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CURSO ÁGAPE EEAR 2018/2019 Álgebra 1 MÓDULO 03 Prof. Carlos CONTINUAÇÃO DE FUNÇÕES 7. ESTUDO DA VARIAÇÃO DO SINAL DO 1° GRAU Estudar o sinal de uma função y = f(x) é determinar os valor de x para os quais y é positivo, os valores de x para os quais y é zero e os valores de x para os quais y é negativo. Consideremos uma função afim y = f(x) = ax + b vamos estudar seu sinal. Já vimos que essa função se anula pra raiz x = - b/a. Há dois casos possíveis: 1º) a > 0 (a função é crescente) y > 0 → ax + b > 0 → x > - b/a y < 0 → ax + b < 0 → x < - b/a Conclusão: y é positivo para valores de x maiores que a raiz; y é negativo para valores de x menores que a raiz. 2º) a < 0 (a função é decrescente) y > 0 → ax + b > 0 → x < - b/a y < 0 → ax + b < 0 → x > - b/a Conclusão: y é positivo para valores de x menores que a raiz; y é negativo para valores de x maiores que a raiz. 8. INEQUAÇÕES DO 1° GRAU A equação é caracterizada pelo sinal da igualdade (=). A inequação é caracterizada pelos sinais de maior (>), menor (<), maior ou igual (≥) e menor ou igual (≤). a) Inequações inteiras do 1° Grau Pode-se resolver qualquer inequação do 1° grau por meio do estudo do sinal de uma função do 1° grau, com o seguinte procedimento: 1. Iguala-se a expressão ax + b a zero; 2. Localiza-se a raiz no eixo x; 3. Estuda-se o sinal conforme o caso. Exemplo: -2x + 7 > 0 -2x + 7 = 0 x = 7/2 b. Inequações Produto Resolver uma inequação produto consiste em encontrar os valores de x que satisfazem a condição estabelecida pela inequação. Para isso utilizamos o estudo do sinal de uma função. Observe a resolução da seguinte equação produto: (2x + 6)( – 3x + 12) > 0. Vamos estabelecer as seguintes funções: y1 = 2x + 6 e y2 = – 3x + 12. Determinando a raiz da função (y = 0) e a posição da reta (a > 0 crescente e a < 0 decrescente). Verificando o sinal da inequação produto (2x + 6)(– 3x + 12) > 0. Observe que a inequação produto exige a seguinte condição: os possíveis valores devem ser maiores que zero, isto é, positivo. Através do esquema que demonstra os sinais da inequação produto y1 x y2, podemos chegar à seguinte conclusão quanto aos valores de x: x Є R / –3 < x < 4. c) Inequações Quociente Na resolução da inequação quociente utilizamos os mesmos recursos da inequação produto, o que difere é que, ao calcularmos a função do denominador, precisamos adotar valores maiores ou menores que zero e nunca igual a zero. Observe a resolução da seguinte inequação quociente: Resolver as funções y1 = x + 1 e y2 = 2x – 1, determinando a raiz da função (y = 0) e a posição da reta (a > 0 crescente e a < 0 decrescente). Com base no jogo de sinal concluímos que x assume os seguintes valores na inequação quociente: {x Є R / –1 ≤ x < 1/2} 9. SINAL DA FUNÇÃO DO 2°GRAU Consideramos uma função quadrática y = f(x) = ax2 + bx + c e determinamos os valores de x para os quais y é negativo, e os valores de x para os quais y é positivo. Conforme o sinal de Δ = b² - 4ac, pode ocorrer os seguintes casos: Método para construção da parábola (BIZUUUU!!!) 1° Passo: Determine a concavidade da parábola avaliando o valor de a. 2° Passo: Determinar onde a parábola intercepta o eixo-y, avaliando o valor de c 3° Passo: Determinar onde a parábola intercepta o eixo-x, para tal basta achar suas raízes. 