Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 1 de 43 DISCIPLINA PRÉ-CÁLCULO 2021-1 Profa. Maria Lúcia Campos Profa. Marlene Dieguez GABARITO DA APX1 _________________________________________________________________________ Questão 1 [2,4] TIPO 1 Considere o polinômio 𝑝(𝑥) = −18𝑥4 − 15𝑥3 + 34𝑥2 − 15𝑥 + 2, 𝑥 ∈ ℝ. Em cada item abaixo complete cada lacuna com a única opção correta. Item(I) Determine as raízes reais 𝑥1 , 𝑥2 , 𝑥3 , 𝑥4 de 𝑝 (𝑥), onde 𝑥1 ≤ 𝑥2 ≤ 𝑥3 ≤ 𝑥4 e calcule 𝑚 = 3𝑥1 + 6𝑥2 − 12𝑥3 + 10𝑥4 . O valor de 𝑚 é _____________ Item (II) Determine o domínio de 𝑔(𝑥) = 3−|2𝑥−1| √𝑝(𝑥) . O domínio de 𝑔 é _________________ Item (III) Resolva a inequação 𝑔(𝑥) = 3−|2𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 , 𝑥 ∈ ℝ. A solução é _________________ Item(I): Opção 1 𝑚 = −3 Opção 2 𝑚 = −4 Opção 3 𝑚 = 33 2 Opção 4 𝑚 = 37 2 Opção 5 𝑚 = 7 3 Opção 6 𝑚 = 12 Opção 7 𝑚 = − 9 2 Opção 8 𝑚 = − 13 3 Item(II): Opção 1 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) Opção 2 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) Opção 3 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 6 , 1 3 ) ∪ ( 1 2 , 2) ∪ (2 ,∞) Opção 4 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 6 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 2) Opção 5 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 9 , 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , ∞) Opção 6 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−1 , − 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 2) Opção 7 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−∞ , − 1 2 ) ∪ (− 1 3 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 ,2) Opção 8 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , − 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 2 3 ) Item(III): Opção 1 [−1 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) Opção 2 [−1 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2] APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 2 de 43 Opção 3 [−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1] Opção 4 [−2 , 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 1) Opção 5 [−1 , 1 6 ) ∪ ( 1 6 , 2] Opção 6 [−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 2 , 4] Opção 7 [−2 , 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 4] Opção 8 [−1 , 1 9 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) RESOLUÇÃO: Item(I): Determinação das raízes Seja 𝑝(𝑥) = −18𝑥4 − 15𝑥3 + 34𝑥2 − 15𝑥 + 2, 𝑥 ∈ ℝ. As possíveis raízes inteiras desse polinômio são os divisores do termo independente 2, que são: −1 , +1 , −2 , +2 . Calculando: 𝑝(1) = −18 ∙ 14 − 15 ∙ 13 + 34 ∙ 12 − 15 ∙ 1 + 2 = −18 − 15 + 34 − 15 + 2 = −12 ≠ 0, então 𝑥 = 1 não é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(−1) = −18 ∙ (−1)4 − 15 ∙ (−1)3 + 34 ∙ (−1)2 − 15 ∙ (−1) + 2 = −18 + 15 + 34 + 15 + 2 = 48 ≠ 0, então 𝑥 = −1 não é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(2) = −18 ∙ 24 − 15 ∙ 23 + 34 ∙ 22 − 15 ∙ 2 + 2 = −288 − 120 + 136 − 30 + 2 = −300 ≠ 0, então 𝑥 = 2 não é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(−2) = −18 ∙ (−2)4 − 15 ∙ (−2)3 + 34 ∙ (−2)2 − 15 ∙ (−2) + 2 = −288 + 120 + 136 + 30 + 2 = = 0. Como 𝑝(−2) = 0 , então 𝑥 = −2 é raiz do polinômio 𝑝(𝑥) . Dividindo 𝑝(𝑥) por 𝑥 + 2 , usando o dispositivo de Briot-Ruffini, obtemos: −18 −15 34 −15 2 −2 −18 −2 ∙ (−18) − 15 = 21 −2 ∙ 21 + 34 = −8 −2 ∙ (−8) − 15 = 1 −2 ∙ 1 + 2 = 0 Portanto, 𝑝(𝑥) = −18𝑥4 − 15𝑥3 + 34𝑥2 − 15𝑥 + 2 = (𝑥 + 2)(−18𝑥3 + 21𝑥2 − 8𝑥 + 1) Chamemos de 𝑞(𝑥) o polinômio 𝑞(𝑥) = −18𝑥3 + 21𝑥2 − 8𝑥 + 1. Como 𝑞(𝑥) é um polinômio de grau ímpar 3, possui pelo menos uma raiz real. As possíveis raízes inteiras são os divisores do termo independente +1, que são: −1 , +1. Como −1 e 1 não são raízes de 𝑝(𝑥), também não são raízes de 𝑞(𝑥), porque se fossem raízes de 𝑞(𝑥) também seriam de 𝑝(𝑥). APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 3 de 43 As possíveis raízes racionais, não inteiras, desse polinômio são os divisores do termo independente 1 , que são: −1 , +1 , divididos pelos divisores, diferentes de −1 , +1 , do coeficiente do termo de maior grau, −18 , que são: −1 , +1 , −2 , +2 , −3 , +3 , −6 , +6 , −9 , +9 , −18 , +18 , Portanto, as possíveis raízes racionais, não inteiras, são: + 1 2 , − 1 2 , + 1 3 , − 1 3 , + 1 6 , − 1 6 , + 1 9 , − 1 9 , + 1 18 , − 1 18 . Calculando: 𝑞 ( 1 2 ) = −18 ∙ ( 1 2 ) 3 + 21 ∙ ( 1 2 ) 2 − 8 ∙ ( 1 2 ) + 1 = −18 ∙ 1 8 + 21 ∙ 1 4 − 8 ∙ 1 2 + 1 = − 18 8 + 21 4 − 8 2 + 1 = −18+42−32+8 8 = 0 . Como 𝑞 ( 1 2 ) = 0 então 𝑥 = 1 2 é uma raiz de 𝑞(𝑥). Dividindo 𝑞(𝑥) por 𝑥 − 1 2 , usando o dispositivo de Briot-Ruffini, obtemos: −18 21 −8 +1 1 2 −18 1 2 ∙ (−18) + 21 = 12 1 2 ∙ 12 − 8 = −2 1 2 ∙ (−2) + 1 = 0 Portanto, 𝑞(𝑥) = −18𝑥3 + 21𝑥2 − 8𝑥 + 1 = (𝑥 − 1 2 ) (−18𝑥2 + 12𝑥 − 2) . Assim, 𝑝(𝑥) = −18𝑥4 − 15𝑥3 + 34𝑥2 − 15𝑥 + 2 = (𝑥 + 2) (𝑥 − 1 2 ) (−18𝑥2 + 12𝑥 − 2) = 2 (𝑥 + 2) (𝑥 − 1 2 ) (−9𝑥2 + 6𝑥 − 1) Buscando as raízes de −9𝑥2 + 6𝑥 − 1 = 0 para fatorar o polinômio 𝑦 = −9𝑥2 + 6𝑥 − 1. 𝑥 = −6±√62−4.(−9).(−1) 2.(−9) = −6±√36−36 −18 = 6 18 = 1 3 Logo, 𝑥 = 1 3 é raiz dupla de 𝑦 = −9𝑥2 + 6𝑥 − 1 e, portanto, é raiz dupla de 𝑝(𝑥) Logo, as raízes reais, respeitando 𝑥1 ≤ 𝑥2 ≤ 𝑥3 ≤ 𝑥4, são: 𝑥1 = −2 , 𝑥2 = 1 3 , 𝑥3 = 1 3 , 𝑥4 = 1 2 . Cálculo de 𝒎 = 𝟑𝒙𝟏 + 𝟔𝒙𝟐 − 𝟏𝟐𝒙𝟑 + 𝟏𝟎𝒙𝟒 𝑚 = 3𝑥1 + 6𝑥2 − 12𝑥3 + 10𝑥4 = 3 ∙ (−2) + 6 ∙ 1 3 − 12 ∙ 1 3 + 10 ∙ 1 2 = −6 + 2 − 4 + 5 = −3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Item (II) Seja 𝑔(𝑥) = 3−|2𝑥−1| √𝑝(𝑥) . APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 4 de 43 Para calcular o domínio da função 𝑔 temos que impor que o denominador √𝑝(𝑥) seja diferente de zero e que o radicando 𝑝(𝑥) seja positivo ou nulo, ou seja, √𝑝(𝑥) ≠ 0 e 𝑝(𝑥) ≥ 0 . Como √𝑝(𝑥) ≠ 0 ⟺ 𝑝(𝑥) ≠ 0 , temos que a restrição exigida é 𝑝(𝑥) > 0. Para estudar o sinal de 𝑝(𝑥) precisamos fatorar o polinômio. No item (I) já encontramos as raízes de 𝑝(𝑥), 𝑥1 = −2 , 𝑥2 = 1 3 , 𝑥3 = 1 3 , 𝑥4 = 1 2 e como o coeficiente de maior grau é igual a −18, o polinômio fatorado é 𝑝(𝑥) = −18(𝑥 + 2) (𝑥 − 1 2 ) (𝑥 − 1 3 ) 2 = −9(𝑥 + 2)(2𝑥 − 1) (𝑥 − 1 3 ) 2 Para estudar o sinal de 𝑝(𝑥) , vamos estudar o sinal de cada fator da fatoração de 𝑝(𝑥) : ▪ 𝑥 + 2 𝑥 + 2 = 0 ⟺ 𝑥 = −2 𝑥 + 2 > 0 ⟺ 𝑥 > −2 𝑥 + 2 < 0 ⟺ 𝑥 < −2 ▪ 2𝑥 − 1 2𝑥 − 1 = 0 ⟺ 𝑥 = 1 2 2𝑥 − 1 > 0 ⟺ 𝑥 > 1 2 2𝑥 − 1 < 0 ⟺ 𝑥 < 1 2 ▪ −9(𝑥 − 1 3 ) 2 −(𝑥 − 1 3 ) 2 = 0 ⟺ 𝑥 − 1 3 = 0 ⟺ 𝑥 = 1 3 −(𝑥 − 1 3 ) 2 < 0 ⟺ 𝑥 ∈ ℝ e 𝑥 ≠ 1 3 Fazendo a tabela dos sinais para 𝑝(𝑥) . Levando em consideração a restrição exigida, 𝑝(𝑥) > 0 , temos que 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ (−∞,−2) −2 (−2 , 1 3 ) 1 3 ( 1 3 , 1 2 ) 1 2 ( 1 2 , ∞) 𝑥 + 2 − −− 0 +++ + +++ + +++ 2𝑥 − 