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Questão 5

FUVEST 2016
Matemática

(FUVEST - 2016 - 2a FASE)

A figura abaixo representa o gráfico de uma função f: [-5,5] 
ightarrow mathbb{R}. Note que f(-5)=f(2)=0. A restrição de f ao intervalo [-5,0] tem como gráfico parte de uma parábola com vértice no ponto (-2,-3); restrita ao intervalo [0,5], f tem como gráfico um segmento de reta.

a) Calcule f(-1) e f(3).

Usando os sistemas de eixos da folha de respostas, esboce

b) o gráfico de g(x) = |f(x)|, x in [-5,5]

c) o gráfico de h(x) = f(|x|), x in [-5,5]

Gabarito:

Resolução:

Vamos estudar essa função nos dois intervalos separadamente:

no intervalo [-5,0] , elá é uma função quadrática. Como sabemos suas raízes (-5 e 1), ela fica na forma: ( Observe que eu sei que a outra raíz é 1 apenas observando a simetria da função na malha quadriculada.)

aleft( x + 5
ight) . left(x-1 
ight )

Já que   fleft(-2 
ight ) = -3, podemos descobrir o valor de a:

aleft(-2+5 
ight ).left(-2-1 
ight ) = -3

-9a = -3 
ightarrow a = frac{1}{3}

então, no intervalo [-5,0]:

f(x) = frac{1}{3}left (x+5
ight). left(x-1 
ight )

Vamos aproveitar para encontrar o valor de f(0) ,  já que é um valor comum para as duas curvas.

f(0) = frac{1}{3}left(0 + 5 
ight ).left(0-1 
ight ) = -frac{5}{3}

Para o inter valo [0,5], a função é do tipo  mx + n

f(0) = mleft(0 
ight ) + n = -frac{5}{3}

f(2) = mleft(2 
ight ) + n = 0

resolvendo o sistema, temos que:

m = frac{5}{6}  ,  n = -frac{5}{3}

 

Com isso encontramos a definição da função nesses intervalos:

fleft(x 
ight ) = left{egin{matrix} frac{1}{3}left(x+5 
ight ).left(x-1 
ight ); -5leq xleq 0\ frac{5x}{6} - frac{5}{3}; 0 leq x leq 5 end{matrix}
ight.

fleft(-1 
ight ) = frac{1}{3}left(-1+5 
ight ).left(-1 -1 
ight ) = -frac{8}{3}

fleft(3
ight ) = frac{5}{6}3 -frac{5}{3} = frac{5}{6}

 

b) O módulo de f irá pegar todos os valores da imagem que forem negativos e torna-los positivos.

 

c) Aqui, as funções têm a mesma definição, mas utilizando apenas os valores do módulo de x:

 

 

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