4° Passo: Encontre as coordenadas do Vértice Xv e Yv 5° Passo: Marque as informações obtidas no gráfico 6° Passo: Trace o Gráfico. 10. INEQUAÇÃO DO 2º GRAU As inequações do 2º grau são resolvidas utilizando o teorema de Báskara. O resultado deve ser comparado ao sinal da inequação, com o objetivo de formular o conjunto solução. Exemplo: Vamos resolver a inequação 3x² + 10x + 7 < 0. Solução: {x R/ -7/3 < x < -1} 11. EQUAÇÕES EXPONENCIAIS São equações cuja incógnita aparece no expoente. Para resolver uma equação exponencial devemos, basicamente: · reduzir os dois membros da equação à mesma base; · igualar os expoentes e resolver a equação resultante. Ou seja, para resolver uma equação exponencial tente transformar a equação dada em outra equivalente, da forma . Para isso use inicialmente as propriedades da potenciação. Exemplo: Resolução: Como , podemos escrever Então, x = 4 Propriedades da Potenciação · am . an = am + n · am : an = am - n · (am)n = am . n · (a . b)n = an . bn · (b 0) · 12. FUNÇÃO EXPONENCIAL Toda relação de dependência, em que uma incógnita depende do valor da outra, é denominada função. A função denominada como exponencial possui essa relação de dependência e sua principal característica é que a parte variável representada por x se encontra no expoente. f : RR tal que y = a x, sendo que a > 1 ou 0 < a < 1. a) Gráfico da Função Exponencial f : RR tal que f( x ) 1° Caso: Se a > 0, a função é crescente. 2° Caso: Se 0 < a < 1, a função é decrescente. Obs.: Veja que no primeiro caso a função é crescente, já no segundo ela decresce. Note ainda que em ambos os casos o gráfico da função f( x ) não toca o eixo-x e, além disso a exponencial sempre toca o eixo y no ponto y 1, isso ocorre pois a° 1. b) Principais propriedades da Função Exponencial (Bizu!!!!!) (I) Domínio: D( f ) R (II) Imagem: Im (f ) R(ou seja, y 0) (III) Se a 1 então f é crescente. Se 0 a 1 então f é decrescente (IV) Não existe xR, tal que , ou seja a função exponencial não tem raiz. Assim o gráfico se aproxima do eixo x, mas não o intercepta. (V) A função exponencial é bijetora. Como conseqüência é inversível (admite função inversa). (VI) A interseção do gráfico da função exponencial com o eixo y é o ponto (0,1). 13. FUNÇÃO LOGARÍTMICA Sejam a, b e x números reais, tais que a > 0 e 1 b > 0. Definimos, então: log b a = x bx = a em que a é o logaritmando ou antilogaritmo; b é a base; x é o logaritmo. Observação: · Há dois sistemas especiais de logaritmos: o sistema de logaritmos decimais (base 10) e o sistema de logaritmos neperianos ou naturais (base e). As suas representações são: e a) Conseqüências da definição · ( a > 0 e a 1) · ( a > 0 e a 1) · ( a > 0 e a 1) · logc a = logc b a = b (a > 0, b > 0 e 1 c > 0) · (b > 0 e 1 a > 0) b) Cologaritmo c) Antilogarítmo sendo que Percebemos através dessa expressão que o antilogaritmo nada mais é que uma “demonstração” da inversão de um logaritmo. Obs: Não devemos confundir o estudo dos antilogaritmos com os cologaritmos , apesar de ambos estarem ligados intimamente aos conceitos relativos a logaritmos, devemos lembrar que o antilogaritmo é uma inversão do logaritmo, já o cologaritmo é definido como oposto do logaritmo. d) Propriedades operatórias Considerando