1 − −− − −−− − −−− 0 +++ −9(𝑥 − 1 3 ) 2 − −− − −−− 0 −−− − −−− 𝑝(𝑥) − −− 0 +++ 0 +++ 0 −−− APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 5 de 43 Item (III) Resolvendo a inequação 𝑔(𝑥) = 3−|2𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 , 𝑥 ∈ ℝ. Como √𝑝(𝑥) > 0 para todo 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑔) , então 𝑔(𝑥) ≥ 0 ⟺ o numerador 3 − |2𝑥 − 1| ≥ 0 e 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑔) Resolvendo 3 − |2𝑥 − 1| ≥ 0 ∶ 3 − |2𝑥 − 1 | ≥ 0 ⟺ 3 ≥ |2𝑥 − 1 | ⟺ |2𝑥 − 1 | ≤ 3 ⟺ −3 ≤ 2𝑥 − 1 ≤ 3 ⟺ −3 + 1 ≤ 2𝑥 − 1 + 1 ≤ 3 + 1 ⟺ −2 ≤ 2𝑥 ≤ 4 ⟺ −1 ≤ 𝑥 ≤ 2 . Logo, 𝑔(𝑥) = 3−|2𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 ⟺ 𝑥 ∈ [(−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 )] ∩ [−1, 2] = [−1 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ). Respostas A única opção correta do Item (I) é a opção 1, queé 𝑚 = −3 A única opção correta do Item (II) é a opção 1, que é 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) A única opção correta do Item (III) é a opção 1, que é [−1 , 1 3 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) _____________________________________________________________________________________ Questão 1 [2,4] TIPO 2 Considere o polinômio 𝑝(𝑥) = −12𝑥4 + 8𝑥3 + 9𝑥2 − 9𝑥 + 2 , 𝑥 ∈ ℝ. Em cada item abaixo complete cada lacuna com a única opção correta. Item(I) Determine as raízes reais 𝑥1 , 𝑥2 , 𝑥3 , 𝑥4 de 𝑝 (𝑥), onde 𝑥1 ≤ 𝑥2 ≤ 𝑥3 ≤ 𝑥4 e calcule 𝑚 = 3𝑥1 + 6𝑥2 − 10𝑥3 + 12𝑥4 . O valor de 𝑚 é _____________ Item (II) Determine o domínio de 𝑔(𝑥) = 3−|4𝑥−1| √𝑝(𝑥) . O domínio de 𝑔 é _______________ Item (III) Resolva a inequação 𝑔(𝑥) = 3−|4𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 , 𝑥 ∈ ℝ. A solução é ___________________ Item(I): Opção 1 𝑚 = 3 Opção 2 𝑚 = 1 Opção 3 𝑚 = 64 3 Opção 4 𝑚 = 45 2 Opção 5 𝑚 = 9 2 Opção 6 𝑚 = 31 3 Opção 7 𝑚 = −2 Opção 8 𝑚 = − 13 3 Item(II): Opção 1 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−1 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 6 de 43 Opção 2 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−1 , 1 6 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) Opção 3 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 3 , 1 2 ) ∪ ( 2 3 , 2) ∪ (2 ,∞) Opção 4 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 6 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2) Opção 5 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ( 1 9 , 1 4 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , ∞) Opção 6 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , − 1 6 ) ∪ ( 2 3 , 2) Opção 7 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−∞ , − 1 2 ) ∪ (− 1 4 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 ,2) Opção 8 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−2 , − 1 6 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) Item(III): Opção 1 [− 1 2 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) Opção 2 [− 1 2 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 1] Opção 3 [−1 , 2 3 ) ∪ ( 2 3 , 1] Opção 4 [−1 , 1 4 ) ∪ ( 1 3 , 1 2 ) Opção 5 [− 1 2 , 1 6 ) ∪ ( 1 6 ,1] Opção 6 [−1 , 1 2 ) ∪ ( 2 3 , 1] Opção 7 [−1 , 1 6 ) ∪ ( 1 2 , 2 ] Opção 8 [− 1 2 , 1 4 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) RESOLUÇÃO: Item(I): Determinação das raízes Seja 𝑝(𝑥) = −12𝑥4 + 8𝑥3 + 9𝑥2 − 9𝑥 + 2 , 𝑥 ∈ ℝ. As possíveis raízes inteiras desse polinômio são os divisores do termo independente 2, que são: −1 , +1 , −2 , +2 . Calculando: 𝑝(−1) = −12 ∙ (−1)4 + 8 ∙ (−1)3 + 9 ∙ (−1)2 − 9 ∙ (−1) + 2 = −12 − 8 + 9 + 9 + 2 = 0, então 𝑥 = −1 é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(1) = −12 ∙ 14 + 8 ∙ 13 + 9 ∙ 12 − 9 ∙ 1 + 2 = −12 + 8 + 9 − 9 + 2 = −2 ≠ 0, então 𝑥 = 1 não é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(2) = −12 ∙ 24 + 8 ∙ 23 + 9 ∙ 22 − 9 ∙ 2 + 2 = −292 + 64 + 36 − 18 + 2 = −208 ≠ 0, então 𝑥 = 2 não é raiz de 𝑝(𝑥). 𝑝(−2) = −12 ∙ (−2)4 + 8 ∙ (−2)3 + 9 ∙ (−2)2 − 9 ∙ (−2) + 2 = −192 − 64 + 36 + 18 + 2 = −200 ≠ 0 Como 𝑝(−2) ≠ 0 , então 𝑥 = −2 é não raiz do polinômio 𝑝(𝑥) . Dividindo 𝑝(𝑥) por 𝑥 + 1 , usando o dispositivo de Briot-Ruffini, obtemos: APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 7 de 43 −12 8 9 −9 2 −1 −12 −1 ∙ (−12) + 8 = 20 −1 ∙ 20 + 9 = −11 −1 ∙ (−11) − 9 = 2 −1 ∙ 2 + 2 = 0 Portanto, 𝑝(𝑥) = −12𝑥4 + 8𝑥3 + 9𝑥2 − 9𝑥 + 2 = (𝑥 + 1)(−12𝑥3 + 20𝑥2 − 11𝑥 + 2) Chamemos de 𝑞(𝑥) o polinômio 𝑞(𝑥) = −12𝑥3 + 20𝑥2 − 11𝑥 + 2. Como 𝑞(𝑥) é um polinômio de grau ímpar 3, possui pelo menos uma raiz real. As possíveis raízes inteiras são os divisores do termo independente +2, que são: −1 , +1 , −2 , +2 . Como 1, 2 e −2 não são raízes de 𝑝(𝑥), também não são raízes de 𝑞(𝑥), porque se fossem raízes de 𝑞(𝑥) também seriam de 𝑝(𝑥). Calculando 𝑞(−1): 𝑞(−1) = −12 ∙ (−1)3 + 20 ∙ (−1)2 − 11 ∙ (−1) + 2 = 12 + 20 + 11 + 2 = 45 ≠ 0, então 𝑥 = −1 não é raiz de 𝑞(𝑥). As possíveis raízes racionais, não inteiras, desse polinômio são os divisores do termo independente 2 , que são: −1 , +1 , −2 , +2 , divididos pelos divisores, diferentes de −1 , +1 , do coeficiente do termo de maior grau, −12 , que são: −1 , +1 , −2 , +2 , −3 , +3 , −4 , + 4 , − 12 , + 12 , Portanto, as possíveis raízes racionais, não inteiras, são: + 1 2 , − 1 2 , + 1 3 , − 1 3 , + 1 4 , − 1 4 , + 1 12 , − 1 12 , + 2 3 , − 2 3 , + 1 6 , − 1 6 . Calculando: 𝑞 ( 1 2 ) = −12 ∙ ( 1 2 ) 3 + 20 ∙ ( 1 2 ) 2 − 11 ∙ ( 1 2 ) + 2 = −12 ∙ 1 8 + 20 ∙ 1 4 − 11 ∙ 1 2 + 1 = − 12 8 + 20 4 − 11 2 + 2 = −12+40−44+16 8 = 0 Como 𝑞 ( 1 2 ) = 0 então 𝑥 = 1 2 é uma raiz de 𝑞(𝑥). Dividindo 𝑞(𝑥) por 𝑥 − 1 2 , usando o dispositivo de Briot-Ruffini, obtemos: −12 20 −11 +2 1 2 −12 1 2 ∙ (−12) + 20 = 14 1 2 ∙ 14 − 11 = −4 1 2 ∙ (−4) + 2 = 0 Portanto, 𝑞(𝑥) = −12𝑥3 + 20𝑥2 − 11𝑥 + 2 = (𝑥 − 1 2 ) (−12𝑥2 + 14𝑥 − 4) . Assim, 𝑝(𝑥) = −12𝑥4 + 8𝑥3 + 9𝑥2 − 9𝑥 + 2 = (𝑥 + 1) (𝑥 − 1 2 ) (−12𝑥2 + 14𝑥 − 4) = APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 8 de 43 2 (𝑥 + 1) (𝑥 − 1 2 ) (−6𝑥2 + 7𝑥 − 2) Buscando as raízes de −6𝑥2 + 7𝑥 − 2 = 0 para fatorar o polinômio 𝑦 = −6𝑥2 + 7𝑥 − 2. 𝑥 = −7±√72−4.(−6).(−2) 2.