Questão 2: Considere a função f(x) = 3x 2 − 525x + 23782 , apresente:
a) (0,2pontos) A derivada de primeira ordem da função.
b) (0,2pontos) Usando a derivada de primeira ordem da função determine o
seu ponto crítico.
c) (0,2 pontos) Avalie a derivada de primeira ordem da função para o ponto
crítico do item b).
d) (0,2 pontos) Determine pela derivada de primeira ordem o crescimento /
decrescimento da função. Sugestão: escolha valores do domínio da função
menores que o ponto crítico e valores do domínio da função maiores que
o ponto crítico. Avalie a derivada da função nestes valores escolhidos para
estudar o comportamento da função.
e) (0,2 pontos) Construa o gráfico da função.
(a) f'(x) = 6x - 525
(b) x = 87,5
(c) A derivada da primeira ordem apresentou um valor positivo para o ponto crítico, que é o ponto de mínimo.
(d) A função é crescente.
(e)
Inicialmente, vamos calcular a derivada de primeira ordem da função quadrática do enunciado. Com isso, obtemos o seguinte:
Para determinar o ponto crítico, precisamos igualar a derivada da função a zero. Dessa maneira, o ponto crítico ocorre em:
Com isso, podemos ver que a função é crescente, pois a derivada de primeira ordem é positiva. Além disso, o coeficiente angular da função é positivo.
a) f'(x) = 6x -525
b) Basta igualarmos a zero:
6x - 525 = 0
6x = 525
x = 87,5
c) O ponto de mínimo da parábola será x = 87,5
Vamos verificar f(87,5)
3(87,5)² - 525(87,5) + 23782 = 813,25
Logo, o vértice será (87.5,813.25)
d) Note que como a> 0 na parábola, temos que a função é crescente.
e) Vamos encontrar as raízes :
3x² - 525x + 23782 = 0
onde :
a = 3
b = -525
c = 23782
\(x = {-b \pm \sqrt{b^2-4ac} \over 2a}\)
\(x = {525\pm \sqrt{275.625-4(3)(23782)} \over 2(3)}\)
Como a raiz será negativa, não teremos raízes reais.
Ponto de interseção com o eixo y : (0,23782)
Agora, podemos montar o gráfico usando o vértice , as raízes (que, nesse caso, não existem) e o ponto de interseção com o eixo y.
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