satisfeitas as condições de existência, são válidas as seguintes propriedades operatórias dos logaritmos: · · · · Mudança de base: e) Gráfico de uma função logarítmica Uma função logarítmica é crescente se a>1. Sempre que aumentamos os valores de x, os valores correspondentes de y também aumentam, isto é: Uma função logarítmica é decrescente se a > 1. Sempre que aumentamos os valores de x, os valores correspondentes de y diminuem, isto é: Conclusão (BIZUUUUUU): a) O gráfico da função logarítmica passa sempre pelo ponto (1,0). b) O gráfico nunca toca o eixo y e não ocupa pontos dos quadrantes II e III. c) Quando a > 1, a função logarítmica é crescente (). d) Quando 0 < a <1, a função logarítmica é decrescente (). QUESTÕES DE PROVAS ANTERIORES 01) (EEAR 1/2019) Considere que o número de células de um embrião, contadas diariamente desde o dia da fecundação do óvulo até o 30° dia de gestação, forma a sequência: 1, 2, 4, 8, 16... A função que mostra o número de células, conforme o número de dias x é a) b) 2x – 1 c) – 1 d) x² – 1 02) (EEAR 1/2019) Sejam m, n e b números reais positivos, com .Se e , então é igual a a) x b) 2y c) x + y d) 2x – y 03) (EEAR 2/2018) Na função , tal que , o valor de x para que f(x) =, é um número a) divisível por 2 b) divisível por 3 c) divisível por 5 d) divisível por 7 04) (EEAR2/2018) O valor real que satisfaz a equação é um número a) entre –2 e 2 b) ent re 2 e 4 c) maior que 4 d) menor que –2 05) (EEAR 1/2018) Considere a inequação . Está contido no conjunto solução dessa inequação o intervalo a) [–3, 0] b) [–1, 1] c) [1, 3] d) [3, 4] 06) (EEAR 2/2017) As funções logarítmicas e são, respectivamente, a) crescente e crescente b) crescente e decrescente c) decrescente e crescente d) decrescente e decrescente 07) (EEAR 1/2017) Se log2 = 0,3 e log36 = 1,6, então log 3 = _____. a) 0,4 b) 0,5 c) 0,6 d) 0,7 08) (EEAR 1/2017) desigualdade tem como conjunto solução a) b) c) d) 09) (EEAR 1/2016) O conjunto solução da inequação a) b) c) d) 10) (EEAR 1/2016) O valor de x na equação é a) 1 b) 3 c) 9 d) 27 11) (EEAR 1/2016) Resolvendo, em o sistema de inequações abaixo: ,tem-se como solução o conjunto a) b) c) d) 12) (EEAR 2015) Se a > 0, b > 0, c > 0 e , então é correto afirmar que: a) b) c) d) 13) (EEAR 2014) A solução da inequação é um intervalo real. Pode-se afirmar que pertence a esse intervalo o número: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 14) (EEAR 2014) Se e a.b = 1, então f(a) + f(b) é igual a: a) 0 b) 1 c) 10 d) 100 15) (EEAR-2014) Se log 2 = a e log3 = b, então a solução da equação 10x= 60 é: a) 2a + b b) a + b +1 c) a + 2b d) 2a + 2b + 1 16) (EEAR 2013) Para que exista a função , é necessário que x seja: a) maior que m b) menor que m c) maior ou igual a m d) menor ou igual a m 17) (EEAR 2013) Se log x + log y = k, então log x5 + log y5 é: a) 10k b) k10 c) 5k d) k5 18) (EEAR 2012) Seja a função , definida por g(x) = . O valor de x para o qual g(x) = 3 é: a) 6 b) 7 c) 8 d) 9 19) (EEAR 2012) Dada a função definida por , o valor de f(1) + f(2) é: a) 3 b) 5 c) 6 d) 10 20) (EEAR 2012) No conjunto dos números reais, a equação tem por raízes a) um número positivo e um negativo. b) um número negativo e o zero. c) dois números negativos. d) dois números positivos. 