(−6) = −7±√49−48 −12 = −7±1 −12 , logo, 𝑥 = −8 −12 = 2 3 𝑜𝑢 𝑥 = −6 −12 = 1 2 Logo 𝑥 = 2 3 é raiz de 𝑝(𝑥) e 𝑥 = 1 2 é raiz dupla de 𝑝(𝑥). As raízes reais, respeitando 𝑥1 ≤ 𝑥2 ≤ 𝑥3 ≤ 𝑥4, são 𝑥1 = −1 , 𝑥2 = 1 2 , 𝑥3 = 1 2 , 𝑥4 = 2 3 Cálculo de 𝒎 = 𝟑𝒙𝟏 + 𝟔𝒙𝟐 − 𝟏𝟎𝒙𝟑 + 𝟏𝟐𝒙𝟒 𝑚 = 3𝑥1 + 6𝑥2 − 10𝑥3 + 12𝑥4 = 3 ∙ (−1) + 6 ∙ 1 2 − 10 ∙ 1 2 + 12 ∙ 2 3 = −3 + 3 − 5 + 8 = 3 ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Item (II) Seja 𝑔(𝑥) = 3−|4𝑥−1| √𝑝(𝑥) . Para calcular o domínio da função 𝑔 temos que impor que o denominador √𝑝(𝑥) seja diferente de zero e que o radicando 𝑝(𝑥) seja positivo ou nulo, ou seja, √𝑝(𝑥) ≠ 0 e 𝑝(𝑥) ≥ 0 . Como √𝑝(𝑥) ≠ 0 ⟺ 𝑝(𝑥) ≠ 0 , temos que a restrição exigida é 𝑝(𝑥) > 0. Para estudar o sinal de 𝑝(𝑥) precisamos fatorar o polinômio. No item (I) já encontramos as raízes de 𝑝(𝑥), 𝑥1 = −1 , 𝑥2 = 1 2 , 𝑥3 = 1 2 , 𝑥4 = 2 3 e como o coeficiente de maior grau é igual a −12, o polinômio fatorado é 𝑝(𝑥) = −12(𝑥 + 1) (𝑥 − 1 2 ) 2 (𝑥 − 2 3 ) = −(𝑥 + 1)(2𝑥 − 1)2(3𝑥 − 2) Para estudar o sinal de 𝑝(𝑥) , vamos estudar o sinal de cada fator da fatoração de 𝑝(𝑥) : ▪ 𝑥 + 1 𝑥 + 1 = 0 ⟺ 𝑥 = −1 𝑥 + 1 > 0 ⟺ 𝑥 > −1 𝑥 + 1 < 0 ⟺ 𝑥 < −1 ▪ 3𝑥 − 2 3𝑥 − 2 = 0 ⟺ 𝑥 = 2 3 3𝑥 − 2 > 0 ⟺ 𝑥 > 2 3 3𝑥 − 2 < 0 ⟺ 𝑥 < 2 3 ▪ −(2𝑥 − 1)2 −(2𝑥 − 1)2 = 0 ⟺ 2𝑥 − 1 = 0 ⟺ 𝑥 = 1 2 −(2𝑥 − 1)2 < 0 ⟺ 𝑥 ∈ ℝ e 𝑥 ≠ 1 2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 9 de 43 Fazendo a tabela dos sinais para 𝑝(𝑥) . Levando em consideração a restrição exigida, 𝑝(𝑥) > 0 , temos que 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−1 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Item (III) Resolvendo a inequação 𝑔(𝑥) = 3−|4𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 , 𝑥 ∈ ℝ. Como √𝑝(𝑥) > 0 para todo 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑔) , então 𝑔(𝑥) ≥ 0 ⟺ O numerador 3 − |4𝑥 − 1 | ≥ 0 e 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚(𝑔) Resolvendo 3 − |4𝑥 − 1| ≥ 0 ∶ 3 − |4𝑥 − 1 | ≥ 0 ⟺ 3 ≥ |4𝑥 − 1 | ⟺ |4𝑥 − 1 | ≤ 3 ⟺ −3 ≤ 4𝑥 − 1 ≤ 3 ⟺ −3 + 1 ≤ 4𝑥 − 1 + 1 ≤ 3 + 1 ⟺ −2 ≤ 4𝑥 ≤ 4 ⟺ − 1 2 ≤ 𝑥 ≤ 1 Logo, 𝑔(𝑥) = 3−| 4𝑥−1| √𝑝(𝑥) ≥ 0 ⟺ 𝑥 ∈ [(−1 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 )] ∩ [− 1 2 , 1] = [− 1 2 , 1 2 ) ∪ (1 2 , 2 3 ) Respostas A única opção correta do Item (I) é a opção 1, que é 𝑚 = 3 A única opção correta do Item (II) é a opção 1, que é 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−1 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) A única opção correta do Item (III) é a opção 1, que é [− 1 2 , 1 2 ) ∪ ( 1 2 , 2 3 ) Questão 2 [1,4] TIPO 1 Considere a função definida por 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 6𝑥 − 5. Sabendo que o ponto (3, −14) está no gráfico de 𝑓, determine o valor da constante 𝑎. Sabendo que o ponto 𝑉(ℎ, 𝑘) é o vértice da parábola, que é o gráfico da função 𝑓, e usando o valor da constante 𝑎 , encontre as coordenadas ℎ e 𝑘. Calcule 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘. (−∞,−1) −1 (−1 , 1 2 ) 1 2 ( 1 2 , 2 3 ) 2 3 ( 2 3 , ∞) 𝑥 + 1 − −− 0 +++ + ++ + +++ + +++ 3𝑥 − 2 − −− − −−− − ++ + −−− 0 +++ −(2𝑥 − 1)2 − −− − −−− 0 −−− − −−− 𝑝(𝑥) − −− 0 +++ 0 +++ 0 −−− APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 10 de 43 Considere que a reta de equação 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑏, corta a parábola em dois pontos e que 𝑟(𝑥) ≤ 𝑓(𝑥) se e somente se 𝑥 ∈ [0, ℎ], onde ℎ é a constante já determinada. Determine as constantes 𝑚 e 𝑏 e calcule 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏. Complete cada lacuna escolhendo a única opção correta. O resultado de 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘 é _______ e o resultado de 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏 é __________ Opções da lacuna 1 Opção 1 −2 Opção 2 −5 Opção 3 2 Opção 4 10 Opções da lacuna 2 Opção 1 21 Opção 2 −9 Opção 3 9 Opção 4 −21 RESOLUÇÃO Determinação da constante 𝒂 Sabendo que 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 6𝑥 − 5 e o ponto (3, −14) está no gráfico de 𝑓, temos que 𝑓(3) = −14. Calculando 𝑓(3) = 𝑎 ∙ 32 + 6 ∙ 3 − 5 = 9𝑎 + 18 − 5 = 9𝑎 + 13. Assim, 9𝑎 + 13 = −14. Resolvendo essa equação em 𝑎, 9𝑎 + 13 = −14 ⟺ 9𝑎 = −27 ⟺ 𝑎 = −3. Determinação das coordenadas 𝒉 e 𝒌 do vértice 𝑽 = (𝒉, 𝒌) da parábola (que é o gráfico de 𝒇). Como 𝑎 = −3, 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 6𝑥 − 5. Vamos completar o quadrado em 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 6𝑥 − 5 para escrever 𝑓(𝑥) na forma canônica 𝑓(𝑥) = 𝑎(𝑥 − ℎ)2 + 𝑘, onde ℎ e 𝑘 são as coordenadas do vértice. 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 6𝑥 − 5 = −3(𝑥2 − 2𝑥) − 5 = −3(𝑥2 − 2𝑥 + 1 − 1) − 5 = −3(𝑥2 − 2𝑥 + 1) + 3 − 5 = −3(𝑥 − 1)2 − 2. Logo, 𝒉 = 𝟏 e 𝒌 = −𝟐. Cálculo de 𝒔 = 𝟒𝒉 + 𝟑𝒌 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘 = 4 ∙ 1 + 3 ∙ (−2) = 4 − 6 = −2. Determinação das constantes 𝒎 e 𝒃. Como ℎ = 1, temos que 𝑟(𝑥) ≤ 𝑓(𝑥) se e somente se 𝑥 ∈ [0, 1]. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 11 de 43 Para ilustrar, observe a parábola e a reta esboçadas ao lado. Logo, 𝑟(0) = 𝑓(0) e 𝑟(1) = 𝑓(1). Se 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑏 e 𝑥 = 0, temos 𝑟(0) = 𝑚 ∙ 0 + 𝑏 = 𝑏 Se 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 6𝑥 − 5 e 𝑥 = 0, temos 𝑓(0) = −3(0)2 + 6 ∙ 0 − 5 = −5. Como 𝑟(0) = 𝑓(0), temos que 𝑏 = −5. Se 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 − 5 e 𝑥 = 1, temos 𝑟(1) = 𝑚 ∙ 1 − 5 = 𝑚 − 5 Se 𝑓(𝑥) = −3𝑥2 + 6𝑥 − 5 e 𝑥 = 1, temos 𝑓(1) = −2 (vértice). Como 𝑟(1) = 𝑓(1), temos que 𝑚 − 5 = −2. Logo 𝑚 = −2 + 5 = 3. Portanto 𝒎 = 𝟑 e 𝒃 = −𝟓. Cálculo de 𝒕 = 𝟐𝒎− 𝟑𝒃 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏 = 2 ∙ 3 − 3 ∙ (−5) = 6 + 15 = 21. Respostas Pelos cálculos acima, a única opção correta da lacuna 1 é a opção 1, que é −2. Pelos cálculos acima, a única opção correta da lacuna 2 é a opção 1, que é 21. Questão 2 [1,4] TIPO 2 Considere a função definida por 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 − 4𝑥 − 4 Sabendo que o ponto (−3,−10) está no gráfico de 𝑓, determine o valor da constante 𝑎. Sabendo que o ponto 𝑉(ℎ, 𝑘) é o vértice da parábola, que é o gráfico da função 𝑓, e usando o valor da constante 𝑎 , encontre as coordenadas ℎ e 𝑘. Calcule 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘. Considere que a reta de equação 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑏, corta a parábola em dois pontos e que 𝑟(𝑥) ≤ 𝑓(𝑥) se e somente se 𝑥 ∈ [ℎ, 0], onde ℎ é a constante já determinada. Determine as constantes 𝑚 e 𝑏 e calcule 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏. Complete cada lacuna escolhendo a única opção correta. O resultado de 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘 é _______ e o resultado de 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏 é __________ Opções da lacuna 1 Opção 1 −10 Opção 2 −11 Opção 3 −2 Opção 4 10 Opções da lacuna 2 Opção 1 8 Opção 2 16 Opção 3 −8 Opção 4 −16 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 12 de 43 RESOLUÇÃO Determinação da constante 𝒂 Sabendo que 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 − 4𝑥 − 4 e o ponto(−3,−10) está no gráfico de 𝑓, temos que 𝑓(−3) = −10. Calculando 𝑓(−3) = 𝑎 ∙ (−3)2 − 4 ∙ (−3) − 4 = 9𝑎 + 12 − 4 = 9𝑎 + 8. Assim, 9𝑎 + 8 = −10. Resolvendo essa equação em 𝑎, 9𝑎 + 8 = −10 ⟺ 9𝑎 = −18 ⟺ 𝑎 = −2. Determinação das coordenadas 𝒉 e 𝒌 do vértice 𝑽 = (𝒉, 𝒌) da parábola (que é o gráfico de 𝒇). Como 𝑎 = −2, 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 − 4𝑥 − 4 . Vamos completar o quadrado em 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 − 4𝑥 − 4 escrever 𝑓(𝑥) na forma canônica 𝑓(𝑥) = 𝑎(𝑥 − ℎ)2 + 𝑘, onde ℎ e 𝑘 são as coordenadas do vértice. 