝑝(2) = 23 − 22 − 4 = 8 − 4 − 4 = 0 . Assim, 𝑥 = 2 é raiz do polinômio 𝑝(𝑥) e será, portanto, o único valor de 𝑥, tal que 𝑓(𝑥) = 1. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 15 de 21 Logo, 𝑓−1(1) = 2. Ainda não aprendemos em Pré-Cálculo como construir o gráfico dessa função, mas em Cálculo I será possível construí- lo, ele está desenhado ao lado. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Exercício 11: A figura ao lado apresenta o gráfico do polinômio 𝑝(𝑥) = 3𝑥4 − 4𝑥3 − 12𝑥2 + 5 , restrito a um intervalo 𝐼 ⊂ ℝ. a) Diga qual é o domínio dessa função. Responda na forma de intervalo. b) Esta funçãoé monótona? Justifique sua resposta! c) Marque no eixo 𝑥 os intervalos onde essa função é decrescente. Diga quais são esses intervalos. d) A função é monótona no intervalo [−1, 2]? Justifique sua resposta. e) Marque no eixo 𝑥 os intervalos onde essa função é crescente. Diga quais são esses intervalos. f) Diga qual é a imagem dessa função. Responda na forma de intervalo. RESOLUÇÃO: (a) Observando o gráfico vemos que 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = [−2, 3]. (b) Essa função não é monótona, pois, por exemplo, ela é decrescente no intervalo [−2,−1] e é crescente no intervalo [−1, 0]. (c) Essa função é decrescente nos intervalos: [−2,−1], [0, 2]. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 16 de 21 (d) Essa função não é monótona no intervalo [−1, 2], pois, ela é crescente no intervalo [−1, 0] e é decrescente no intervalo [0, 2]. (e) Essa função é crescente nos intervalos: [−1, 0], [2, 3]. (f) Observando o gráfico vemos que. 𝐼𝑚(𝑓) = [𝑓(2), 𝑓(−2)] = [−27, 37] ____________________________________________________________________________ Exercício 12: Desenhe, caso exista, o gráfico de uma função 𝑔 que satisfaz (simultaneamente) as seguintes condições: a) O domínio de 𝑔 é 𝐷 = [−3,−1] ∪ [1, 3] b) A função 𝑔 é decrescente em [−3, −1]. c) A função 𝑔 é decrescente em [1, 3]. d) A função 𝑔 é não é decrescente em 𝐷 = [−3,−1] ∪ [1, 3]. RESOLUÇÃO: b) Essa função é decrescente no intervalo [−3,−1]. c) A função g é decrescente em [1, 3]. d) A função g é não é decrescente em 𝐷 = [−3,−1] ∪ [1, 3]. De fato, temos por exemplo, que; −2 < 2 e 𝑓(−2) = 2 < 6 = 𝑓(2) ____________________________________________________________________________ Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 17 de 21 Exercício 13: a) Usando a definição de função decrescente, mostre que a função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 é decrescente no intervalo (0, +∞) . b) Usando a definição de função decrescente, mostre que a função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 é decrescente no intervalo (−∞, 0). c) A função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 é decrescente no seu domínio, que é (−∞, 0) ∪ (0,∞)? Justifique sua resposta! RESOLUÇÃO: a) De fato: Sejam 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐴 = (0,∞), com 𝑥1 < 𝑥2. Assim, 0 < 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 0 < 1 𝑥2 < 1 𝑥1 ⟹ ℎ(𝑥2) < ℎ(𝑥1) Mostramos então que, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐴 , 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ ℎ(𝑥2) < ℎ(𝑥1). Ou, escrita de outra forma, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐴 , 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ ℎ(𝑥1) > ℎ(𝑥2). Portanto, concluímos que a função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 é decrescente no intervalo 𝐴 = (0,∞). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Sejam 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐵 = (−∞, 0), com 𝑥1 < 𝑥2. Assim, 𝑥1 < 𝑥2 , 𝑥1 < 0, 𝑥2 < 0 ⟹ 𝑥1 𝑥2 > 1 , 𝑥1 < 0 ⟹ 1 𝑥2 < 1 𝑥1 < 0 ⟹ ℎ(𝑥2) < ℎ(𝑥1) Mostramos então que, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐵 , 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ ℎ(𝑥2) < ℎ(𝑥1). Ou, escrita de outra forma, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐵 , 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ ℎ(𝑥1) > ℎ(𝑥2). Portanto, concluímos que a função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 é decrescente no intervalo 𝐵 = (−∞, 0). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- c) Observe que −2 < 0 < 2 ⟹ 1 −2 < 0 < 1 2 Portanto, a função ℎ(𝑥) = 1 𝑥 não é decrescente no seu domínio, que é (−∞, 0) ∪ (0,∞). Para ilustrar, apresentamos ao lado o gráfico da função citada. _____________________________________________________________________________________ Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 18 de 21 Exercício 14: Usando a definição de função decrescente, mostre que a função 𝑓(𝑥) = 𝑥2 é decrescente no intervalo 𝐴 = (−∞, 0]. RESOLUÇÃO: De fato: Sejam 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐴 = (−∞, 0], com 𝑥1 < 𝑥2. Assim, 𝑥1 < 𝑥2 ≤ 0, donde 𝑥1 < 0 e 𝑥1 − 𝑥2 < 0 . Como 𝑥1 < 0 e 𝑥2 ≤ 0 então 𝑥1 + 𝑥2 < 0 . Sendo o produto de dois números reais negativos, um número real positivo, segue que: (𝑥1 + 𝑥2) (𝑥1 + 𝑥2) > 0 ⟹ (𝑥1) 2 − (𝑥2) 2 > 0 ⟹ (𝑥1) 2 > (𝑥2) 2 ⟹ 𝑓(𝑥1) > 𝑓(𝑥2) Mostramos então que, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ 𝐴 , 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑓(𝑥1) > 𝑓(𝑥2). Portanto, concluímos que a função 𝑓(𝑥) = 𝑥2 é decrescente no intervalo 𝐴 = (−∞, 0]. Para ilustrar, apresentamos ao lado o gráfico da função citada. __________________________________________________________________________________ Exercício 15: Mostre que se 𝑦 = 𝑓(𝑥) é uma função crescente em um intervalo [𝑎, 𝑏] então 𝑦 = 𝑔(𝑥) = −𝑓(𝑥) é uma função decrescente neste mesmo intervalo. RESOLUÇÃO: Se 𝑦 = 𝑓(𝑥) é uma função crescente em um intervalo [𝑎, 𝑏] então ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ [𝑎, 𝑏], 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑓(𝑥1) < 𝑓(𝑥2) ⟹ −𝑓(𝑥1) > −𝑓(𝑥2) ⟹ 𝑔(𝑥1) > 𝑔(𝑥2). Provamos assim que, ∀ 𝑥1, 𝑥2 ∈ [𝑎, 𝑏], 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑔(𝑥1) > 𝑔(𝑥2) Logo, 𝑦 = 𝑔(𝑥) = −𝑓(𝑥)é uma função decrescente no intervalo [𝑎, 𝑏]. ___________________________________________________________________________________ Exercício 16: Esboce o gráfico da função: 𝑦 = 𝑓(𝑥) = { −|𝑥 + 3| + 2 𝑠𝑒 𝑥 < −2 𝑥2 − 3 𝑠𝑒 − 2 ≤ 𝑥 ≤ 2 −|𝑥 − 3| + 2 𝑠𝑒 𝑥 > 2 a) Determine os intervalos onde 𝑓 é crescente, onde 𝑓 é decrescente. b) Determine os intervalos onde 𝑓(𝑥) ≤ −2. Mostre no gráfico, a parte do gráfico que satisfaz essa condição. c) A função 𝑓 é invertível? Justifique sua resposta! d) Se a sua resposta para o item c) foi não, escolha dois possíveis intervalos onde é possível inverter a função 𝑓 . Justifique sua escolha. Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 19 de 21 RESOLUÇÃO: O gráfico da função 𝑦 = 𝑓(𝑥) = { −|𝑥 + 3| + 2 𝑠𝑒 𝑥 < −2 𝑥2 − 3 𝑠𝑒 − 2 ≤ 𝑥 ≤ 2 −|𝑥 − 3| + 2 𝑠𝑒 𝑥 > 2 O gráfico de 𝑦 = −|𝑥 + 3| + 2 pode ser construído a partir das seguintes transformações em gráficos de funções: 𝑦 = |𝑥| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑒𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −|𝑥| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = −|𝑥 + 3| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑑𝑒 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = −|𝑥 + 3| + 2 Este gráfico será considerado no intervalo (−∞,−2). O gráfico de 𝑦 = −|𝑥 − 3| + 2 pode ser construído a partir das seguintes transformações em gráficos de funções: 𝑦 = |𝑥| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑒𝑚 𝑡𝑜𝑟𝑛𝑜 𝑑𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −|𝑥| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑑𝑖𝑟𝑒𝑖𝑡𝑎 → 𝑦 = −|𝑥 − 3| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑑𝑒 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = −|𝑥 − 3| + 2 Este gráfico será considerado no intervalo (2,∞). O gráfico de 𝑦 = 𝑥2 − 3 pode ser construído a partir das seguintes transformações em gráficos de funções: 𝑦 = 𝑥2 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑑𝑒 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜 → 𝑦 = 𝑥2 − 3 Este gráfico será considerado no intervalo [−2, 2]. a) Determine os intervalos onde 𝑓 é crescente, onde 𝑓 decrescente. 𝑓 é crescente nos intervalos: (−∞,−3] , [0, 3] (parte em vermelho no gráfico ao lado). Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 20 de 21 𝑓.é decrescente nos intervalos: [−3, 0], [3,∞) (parte em vermelho no gráfico ao lado). ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- b) Determine os intervalos onde 𝑓(𝑥) ≤ −2.Mostre no gráfico, a parte do gráfico que satisfaz essa condição. Pelo gráfico, observamos que temos que considerar as três expressões que fazem parte da definição da função 𝑓(𝑥). 1) 𝑦 = −|𝑥 + 3| + 2 ≤ −2 para 𝑥 < −2. −|𝑥 + 3| + 2 ≤ −2 ⟺ −|𝑥 + 3| ≤ −4 ⟺ |𝑥 + 3| ≥ 4 ⟺ 𝑥 + 3 ≤ −4 ou 𝑥 + 3 ≥ 4 ⟺ 𝑥 ≤ −7 ou 𝑥 ≥ 1. Como 𝑥 < −2, então 𝑦 = −|𝑥 + 3| + 2 ≤ −2 para 𝑥 ≤ −7. 2) 𝑦 = 𝑥2 − 3 ≤ −2 para −2 ≤ 𝑥 ≤ 2. 𝑥2 − 3 ≤ −2 ⟺ 𝑥2 − 1 ≤ 0 ⟺ −1 ≤ 𝑥 ≤ 1. Como −2 ≤ 𝑥 ≤ 2 , então 𝑦 = 𝑥2 − 3 ≤ −2 para −1 ≤ 𝑥 ≤ 1. 3) 𝑦 = −|𝑥 − 3| + 2 ≤ −2 para 𝑥 > 2. −|𝑥 − 3| + 2 ≤ −2 ⟺ −|𝑥 − 3| ≤ −4 ⟺ |𝑥 − 3| ≥ 4 ⟺ 𝑥 − 3 ≤ −4 ou 𝑥 − 3 ≥ 4 ⟺ 𝑥 ≤ −1 ou 𝑥 ≥ 7. Como 𝑥 > 2, então 𝑦 = −|𝑥 − 3| + 2 ≤ −2, para 𝑥 ≥ 7. Concluímos que 𝑓(𝑥) ≤ −2 em: (−∞,−7] ∪ [−1, 1] ∪ [7,∞) (projeção no eixo 𝑥 da parte em verde no gráfico acima) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Pré-Cálculo 2020-2 EP 07 – GABARITO 21 de 21 c) A função f é invertível? Justifique sua resposta! Não, a função não é invertível. Essa função não é um-a-um, não é “aprovada” no Teste da Reta Horizontal. Do gráfico observamos que; 𝑓(−3) = 2 = 𝑓(3), 𝑓(−5) = 0 = 𝑓(5). d) Se a sua resposta para o item c) foi não, escolha dois possíveis intervalos onde é possível inverter a função 𝑓. Justifique sua escolha. Podemos escolher, por exemplo, os seguintes intervalos: 1) Intervalo escolhido (−∞,−3]. Justificativa: considerando a parte verde do gráfico abaixo, temos o gráfico de uma função crescente. A projeção no eixo 𝑥 desta parte do gráfico é o intervalo (−∞,−3]. Dizemos, portanto, que no intervalo (−∞,−3] do domínio, a função 𝑓 é crescente, logo é um-a-um, sendo assim, invertível. 2) Intervalo escolhido [−3, 0]. Justificativa: considerando a parte vermelha do gráfico abaixo, temos o gráfico de uma função decrescente. A projeção no eixo 𝑥 desta parte do gráfico é o intervalo [−3, 0]. Dizemos, portanto, que no intervalo [−3, 0] do domínio, a função 𝑓 é decrescente, logo é um-a-um, sendo assim, invertível. 3) Intervalo escolhido [0, 3]. Justificativa: considerando a parte azul do gráfico abaixo, temos o gráfico de uma função crescente. A projeção no eixo 𝑥 desta parte do gráfico é o intervalo [0, 3]. Dizemos, portanto, que no intervalo [0, 3] do domínio, a função 𝑓 é crescente, logo é um-a-um, sendo assim, invertível. 4) Intervalo escolhido [3,∞). Justificativa: considerando a parte preta do gráfico abaixo, temos o gráfico de uma função decrescente. A projeção no eixo 𝑥 desta parte do gráfico é o intervalo [3,∞). Dizemos, portanto, que no intervalo [3,∞) do domínio, a função 𝑓 é decrescente, logo é um-a-um, sendo assim, invertível.
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