21) (EEAR 1/2011) A razão entre o logaritmo de 16 e o de 4, numa mesma base b, sendo , é a) 1/4. b) 1/2. c) 4. d) 2. 22) (EEAR 1/2011) O número de valores inteiros de x para os quais se verifica a inequação x² < 7x – 6 é a) três. b) seis. c) cinco. d) quatro. 23) (EEAR 2/2011) Sejam as funções logarítmicas e . Se f(x) é crescente e g(x) é decrescente, então a) a > 1 e b < 1. b) a > 1 e 0 < b < 1. c) 0 < a < 1 e b > 1. d) 0 < a < 1 e 0 < b < 1. 24) (EEAR 1/2010) Considerando n > 1, se , então o valor de a é a) n. b) c) d) 25) (EEAR 2/2010) Seja a inequação . A soma dos números inteiros que satisfazem essa inequação: a) 8 b) 7 c) 5 d) 4 26) (EEAR 1/2009) Sejam x, y e b números reais maiores que 1. Se e , então o valor de é: a) 13. b) 11. c) 10. d) 8. 27) (EEAR 1/2009) Se x e y são números reais positivos, , e , então x + y é igual a a) 2. b) 4. c) 7. d) 9. 28) ( EEAR 1/2009) Se x é a raiz da equação , então o valor de x é a) 5. b) 3. c) - 2. d) - 4. 29) (EEAR 1/2009) Em ℜ, o conjunto solução da é formado por: a) dois elementos, sendo um negativo e um nulo. b) dois elementos, sendo um positivo e um nulo. c) somente um elemento, que é positivo. d) apenas um elemento, que é negativo. 30) (EEAR 2/2008) A raiz real da equação é um número múltiplo de a) 7. b) 5. c) 3. d) 2. 31) (EEAR 2/2008) Estudando um grupo de crianças de uma determinada cidade, um pediatra concluiu que suas estaturas variavam segundo a fórmula , onde h é a estatura (em metros), e i é a idade (em anos). Assim, segundo a fórmula, a estatura de uma criança de 10 anos dessa cidade é, em m, a) 1,20. b) 1,18. c) 1,17. d) 1,15. 32) (EEAR 1/2007) No conjunto solução da inequação ,quantidade de números inteiros pares é a) 14. b) 12. c) 10. d) 8. 33) (EEAR 1/2007) Sejam as funções f , g , h e t definidas, respectivamente, por , , e . Dessas quatro funções, é(são) decrescente(s) a) todas. b) somente três. c) somente duas. d) somente uma. 34) (EEAR 1/2007) Sendo a > 0 e , o conjunto solução da equação está contido no conjunto a) {1, 2, 3, 4}. b) {-4, -3, -2, -1, 0, 1}. c) {-1, 0, 1, 2, 3, 4}. d) {0, 1, 2, 3, 4}. 35) (EEAR 2/2007) A inequação tem para conjunto solução a) b) c) d) 36) (EEAR 2/2007) Se , então vale a) b) c) d) 37) (EEAR 2/2006) O menor número inteiro que satisfaz a inequação é um número a) par negativo. b) par positivo. c) ímpar negativo. d) ímpar positivo. 38) (EEAR 2/2006) A solução do sistema é a) ]-3, 7]. b) [3, 7]. c) [7, 3[. d) ]7, 3]. 39) (EEAR 2/2006) O logaritmo de 8 é , se a base do logaritmo for igual a a) 4. b) 8. c) 16. d) 64. 40) (EEAR 2/2006) Dada a inequação 2 – x < 3x + 2 < 4x + 1, o menor valor inteiro que a satisfaz é um número múltiplo de a) 3. b) 2. c) 7. d) 5. 41) (EEAR 1/2005) Se log 2,36 = 0,3729, então antilog 3,3729 é a) 236. b) 23,6. c) 2360. d) 23600. 42) (EEAR 1/2005) A soma dos valores de x que verificam a equação é a) log10 . b) c) d) 43) (EEAR 1/2005) A expressão que completa o conjunto , solução das inequações, é a) b) c) d) 44) (EEAR 2/2005) Dada a função , definida por f(x) = -x² + 3x – 2 , é correto afirmar que a) , para x 1 ou x 2. b) , para qualquer valor de x. c) , para nenhum valor de x. d) , para 1 < x < 2. 45) (EEAR 2/2005) Se e , então é: a) b) c) d) 46) (EEAR 1/2004) A quantidade de números inteiros positivos que verificam as inequações 3x − 8 < e x + 20 > 10x, ao mesmo tempo, é a) 1. b) 2. c) 3. d) 4. 