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Questão 33360

UFMG 2004
Matemática

(UFMG - 2004) Considere a função f(x) = frac{2x+2}{x-3}. O conjunto dos valores de x para os quais f(x) epsilon {{y epsilon R:0<yleq 4}} é:

A

{x in mathbb{R}:x in 7 }

B

{x in mathbb{R}:x < -1 quad ou quad xgeq 7 }

C

{x in mathbb{R} :-1 < x leq 7 }

D

{x in mathbb{R}:x<-1 }

Gabarito:

{x in mathbb{R}:x < -1 quad ou quad xgeq 7 }



Resolução:

Conforme o enunciado tem-se a seguinte relação:
0<fleft(x 
ight )=frac{2x+2}{x-3}leq4 e deseja-se achar o conjunto solução.

Vamos dividir este problema em dois:

  1. O primeiro é determinar os x's que satisfazem frac{2x+2}{x-3}>0:
    • Se 2x+2>0Rightarrow x>-1, então x-3>0Rightarrow x>3. Vamos chamar esta relação, onde x>3, de eq. 1
    • Se 2x+2<0Rightarrow x<-1, então x-3<0Rightarrow x<3. Vamos chamar esta relação, onde x<-1, de eq. 2
  2. O segundo é determinar os x's que satisfazem frac{2x+2}{x-3}leq 4. Desta equação obtém-se frac{2x+2}{x-3}leq 4Rightarrow frac{2x+2}{x-3}-4leq0Rightarrow frac{2x+2}{x-3}-frac{4x-12}{x-3}leq0Rightarrowfrac{-2x+14}{x-3}leq0:
    • Se frac{-2x+14}{x-3}=0Rightarrow x=7. Vamos chamar esta relação de eq. 3
    • Se -2x+14<0Rightarrow 2x>14Rightarrow x>7, então x-3>0Rightarrow x>3. Vamos chamar esta relação, onde x>7, de eq. 4
    • Se -2x+14>0Rightarrow 2x<14Rightarrow x<7, então x-3<0Rightarrow x<3. Vamos chamar esta relação, onde x<3, de eq. 5

Para acharmos um conjunto de x que satisfaz 0<fleft(x 
ight )=frac{2x+2}{x-3}leq4, esse mesmo x deve satisfazer os problemas 1. e 2., ou seja, se satisfizer a eq. 1 ou a eq. 2, algumas das eq. 3, eq. 4 ou eq. 5 devem ser satisfeitas.

Se a relação da eq. 1 for satisfeita, mas x < 7, a eq. 3, a eq. 4 e a eq. 5 não são satisfeitas. Porém, se x = 7, a eq. 3 é satisfeita. Se x > 7, a eq. 4 é satisfeita. Logo, dado que a eq. 1 foi satisfeita quando se satisfaz as eq. 3 e eq. 4, então pode-se dizer que para xgeq7, a relação 0<fleft(x 
ight )=frac{2x+2}{x-3}leq4 é satisfeita.

Se a eq. 2 for satisfeita, a única relação dentre eq. 3, eq. 4 e eq. 5 que satisfaz a eq. 2 é a eq. 5. Logo, pode-se dizer que para x < -1, a relação 0<fleft(x 
ight )=frac{2x+2}{x-3}leq4 é satisfeita.

Daí, pode-se dizer que o conjunto solução desta equação é left{xinmathbb{R},|,x<-1,,ou,,xgeq7 
ight }. Logo, a alternativa correta é a Letra B.

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