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 − 4𝑥 − 4 = −2(𝑥2 + 2𝑥) − 4 = −2(𝑥2 + 2𝑥 + 1 − 1) − 4 = −2(𝑥2 + 2𝑥 + 1) + 2 − 4 = −2(𝑥 + 1)2 − 2. Logo, 𝒉 = −𝟏 e 𝒌 = −𝟐. Cálculo de 𝒔 = 𝟒𝒉 + 𝟑𝒌 𝑠 = 4ℎ + 3𝑘 = 4 ∙ (−1) + 3 ∙ (−2) = −4 − 6 = −10. Determinação das constantes 𝒎 e 𝒃. Como ℎ = −1, temos que 𝑟(𝑥) ≤ 𝑓(𝑥) se e somente se 𝑥 ∈ [−1, 0]. Para ilustrar, observe a parábola e a reta esboçadas ao lado. Logo, 𝑟(0) = 𝑓(0) e 𝑟(−1) = 𝑓(−1). Se 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 + 𝑏 e 𝑥 = 0, temos 𝑟(0) = 𝑚 ∙ 0 + 𝑏 = 𝑏 Se 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 − 4𝑥 − 4 e 𝑥 = 0, temos 𝑓(0) = −2(0)2 − 6 ∙ 0 − 4 = −4. Como 𝑟(0) = 𝑓(0), temos que 𝑏 = −4. Se 𝑟(𝑥) = 𝑚𝑥 − 4 e 𝑥 = −1, temos 𝑟(−1) = 𝑚 ∙ (−1) − 4 = −𝑚 − 4 Se 𝑓(𝑥) = −2𝑥2 − 4𝑥 − 4 e 𝑥 = −1, temos 𝑓(−1) = −2 (vértice). Como 𝑟(−1) = 𝑓(−1), temos que −𝑚 − 4 = −2. Logo 𝑚 = 2 − 4 = −2. Portanto 𝒎 = −𝟐 e 𝒃 = −𝟒. Cálculo de 𝒕 = 𝟐𝒎− 𝟑𝒃 𝑡 = 2𝑚 − 3𝑏 = 2 ∙ (−2) − 3 ∙ (−4) = −4 + 12 = 8. Respostas Pelos cálculos acima, a única opção correta da lacuna 1 é a opção 1, que é −10. Pelos cálculos acima, a única opção correta da lacuna 2 é a opção 1, que é 8. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 13 de 43 Questão 3 [1,8] TIPO 1 Observe os gráficos das funções 𝑓 e 𝑔 dados a seguir e escolha a única opção correta para a lacuna de cada item. 1. 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = _____________ Opção 1 [−3 , 9] Opção 2 (−3, 9) Opção 3 [−6 , 3] Opção 4 (−6 , 3) 2. 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = _____________ Opção 1 (−6 , 13] Opção 2 [−6 , 13) Opção 3 [−6 , −1] Opção 4 (−6 ,−1) 3. 𝐼𝑚(𝑓) = ___________ Opção 1 [−6 , 3] Opção 2 (−6 , 3) Opção 3 [− 3 , −6] Opção 4 [−6 , −1) 4. 𝐼𝑚(𝑔) = _________________ Opção 1 [−6 , −1] Opção 2 (−6 ,−1) Opção 3 [−6 , −2) ∪ (−2 , −1] Opção 4 (−6 ,−2) ∪ (−2 ,−1) 5. (𝑓 ∘ 𝑔)(13) ________________ Opção 1 1 Opção 2 − 7 2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 14 de 43 Opção 3 2 Opção 4 não pode ser calculado 6. (𝑓 ∘ 𝑔)(−3) = _____________ Opção 1 não pode ser calculado Opção 2 5 Opção 3 −5 Opção 4 −3 7. (𝑔 ∘ 𝑓)(2) = _______________ Opção 1 −3 Opção 2 −2,8 Opção 3 −5 Opção 4 não pode ser calculado 8. (𝑔 ∘ 𝑔)(1) = _____________ Opção 1 −5 Opção 2 −3 Opção 3 5 Opção 4 não pode ser calculado 9. (𝑓 ∘ 𝑓)(7) = _____________ Opção 1 não pode ser calculado Opção 2 −5 Opção 3 −4 Opção 4 −6 RESOLUÇÃO Projetando o gráfico de 𝑓 no eixo 𝑥, concluímos que 𝑫𝒐𝒎(𝒇) = [−𝟑, 𝟗]. Projetando o gráfico de 𝑔 no eixo 𝑥, concluímos que 𝑫𝒐𝒎(𝒈) = (−𝟔, 𝟏𝟑]. Projetando o gráfico de 𝑓 no eixo 𝑦, concluímos que 𝑰𝒎(𝒇) = [−𝟔, 𝟑]. Projetando o gráfico de 𝑔 no eixo 𝑦, concluímos que 𝑰𝒎(𝒈) = [−𝟔,−𝟏]. (𝑓∘ 𝑔)(13) = 𝑓(𝑔(13)) = 𝑓(−1) = 1, portanto (𝒇 ∘ 𝒈)(𝟏𝟑) = 𝟏. (𝑓 ∘ 𝑔)(−3) = 𝑓(𝑔(−3)) = 𝑓( −5). Como −5 ∉ 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = [−3, 9] não é possível calcular 𝑓( −5), portanto não é possível calcular (𝒇 ∘ 𝒈)(−𝟑). (𝑔 ∘ 𝑓)(2) = 𝑔(𝑓(2)) = 𝑔(1) = −3, portanto (𝒈 ∘ 𝒇)(𝟐) = −𝟑. (𝑔 ∘ 𝑔)(1) = 𝑔(𝑔(1)) = 𝑔(−3) = −5, portanto (𝒈 ∘ 𝒈)(𝟏) = −𝟓 (𝑓 ∘ 𝑓)(7) = 𝑓(𝑓(7)) = 𝑓(−4) Como −4 ∉ 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = [−3, 9] não é possível calcular 𝑓(−4), portanto não é possível calcular (𝒇 ∘ 𝒇)(𝟕). APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 15 de 43 Pelas justificativas acima, concluímos as respostas das lacunas 1 a 9: 1. A opção correta é a opção 1, que é [−3, 9] 2. A opção correta é a opção 1, que é (−6, 13] 3. A opção correta é a opção 1, que é [−6, 3] 4. A opção correta é a opção 1, que é [−6,−1] 5. A opção correta é a opção 1, que é 1 6. A opção correta é a opção 1, que é não é possível calcular 7. A opção correta é a opção 1, que é −3 8. A opção correta é a opção 1, que é −5 9. A opção correta é a opção 1, que é não é possível calcular Questão 3 [1,8] TIPO 2 Observe os gráficos das funções 𝑓 e 𝑔 dados a seguir e escolha a única opção correta para a lacuna de cada item. 1. 𝐷𝑜𝑚(𝑓) = ____________ Opção 1 [−4 , 5] Opção 2 (−4, 5) Opção 3 [5 , −4] Opção 4 [−7 , 3] APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 16 de 43 2. 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = ____________ Opção 1 (−6 , 6] Opção 2 [−6 , 6] Opção 3 [−6 , −2] Opção 4 (6 , −6] 3. 𝐼𝑚(𝑓) = ____________ Opção 1 [−7 , 3] Opção 2 (−7 , 3) Opção 3 [3 , −7] Opção 4 [−6 , −2) 4. 𝐼𝑚(𝑔) = ____________ Opção 1 [−6 , −2] Opção 2 [−6 , −2) Opção 3 (−6 ,−2) Opção 4 (−2 ,−6) 5. (𝑓 ∘ 𝑔)(6) = _____________ Opção 1 2 Opção 2 − 7 2 Opção 3 2 Opção 4 não pode ser calculado 6. (𝑔 ∘ 𝑓)(5) = ____________ Opção 1 não pode ser calculado Opção 2 −6 Opção 3 2 Opção 4 −3 7. (𝑔 ∘ 𝑓)(−2) = _________________ Opção 1 −4 Opção 2 −2,8 Opção 3 −5 Opção 4 não pode ser calculado 8. (𝑔 ∘ 𝑔)(4) = _____________ Opção 1 não pode ser calculado Opção 2 −3 Opção 3 5 Opção 4 −2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 17 de 43 9. (𝑓 ∘ 𝑓)(0) = ________________ Opção 1 -3 Opção 2 3 Opção 3 9 Opção4 não pode ser calculado RESOLUÇÃO Projetando o gráfico de 𝑓 no eixo 𝑥, concluímos que 𝑫𝒐𝒎(𝒇) = [−𝟒 , 𝟓]. Projetando o gráfico de 𝑔 no eixo 𝑥, concluímos que 𝑫𝒐𝒎(𝒈) = (−𝟔 , 𝟔]. Projetando o gráfico de 𝑓 no eixo 𝑦, concluímos que 𝑰𝒎(𝒇) = [−𝟕, 𝟑]. Projetando o gráfico de 𝑓 no eixo 𝑦, concluímos que 𝑰𝒎(𝒈) = [−𝟔,−𝟐]. (𝑓 ∘ 𝑔)(6) = 𝑓(𝑔( 6 )) = 𝑓(−2) = 2, portanto (𝒇 ∘ 𝒈)(𝟔) = 𝟐. (𝑔 ∘ 𝑓)(5) = 𝑔(𝑓(5)) = 𝑔(−7). Como −7 ∉ 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−𝟔 , 𝟔] não é possível calcular 𝑔(−7), portanto não é possível calcular (𝒈 ∘ 𝒇)(𝟓). (𝑔 ∘ 𝑓)(−2) = 𝑔(𝑓(−2)) = 𝑔(2) = −4, portanto (𝒈 ∘ 𝒇)(−𝟐) = −𝟒. (𝑔 ∘ 𝑔)(4) = 𝑔(𝑔(4)) = 𝑔(−6). Como −6 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = (−𝟔 , 𝟔] não é possível calcular 𝑔(−6), portanto não é possível calcular (𝒈 ∘ 𝒈)(𝟒). (𝑓 ∘ 𝑓)(0) = 𝑓(𝑓(0)) = 𝑓(3) = −3, portanto (𝒇 ∘ 𝒇)(𝟎) = −𝟑. Pelas justificativas acima, concluímos as opções das respostas das lacunas 1 a 9 são 1. A opção correta é a opção 1, que é [−4, 5] 2. A opção correta é a opção 1, que é (−6 , 6] 3. A opção correta é a opção 1, que é [−7, 3] 4. A opção correta é a opção 1, que é [−6,−2] 5. A opção correta é a opção 1, que é 2 6. A opção correta é a opção 1, que é não é possível calcular 7. A opção correta é a opção 1, que é −4 8. A opção correta é a opção 1, que é não