47) (EEAR 1/2004) Na equação , é verdadeira a afirmativa: a) Uma das raízes é 1. b) A soma das raízes é um número inteiro positivo. c) O produto das raízes é um número inteiro negativo. d) O quociente das raízes pode ser zero (0). 48) (EEAR 1/2004) A possui a) duas raízes positivas. b) duas raízes negativas. c) duas raízes simétricas. d) uma única raiz. GABARITO 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 A B A A B C B B B A 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 C C A A C A C C B A 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 D D B D B A D C C D 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 A A D C B C D A C B 41 42 43 44 45 46 47 48 C B C D C B D A - 7 - x x f 4 , 0 log ) ( = x x g 4 log ) ( = x x ÷ ø ö ç è æ > ÷ ø ö ç è æ - 4 1 2 1 5 3 { } 1 / >  Π= x x s { } 5 / <  Π= x x s { } 5 / >  Π= x x s { } 5 1 / < <  Π= x x s 2 2 . 4 5 2 2 1 2 - < + + x x þ ý ü î í ì < < -  Π= 2 2 1 / x x s { } 1 1 / < < -  Π= x x s { } 1 0 / < <  Π= x x s { } 1 / >  Π= x x s 1 ) 3 (log log 27 3 1 = x  î í ì - < - ³ + 5 3 8 0 3 2 x x x 1 0 21 x x + £ - þ ý ü î í ì ³ £  Π= 2 3 ... ... 0 / x ou x x s þ ý ü î í ì £ £  Π= 2 3 0 / x x s þ ý ü î í ì - >  Π= 2 3 / x x s þ ý ü î í ì - ³  Π= 2 3 / x x s 0 ¹ c ) (log ) (log ) ( log b a b a c c c + = + ) ).(log (log ) ( log b a b a c c c = + ) (log ) (log ) . ( log b a b a c c c + = ) ).(log (log ) . ( log b a b a c c c = ) 3 ( 4 5 ) 2 ( 2 + £ + + x x x x x f log ) ( = ) log( ) ( m x x f - =  ®  + * : g x 2 log  ®  + * : f x x f 2 log 5 ) ( × = 8 9 ) 3 ( = x x 1 0 ¹ < b x x f a log ) ( = x x g b log ) ( = n n a = log n n n 1 n n 1 3 1 £ - x 2 log = x b 3 log = y b ³) ² ( log y x b x co = 32 1 log 2 4 256 log = y 25 , 2 3 2 = ÷ ø ö ç è æ x 1 2 2 + = - x x 25 5 . 24 25 = - x x ( ) i h . 10 log 7 , 0 = 5 3 1 < - x xy aa = x x f - ÷ ø ö ç è æ = 3 2 ) ( x x g p = ) ( ( ) x x h - = 2 ) ( x x t ÷ ÷ ø ö ç ç è æ = 3 10 ) ( 1 ¹ a ( ) 10 log 2 3 ² log 6 10 a a x x = + - 0 ) 3 )( 6 5 ² ( ³ - + - x x x { } 3 / £  Πx x { } 2 / ³  Πx x { } 3 2 / £ £  Πx x 381 x = { } 3 .... ... 2 / ³ £  Πx ou x x a = 8 log 3 2 log 2 a 4 a 9 a 3 a 3 ) 5 3 ( log 2 > - x î í ì > + - ³ + 0 3 6 4 1 3 x x x 4 3 4 813 = 0 10 5 . 7 5 2 = + - x x 10 log 5 2 log 5 log 5 2 + 5 log 2 log 2 2 + { } .......... /  Π= x S x x x 5 3 ² 2 1 ² - £ - < + 2 1 2 £ < - x 2 2 1 < £ x 2 3 - < £ - x 2 1 .... .... 2 ³ < - x ou x 4 33 x =  ®  : f 0 ) ( ³ x f £ ³ 0 ) ( < x f 0 ) ( £ x f 0 ) ( > x f a = 2 log 3 b = 3 log 7 14 log 3 n n nb a b a = ÷ ø ö ç è æ a b 1 + b a 1 + a ab 1 + b ab 1 + 2 x 3 2 2 1 = + - + x x ) 1 3 ( log 2 ) 7 9 ( log 1 2 1 2 + + = + - - x x n m n m a a = x a = 10 logxlogx x n x log e l = 1 log = a a 0 1 log = a n a n a = log b a b a = log ) ( log log log 1 a b b b a a co = - = b Antlogax = a bx = b a b a c c c log log ) . ( log + = b a c c b a c log log ) ( log - = a n a c n c log . log = n a a n a c c n c log log 1 log = = b a a c c b log log log = 1212 0loglog aa xxxx <<Û< 1212 0loglog aa xxxx <<Û> 1212 ,loglog aa xxxx >> 1212 ,loglog aa xxxx >< { } = À ® £ £ À Î ) ( ; 30 1 / : x f x x f 1 2 - x x 2 1 ¹ b x m b = log y n b = log ÷ ø ö ç è æ + m n n m b b log ) . ( log x x x f 2 27 ) ( + = 0 ¹ x 6 3 0 2 2 4 = - - x x 3 1 ² £ - x