é possível calcular 9. A opção correta é a opção 1, que é −3 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 18 de 43 Questão 4 [1,0] TIPO 1 Considere 𝑝 e 𝑞 constantes reais, 𝑞 > 0 e 𝑥 ∈ [−√𝑞 , √𝑞 ]. Determine os valores de 𝑝 e 𝑞 para que a função 𝑓(𝑥) = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 tenha como gráfico uma semicircunferência de centro (0, 1) e raio 2. Com os valores de 𝑝 e 𝑞 determinados, calcule o valor de 3𝑝 + 4𝑞 e esboce o gráfico da função 𝑓. Considere as semicircunferências esboçadas abaixo. Semicircunferência 1 Semicircunferência 2 Semicircunferência 3 Semicircunferência 4 Semicircunferência 5 Semicircunferência 6 Complete a lacuna de cada item com a única opção correta. (a) O valor de 3𝑝 + 4𝑞 é _______________ Opção 1 19 Opção 2 11 Opção 3 14 Opção 4 22 Opção 5 39 (b) O gráfico da função 𝑓 é a _________ Opção 1 Semicircunferência 3 Opção 2 Semicircunferência 2 Opção 3 Semicircunferência 1 Opção 4 Semicircunferência 4 Opção 5 Semicircunferência 5 Opção 6 Semicircunferência 6 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 19 de 43 RESOLUÇÃO Determinação dos valores de 𝒑 e 𝒒 Como 𝑓(𝑥) = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 então 𝑦 = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 . Vamos fazer contas para reescrever essa equação na forma canônica. 𝑦 = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 ⟺ 𝑦 − 𝑝 = −√𝑞 − 𝑥2 ⟹ (𝑦 − 𝑝)2 = (−√𝑞 − 𝑥2 ) 2 ⟹ (𝑦 − 𝑝)2 = 𝑞 − 𝑥2 ⟹ 𝑥2 + (𝑦 − 𝑝)2 = 𝑞 Essa é a equação de uma circunferência de centro 𝐶 = (0, 𝑝) e raio 𝑟 tal que 𝑟2 = 𝑞. Logo, concluímos que 𝑞 > 0. Para que o gráfico de 𝑓 seja uma semicircunferência de centro (0, 1) e raio 𝑟 = 2 é preciso que (0, 𝑝) = (0, 1) e 𝑞 = 𝑟2 = 22 = 4. Portanto 𝒑 = 𝟏 e 𝒒 = 𝟒. Cálculo de 𝟑𝒑 + 𝟒𝒒 3𝑝 + 4𝑞 = 3 ∙ 1 + 4 ∙ 4 = 3 + 16 = 19. Gráfico da função 𝒇 Com os valores de 𝑝 = 1 e 𝑞 = 4, 𝑓(𝑥) = 1 − √4 − 𝑥2 . Da forma canônica, 𝑥2 + (𝑦 − 1)2 = 4 A circunferência de centro (0, 1) e raio 2 está esboçada ao lado. Precisamos concluir qual parte dessa circunferência é o gráfico 𝑓. 𝑓(𝑥) = 1 − √4 − 𝑥2 , então 𝑦 = 1 − √4 − 𝑥2 ⟺ 𝑦 − 1 = −√4 − 𝑥2 . Como −√4 − 𝑥2 ≤ 0, temos que 𝑦 − 1 ≤ 0 ⟺ 𝑦 ≤ 1. Como no gráfico da função 𝑓 temos que 𝑦 ≤ 1, concluímos que o gráfico da função 𝑓 é a semicircunferência inferior, esboçada ao lado. Respostas A única opção correta do item (a) é a opção 1, que é 19. A única opção correta do item (b) é a opção 1, que é a Semicircunferência 3. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 20 de 43 Questão 4 [1,0] TIPO 2 Considere 𝑝 e 𝑞 constantes reais, 𝑞 > 0 e 𝑥 ∈ [−√𝑞 , √𝑞 ]. Determine os valores de 𝑝 e 𝑞 para que a função 𝑓(𝑥) = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 tenha como gráfico uma semicircunferência de centro (0, 2) e raio 3. Com os valores de 𝑝 e 𝑞 determinados, calcule o valor de 4𝑝 − 3𝑞 e esboce o gráfico da função 𝑓. Considere as semicircunferências esboçadas abaixo. Semicircunferência 1 Semicircunferência 2 Semicircunferência 3 Semicircunferência 4 Semicircunferência 5 Semicircunferência 6 Complete a lacuna de cada item com a única opção correta. (a) O valor de 4𝑝 − 3𝑞 é _______________ Opção 1 − 19 Opção 2 − 11 Opção 3 30 Opção 4 6 Opção 5 36 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 21 de 43 (b) O gráfico da função 𝑓 é a _________ Opção 1 Semicircunferência 5 Opção 2 Semicircunferência 2 Opção 3 Semicircunferência 3 Opção 4 Semicircunferência 4 Opção 5 Semicircunferência 1 Opção 6 Semicircunferência 6 RESOLUÇÃO Determinação dos valores de 𝒑 e 𝒒 Como 𝑓(𝑥) = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 então 𝑦 = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 . Vamos fazer contas para reescrever essa equação na forma canônica. 𝑦 = 𝑝 − √𝑞 − 𝑥2 ⟺ 𝑦 − 𝑝 = −√𝑞 − 𝑥2 ⟹ (𝑦 − 𝑝)2 = (−√𝑞 − 𝑥2 ) 2⟹ (𝑦 − 𝑝)2 = 𝑞 − 𝑥2 ⟹ 𝑥2 + (𝑦 − 𝑝)2 = 𝑞 Essa é a equação de uma circunferência de centro 𝐶 = (0, 𝑝) e raio 𝑟 tal que 𝑞 = 𝑟2. Logo, concluímos que 𝑞 > 0. Para que o gráfico de 𝑓 seja uma semicircunferência de centro (0, 2) e raio 𝑟 = 3 é preciso que (0, 𝑝) = (0, 2) e 𝑞 = 𝑟2 = 32 = 9. Portanto 𝒑 = 𝟐 e 𝒒 = 𝟗. Cálculo de 4𝒑 − 𝟑𝒒 4𝑝 − 3𝑞 = 4 ∙ 2 − 3 ∙ 9 = 8 − 27 = −19. Gráfico da função 𝒇 Com os valores de 𝑝 = 2 e 𝑞 = 9, 𝑓(𝑥) = 2 − √9 − 𝑥2 . Da forma canônica, 𝑥2 + (𝑦 − 2)2 = 9 A circunferência de centro (0, 2) e raio 3 está esboçada ao lado. Precisamos concluir qual parte dessa circunferência é o gráfico 𝑓. 𝑓(𝑥) = 2 − √9 − 𝑥2 , então 𝑦 = 2 − √9 − 𝑥2 ⟺ 𝑦 − 2 = −√9 − 𝑥2 . Como −√ 9 − 𝑥2 ≤ 0, temos que 𝑦 − 2 ≤ 0 ⟺ 𝑦 ≤ 2. Como no gráfico da função 𝑓 temos que 𝑦 ≤ 2, concluímos que o gráfico da função 𝑓 é a semicircunferência inferior, esboçada ao lado. Respostas A única opção correta do item (a) é a opção 1, que é −19. A única opção correta do item (b) é a opção 1, que é a Semicircunferência 5. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 22 de 43 Questão 5 [1,0] TIPO 1 Considere 𝑔(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘, 𝑘 > 5. Considere ℎ(𝑥) = { 2|𝑥| − 3, −3 ≤ 𝑥 < 2 𝑔(𝑥), 2 ≤ 𝑥 ≤ 5 Escolha o único possível gráfico da função ℎ. Opção 1 Opção 2 Opção 3 Opção 4 Opção 5 Opção 6 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 23 de 43 Opção 7 Opção 8 Opção 9 Opção 10 RESOLUÇÃO Construção do gráfico de 𝒚 = 𝟐|𝒙| − 𝟑, 𝑥 ∈ ℝ Vamos construir o gráfico de 𝑦 = 2|𝑥| − 3, usando transformações em gráficos e começando pelo gráfico de 𝑦 = |𝑥|. 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙, 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 2 → APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 24 de 43 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜 → ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Construção do gráfico de 𝒉(𝒙) = 𝟐|𝒙| − 𝟑, −𝟑 ≤ 𝒙 < 𝟐 O gráfico de ℎ coincide com o gráfico anterior para os valores de 𝑥 tal que −3 ≤ 𝑥 < 2. Se 𝑦 = 2|𝑥| − 3 e 𝑥 = −3, temos que 𝑦 = 2|−3| − 3 = 6 − 3 = 3. O ponto (−3, 3) é um ponto do gráfico anterior e do gráfico de ℎ porque 𝑥 = −3 está no intervalo −3 ≤ 𝑥 < 2. Se 𝑦 = 2|𝑥| − 3 e 𝑥 = 2, temos que 𝑦 = 2|2| − 3 = 4 − 3 = 1. O ponto (2, 1) é um ponto do gráfico anterior, mas não é um ponto do gráfico de ℎ porque 𝑥 = 2 não está no intervalo −3 ≤ 𝑥 < 2. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Possível gráfico de 𝑔(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘, 𝑘 > 5, 𝑥 ∈ ℝ A função está escrita na forma canônica e o gráfico de 𝑔 é uma parábola. Como o coeficiente de (𝑥 − 4)2 é igual a −1 e −1 < 0, a parábola tem concavidade para baixo. O vértice da parábola é 𝑉 = (4, 𝑘) e 𝑘 > 5. Portanto o gráfico de 𝑔 é uma parábola com concavidade para baixo e vértice 𝑉 = (4, 𝑘) e a ordenada do vértice da parábola é maior do que 5. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Possível gráfico de ℎ(𝑥) = 𝑔(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘, 𝑘 > 5, 2 ≤ 𝑥 ≤ 5. Se 𝑔(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘 e 𝑥 = 2 (extremo esquerdo do intervalo), temos 𝑦 = 𝑔(2) = −(2 − 4)2 + 𝑘 = −(−2)2 + 𝑘 = −4 + 𝑘. Como 𝑘 > 5 , temos: 𝑘 > 5 ⟹ −4 + 𝑘 > −4 + 5 ⟹ −4 + 𝑘 > 1. Assim, o ponto (2, ℎ(2)) = (2, 𝑔(2)) = (2,−4 + 𝑘) da parábola tem ordenada maior do que 1. Se 𝑔(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘 e 𝑥 = 5 (extremo direito do intervalo), temos APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 25 de 43 𝑦 = 𝑔(5) = −(5 − 4)2 + 𝑘 = −(1)2 + 𝑘 = −1 + 𝑘. Como 𝑘 > 5 , temos: 𝑘 > 5 ⟹ −1 + 𝑘 > −1 + 5 ⟹ −1 + 𝑘 > 4. Assim, o ponto (5, ℎ(5) = (5, 𝑔(5)) = (5,−1 + 𝑘) da parábola tem ordenada maior do que 4. Assim, um possível gráfico de ℎ(𝑥) = −(𝑥 − 4)2 + 𝑘, 2 ≤ 𝑥 ≤ 5 deve satisfazer as condições: • O gráfico é uma parábola com concavidade para baixo. • A ordenada do vértice da parábola deve ser maior do que 5. • O ponto (2, ℎ(2)) da parábola deve ter ordenada maior do que 1. • O ponto (5, ℎ(5)) da parábola deve ter ordenada maior do que 4. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Possíveis gráficos de 𝒉 • Observando o gráfico de ℎ(𝑥) = 2|𝑥| − 3, −3 ≤ 𝑥 < 2 e comparando com os 10 gráficos dados, sabemos que os gráficos das opções 1, 3 e 9 são possíveis gráficos da função ℎ e as demais opções não são possíveis gráficos de ℎ. • Observando as condições que a parábola e seus pontos devem satisfazer e comparando com os 10 gráficos dados, sabemos que os gráficos das opções 1, 2 e 8 são possíveis gráficos da função ℎ e as demais opções não são possíveis gráficos de ℎ. Resposta Pelas argumentações acima, o único possível gráfico da função ℎ é o gráfico da opção 1. Questão 5 [1,0] TIPO 2 Considere 𝑔(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘, 𝑘 > 2. Considere ℎ(𝑥) = { 𝑔(𝑥) , − 5 ≤ 𝑥 ≤ −2 5 − 2|𝑥| , − 2 < 𝑥 ≤ 1 Escolha o único possível gráfico da função ℎ. Opção 1 Opção 2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 26 de 43 Opção 3 Opção 4 Opção 5 Opção 6 Opção 7 Opção 8 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 27 de 43 Opção 9 Opção 10 RESOLUÇÃO Construção do gráfico de 𝒚 = 𝟓 − 𝟐|𝒙|, 𝑥 ∈ ℝ Vamos construir o gráfico de 𝑦 = 5 − 2|𝑥|, usando transformações em gráficos e começando pelo gráfico de 𝑦 = |𝑥|. 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙, 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 2 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 5 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Construção do gráfico de 𝒈(𝒙) = 𝟓 − 𝟐|𝒙| , − 𝟐 < 𝒙 ≤ 𝟏 O gráfico de ℎ coincide com o gráfico anterior para os valores de 𝑥 tal que. − 𝟐 < 𝒙 ≤ 𝟏 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 28 de 43 Se 𝑦 = 5 − 2|𝑥| e 𝑥 = −2, temos que 𝑦 = 5 − 2|−2| = 5 − 4 = 1. O ponto (−2, 1) é um ponto do gráfico anterior, mas não é um ponto do gráfico de ℎ porque 𝑥 = −2 não está no intervalo −2 < 𝑥 ≤ 1. Se 𝑦 = 5 − 2|𝑥| e 𝑥 = 1, temos que 𝑦 = 5 − 2|1| = 5 − 2 = 3. O ponto (1, 3) é um ponto do gráfico anterior e do gráfico de ℎ porque 𝑥 = 1 está no intervalo −2 < 𝑥 ≤ 1. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Possível gráfico de 𝑔(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘, 𝑘 > 2, 𝑥 ∈ ℝ A função está escrita na forma canônica e o gráfico de 𝑔 é uma parábola. Como o coeficiente de − (𝑥 + 3)2 é igual a −1 e −1 < 0, a parábola tem concavidade para baixo. O vértice da parábola é 𝑉 = (−3, 𝑘) e 𝑘 > 2. e a ordenada do vértice da parábola é maior do que 2. Portanto o gráfico de 𝑔 é uma parábola com concavidade parabaixo e vértice 𝑉 = (−3, 𝑘) e a ordenada do vértice da parábola é maior do que 2. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ Possível gráfico de ℎ(𝑥) = 𝑔(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘, 𝑘 > 2, −5 ≤ 𝑥 ≤ −2. Se 𝑔(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘 e 𝑥 = −5 (extremo esquerdo do intervalo), temos 𝑦 = 𝑔(−5) = −(−5 + 3)2 + 𝑘 = −(−2)2 + 𝑘 = −4 + 𝑘. Como 𝑘 > 2 , temos: 𝑘 > 2 ⟹ −4 + 𝑘 > −4 + 2 ⟹ −4 + 𝑘 > −2. Assim, o ponto (−5, ℎ(−5)) = (−5, 𝑔(−5)) = (−5,−4 + 𝑘) da parábola tem ordenada maior do que −2. Se 𝑔(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘 e 𝑥 = −2 (extremo direito do intervalo), temos 𝑦 = 𝑔(−2) = −(−2 + 3)2 + 𝑘 = −(1)2 + 𝑘 = −1 + 𝑘. Como 𝑘 > 2 , temos: 𝑘 > 2 ⟹ −1 + 𝑘 >→ −1 + 2 ⟹ −1 + 𝑘 > 1. Assim, o ponto (−2, ℎ(−2) = (−2, 𝑔(−2)) = (−2,−1 + 𝑘) da parábola tem ordenada maior do que 1. Assim, um possível gráfico de ℎ(𝑥) = −(𝑥 + 3)2 + 𝑘, − 5 ≤ 𝑥 ≤ −2 deve satisfazer as condições: • O gráfico é uma parábola com concavidade para baixo. • A ordenada do vértice da parábola deve ser maior do que 2. • O ponto (−5, ℎ(−5)) da parábola deve ter ordenada maior do que −2. • O ponto (−2, ℎ(−2)) da parábola deve ter ordenada maior do que 1. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 29 de 43 Possíveis gráficos de 𝒉 • Observando o gráfico de ℎ(𝑥) = 5 − 2|𝑥|, −2 < 𝑥 ≤ 1 e comparando com os 10 gráficos dados, sabemos que os gráficos das opções 1, 2 e 9 são possíveis gráficos da função ℎ e as demais opções não são possíveis gráficos de ℎ. • Observando as condições que a parábola e seus pontos devem satisfazer e comparando com os 10 gráficos dados, sabemos que os gráficos das opções 1, 3 e 6 são possíveis gráficos da função ℎ e as demais opções não são possíveis gráficos de ℎ. Resposta Pelas argumentações acima, o único possível gráfico da função ℎ é o gráfico da opção 1. Questão 6 [1,2] TIPO 1 Considere a função 𝑔 definida por 𝑔(𝑥) = 4 − 2 𝑥 , 1 2 ≤ 𝑥 ≤ 4. A função 𝑔 é invertível e Im(𝑔) = [0 , 7 2 ]. Considere 𝑔−1 a função inversa de 𝑔. Considere as figuras esboçadas abaixo. Figura 1 Figura 2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 30 de 43 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Complete a lacuna de cada item com a única opção correta. (a) O domínio e a imagem da função 𝑔−1 são ____________ Opção 1 Domínio: [0 , 7 2 ] e Imagem: [ 1 2 , 4] Opção 2 Domínio: [−4 , 3] e Imagem: [ 1 2 , 4] Opção 3 Domínio: [ 1 2 , 4] e Imagem: [0, 7 2 ] Opção 4 Domínio: [−4 , − 1 2 ] e Imagem: [0, 7 2 ] Opção 5 Domínio: [−4 , −1] e Imagem: [−4,3] APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 31 de 43 (b) 𝑔−1(𝑥) = ___________________. Opção 1 2 4−𝑥 Opção 2 2 𝑥−4 Opção 3 𝑥 4𝑥−2 Opção 4 2−4𝑥 𝑥 (c) Dentre as figuras acima, a figura que contém o gráfico da função 𝑔 e o gráfico da função 𝑔−1 é a _______________ Opção 1 Figura 2 Opção 2 Figura 1 Opção 3 Figura 3 Opção 4 Figura 4 Opção 5 Figura 5 RESOLUÇÃO: (a) Seja 𝑔: [ 1 2 , 4] → [0 , 7 2 ] a função definida por 𝑔(𝑥) = 4 − 2 𝑥 . Como afirmamos, a função 𝑔 é invertível. Seja 𝑔−1 a função inversa de 𝑔. Sabemos que 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = Im (𝑔) e Im ( 𝑔−1) = 𝐷𝑜𝑚(𝑔) . Logo, 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = Im (𝑔) = [0 , 7 2 ] e Im ( 𝑔−1) = 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = [ 1 2 , 4] . (b) Seja 𝑔−1 a função inversa de 𝑔 . Para encontrar a expressão de 𝑔−1(𝑥) vamos resolver a equação 𝑦 = 4 − 2 𝑥 , explicitando o valor de 𝑥 . Resolvendo: 𝑦 = 4 − 2 𝑥 ⇔ 𝑦 = 4𝑥 − 2 𝑥 ⇔ 𝑦𝑥 = 4𝑥 − 2 ⇔ 4𝑥 − 𝑦𝑥 = 2 ⇔ 𝑥(4 − 𝑦) = 2 𝑥 = 2 4−𝑦 . Trocando 𝑥 por 𝑦 , obtemos 𝑦 = 2 4−𝑥 . Logo, 𝑔−1(𝑥) = 2 4−𝑥 para 𝑥 ∈ [0 , 7 2 ]. (c) Construindo o gráfico da função 𝒚 = 𝟒 − 𝟐 𝒙 para 𝒙 ≠ 𝟎. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 32 de 43 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 2 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → Construindo o gráfico da função 𝒈(𝒙) = 𝟒 − 𝟐 𝒙 para 𝒙 ∈ [ 𝟏 𝟐 , 𝟒] 𝑔 ( 1 2 ) = 4 − 2 1 2 = 4 − 4 = 0 𝑔(4) = 4 − 2 4 = 4 − 1 2 = 7 2 O gráfico da função 𝑔(𝑥) = 4 − 2 𝑥 para 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] é: Construindo os gráficos das funções 𝒈(𝒙) para 𝒙 ∈ [ 𝟏 𝟐 , 𝟒] e 𝒈−𝟏(𝒙) para 𝒙 ∈ [𝟎 , 𝟕 𝟐 ] O gráfico da função inversa 𝑔−1(𝑥) = 2 4−𝑥 com 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = [0 , 7 2 ] e Im ( 𝑔−1) = [ 1 2 , 4] é a reflexão do gráfico da função 𝑔(𝑥) = 4 − 2 𝑥 , para 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] em torno da reta 𝑦 = 𝑥. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 33 de 43 Esboçando os gráficos da reta de equação 𝑦 = 𝑥 , da função 𝑔(𝑥) = 4 − 2 𝑥 , 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] e da função 𝑔−1(𝑥) = 2 4−𝑥 𝑥 ∈ [0 , 7 2 ], temos: Respostas A única opção correta do item (a) é a opção 1, que é Domínio: [0 , 7 2 ] e Imagem: [ 1 2 , 4] A única opção correta do item (b) é a opção 1, que é 𝑔−1(𝑥) = 2 4−𝑥 A única opção correta do item (c) é a opção 1, que é a Figura 2 Questão 6 [1,2] TIPO 2 Considere a função 𝑔 definida por 𝑔(𝑥) = 2 − 4 𝑥 , 1 2 ≤ 𝑥 ≤ 4. A função 𝑔 é invertível e Im(𝑔) = [−6, 1] . Considere 𝑔−1 a função inversa de 𝑔. Considere as figuras esboçadas abaixo. Figura 1 Figura 2 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 34 de 43 Figura 3 Figura 4 Figura 5 Complete a lacuna de cada item com a única opção correta. (a) O domínio e a imagem da função 𝑔−1 são ____________ Opção 1 Domínio: [−6 , 1] Imagem: [ 1 2 , 4] Opção 2 Domínio: [−4 , − 1 2 ] Imagem: [−6,−1] Opção 3 Domínio: [ 1 2 , 4] Imagem: [−6, 1 ] Opção 4 Domínio: [−4 , − 1 2 ] Imagem: [−4, 3] Opção 5 Domínio: [−4 , 3] Imagem: [ 1 2 , 4] APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 35 de 43 (b) 𝑔−1(𝑥) = ___________________. Opção 1 4 2−𝑥 Opção 2 4 𝑥−2 Opção 3 𝑥 2𝑥−4 Opção 4 4−2𝑥 𝑥 (c) Dentre as figuras acima, a figura que contém o gráfico da função 𝑔 e o gráfico da função 𝑔−1 é a _______________ Opção 1 Figura 5 Opção 2 Figura 2 Opção 3 Figura 3 Opção 4 Figura 4 Opção 5 Figura 1 RESOLUÇÃO: (a) Seja 𝑔: [ 1 2 , 4] → [−6 , 1] a função definida por 𝑔(𝑥) = 2 − 4 𝑥 . Como afirmamos, a função 𝑔 é invertível. Seja 𝑔−1 a função inversa de 𝑔. Sabemos que 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = Im (𝑔) e Im ( 𝑔−1) = 𝐷𝑜𝑚(𝑔) . Logo, 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = Im (𝑔) = [−6 , 1] e Im ( 𝑔−1) = 𝐷𝑜𝑚(𝑔) = [ 1 2 , 4] . (b) Seja 𝑔−1 a função inversa de 𝑔 . Para encontrar a expressão de 𝑔−1(𝑥) vamos resolver a equação 𝑦 = 2 − 4 𝑥 , explicitando o valor de 𝑥 . Resolvendo: 𝑦 = 2 − 4 𝑥 ⇔ 𝑦 = 2𝑥 − 4 𝑥 ⇔ 𝑦𝑥 = 2𝑥 − 4 ⇔ 2𝑥 − 𝑦𝑥 = 4 ⇔ 𝑥(2 − 𝑦) = 4 𝑥 = 4 2−𝑦 . Trocando 𝑥 por 𝑦 , obtemos 𝑦 = 4 2−𝑥 . Logo, 𝑔−1(𝑥) = 4 2−𝑥 para 𝑥 ∈ [−6 , 1]. (c) Construindo o gráfico da função 𝒚 = 𝟐 − 𝟒 𝒙 para 𝒙 ≠ 𝟎 APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 36 de 43 𝑎𝑚𝑝𝑙𝑖𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙𝑓𝑎𝑡𝑜𝑟 4 → 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 2 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → Construindo o gráfico da função 𝒈(𝒙) = 𝟐 − 𝟒 𝒙 para 𝒙 ∈ [ 𝟏 𝟐 , 𝟒] 𝑔 ( 1 2 ) = 2 − 4 1 2 = 2 − 8 = −6 𝑔(4) = 2 − 4 4 = 2 − 1 = 1 O gráfico da função 𝑔(𝑥) = 2 − 4 𝑥 para 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] é: Construindo os gráficos das funções 𝒈(𝒙) para 𝒙 ∈ [ 𝟏 𝟐 , 𝟒] e 𝒈−𝟏(𝒙) para 𝒙 ∈ [−𝟔, 𝟏] O gráfico da função inversa 𝑔−1(𝑥) = 4 2−𝑥 com 𝐷𝑜𝑚( 𝑔−1) = [−6,1] e Im ( 𝑔−1) = [ 1 2 , 4] é a reflexão do gráfico da função 𝑔(𝑥) = 2 − 4 𝑥 , para 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] em torno da reta 𝑦 = 𝑥. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 37 de 43 Esboçando os gráficos da reta de equação 𝑦 = 𝑥 , da função 𝑔(𝑥) = 2 − 4 𝑥 , 𝑥 ∈ [ 1 2 , 4] e da função 𝑔−1(𝑥) = 4 2−𝑥 𝑥 ∈ [−6,1], temos: Respostas A única opção correta do item (a) é a opção 1, que é Domínio: [−6 , 1] Imagem: [ 1 2 , 4] A única opção correta do item (b) é a opção 1, que é 𝑔−1(𝑥) = 4 2−𝑥 . A única opção correta do item (c) é a opção 1, que é a Figura 5. Questão 7 [1,2] TIPO 1 Considere as funções 𝑦 = 𝑔(𝑥) e 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)|, cujos gráficos estão esboçados abaixo. APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 38 de 43 Aplicando uma sequência de transformações no gráfico de 𝑦 = 𝑔(𝑥), encontramos o gráfico da função 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 3 − | 𝑔 (1 − 𝑥)|. Dentre as opções abaixo marque a única sequência correta de transformações. Opção (a) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(𝑥 + 1) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 1) = 𝑔(1 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − |𝑔 (1 − 𝑥)| Opção (b) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 1) = 𝑔(1 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| Opção (c) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(𝑥 + 1) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 1) = 𝑔(1 − 𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −𝑔(1 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| Opção (d) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = |𝑔(𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥 + 1)| = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| Opção (e) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(𝑥 + 1)| = 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥 + 1)| = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 39 de 43 RESOLUÇÃO • Verificando as transformações da opção (a), concluímos que estão corretas. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (b), encontramos um erro em 𝑦 = 𝑔(−𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 1) = 𝑔(1 − 𝑥). Pois, ao aplicar 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → sobre a função 𝑦 = 𝑔(−𝑥), o correto é obter 𝑦 = 𝑔(−(𝑥 + 1)) = 𝑔(−𝑥 − 1) = 𝑔(−1 − 𝑥). E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 1) = 𝑔(1 − 𝑥) Se a partir de 𝑦 = 𝑔(−1 − 𝑥), aplicássemos as mesmas transformações da opção (b), teríamos obtido: 𝑦 = 𝑔(−1 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(−1 − 𝑥)| = 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(−1 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(−1 − 𝑥)| E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 3 − |𝑔 (1 − 𝑥)| . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (c), encontramos um erro em 𝑦 = −𝑔(1 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(1 − 𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → sobre a função 𝑦 = −𝑔(1 − 𝑥), o correto é obter 𝑦 = |− 𝑔(1 − 𝑥)| = | 𝑔(1 − 𝑥)| . Se a partir de 𝑦 = | 𝑔(1 − 𝑥)|, aplicássemos as mesmas transformações da opção (c), teríamos obtido: 𝑦 = 𝑦 = | 𝑔(1 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(1 − 𝑥)| E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (d), encontramos um erro em 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥 + 1)| = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → sobre a função 𝑦 = 3 − | 𝑔(−𝑥)| , o correto é obter 𝑦 = 3 − | 𝑔(−(𝑥 + 1)| = 3 − | 𝑔(−𝑥 − 1)| = 3 − | 𝑔(−1 − 𝑥)| . E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 40 de 43 • Verificando as transformações da opção (e), encontramos um erro em 𝑦 = −𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → sobre a função 𝑦 = −𝑔(𝑥), o correto é obter 𝑦 = |−𝑔(𝑥), | = | 𝑔(𝑥)| . Se a partir de 𝑦 = | 𝑔(𝑥)| , aplicássemos as mesmas transformações da opção (e), teríamos obtido: 𝑦 = | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(𝑥 + 1)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(−𝑥 + 1)| = 3 + | 𝑔(1 − 𝑥)| E assim, encontraríamosuma expressão diferente da expressão 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| . Questão 7 [1,2] TIPO 2 Considere as funções 𝑦 = 𝑔(𝑥) e 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)|, cujos gráficos estão esboçados abaixo. Aplicando uma sequência de transformações no gráfico de 𝑦 = 𝑔(𝑥), encontramos o gráfico da função 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥). Dentre as opções abaixo marque a única sequência correta de transformações. Opção (a) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(𝑥 + 3) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 3) = 𝑔(3 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(3 − 𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(3 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔( 3 − 𝑥)| APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 41 de 43 Opção (b) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 3) = 𝑔(3 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(3 − 𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(3 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| Opção (c) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(𝑥 + 3) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 3) = 𝑔(3 − 𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −𝑔(3 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(3 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| Opção (d) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(−𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(−𝑥 + 3)| = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| Opção (e) 𝑦 = 𝑔(𝑥) 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(𝑥 + 3)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 1 − |𝑔 (−𝑥 + 3)| = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥) | RESOLUÇÃO • Verificando as transformações da opção (a), concluímos que estão corretas. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (b), encontramos um erro em 𝑦 = 𝑔(−𝑥) 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 3) = 𝑔(3 − 𝑥). Pois, ao aplicar 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → sobre a função 𝑦 = 𝑔(−𝑥), o correto é obter 𝑦 = 𝑔(−(𝑥 + 3)) = 𝑔(−𝑥 − 3) = 𝑔(−3 − 𝑥). E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 𝑔(−𝑥 + 3) = 𝑔(3 − 𝑥) APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 42 de 43 Se a partir de 𝑦 = 𝑔(−3 − 𝑥), aplicássemos as mesmas transformações da opção (b), teríamos obtido: 𝑦 = 𝑔(−3 − 𝑥), 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = | 𝑔(−3 − 𝑥)| 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑥 → 𝑦 = −| 𝑔(−3 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(−3 − 𝑥)| E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (c), encontramos um erro em 𝑦 = −𝑔(3 − 𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(3 − 𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → sobre a função 𝑦 = −𝑔( 3 − 𝑥), o correto é obter 𝑦 = |− 𝑔(3 − 𝑥)| = | 𝑔( 3 − 𝑥)| . Se a partir de 𝑦 = | 𝑔( 3 − 𝑥)|, aplicássemos as mesmas transformações da opção (c ), teríamos obtido: 𝑦 = 𝑦 = | 𝑔( 3 − 𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 1 + | 𝑔( 3 − 𝑥)| E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 1 − | 𝑔( 3 − 𝑥)| . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (d), encontramos um erro em 𝑦 = 1 − | 𝑔(−𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 1 − | 𝑔(−𝑥 + 3)| = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → sobre a função 𝑦 = 1 − | 𝑔(−𝑥)| , o correto é obter 𝑦 = 1 − | 𝑔(−(𝑥 + 3)| = 1 − | 𝑔(−𝑥 − 3)| = 1 − | 𝑔(−3 − 𝑥)| . E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 1 − | 𝑔(3 − 𝑥)| . ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ • Verificando as transformações da opção (e), encontramos um erro em 𝑦 = −𝑔(𝑥) 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → 𝑦 = −| 𝑔(𝑥)| Pois, ao aplicar 𝑚𝑜𝑑𝑢𝑙𝑎çã𝑜 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 → sobre a função 𝑦 = −𝑔(𝑥), o correto é obter 𝑦 = |−𝑔(𝑥)| = | 𝑔(𝑥)| . Se a partir de 𝑦 = | 𝑔(𝑥)| , aplicássemos as mesmas transformações da opção (e), teríamos obtido: 𝑦 = | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 𝑣𝑒𝑟𝑡𝑖𝑐𝑎𝑙 3 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑐𝑖𝑚𝑎 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(𝑥)| 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑠𝑙𝑎çã𝑜 ℎ𝑜𝑟𝑖𝑧𝑜𝑛𝑡𝑎𝑙 1 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑒𝑠𝑞𝑢𝑒𝑟𝑑𝑎 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(𝑥 + 1)| APX1 – 2021-1 GABARITO Pré-Cálculo Página 43 de 43 𝑟𝑒𝑓𝑙𝑒𝑥ã𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑦 → 𝑦 = 3 + | 𝑔(−𝑥 + 1)| = 3 + | 𝑔(1 − 𝑥)| E assim, encontraríamos uma expressão diferente da expressão 𝑦 = 3 − | 𝑔(1 − 𝑥)| .
Compartilhar