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ESA 2024 AULA 01 Função Afim e Quadrática Prof. Ismael Santos 2 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Sumário Introdução 3 1.0 – Função Afim 3 1.1 – Introdução 3 1.2 – Coeficientes da Função Afim 3 1.3 – Raiz da Função Afim 6 1.4 – Raiz da Função Afim 8 1.5 – Gráfico da Função Afim 9 1.6 – Sinal da Função Polinomial do 1º Grau 11 2.0 – Função Quadrática 14 2.1 - Conceito 14 2.2 – Raízes da Função Quadrática 15 2.3 – Forma Fatorada da Função Quadrática 20 2.4 – Gráfico da Função Quadrática 21 2.5 – Valor de Máximo e Mínimo de Função 28 2.6 – Forma Canônica 29 2.7 – Análise de Sinal de Função Quadrática 30 3.0 – Lista de Questões – Nível 1 33 3.1 – Gabarito 38 4.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 1 39 5.0 – Lista de Questões – Nível 2 51 5.1 – Gabarito 64 6.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 2 65 7.0 – Referências Bibliográficas 89 8.0 – Considerações Finais 89 3 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Introdução Olá, meu querido aluno!! Tudo bem?? Como andam os estudos? Na aula de hoje, entraremos num dos tópicos mais importantes e, talvez, no mais temidos pelos alunos: FUNÇÃO! Funções é um tema bastante extenso e, para que eu consiga passar os detalhes, a aula precisa ficar maior ainda...rsrsrs. Estudem com bastante afinco. Qualquer dúvida, só mandar mensagem no fórum, ok?? Sem mais, vamos à luta! 1.0 – Função Afim 1.1 – Introdução Conceito: É toda função da forma: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 Onde: a → Coeficiente angular b → Coeficiente linear x → Variável real ( )f x → Imagem da função Cabe destacar que função afim é também conhecida por função polinomial do 1º grau. 1.2 – Coeficientes da Função Afim Os coeficientes da função polinomial do 1º grau são determinantes para a devida construção do gráfico. É sempre bom ter em mente que, em uma função da forma ( ) ,f x ax b= + temos que: • a → Coeficiente angular. É responsável pela inclinação da reta, ou seja: 0a Quanto maior o a , mais inclinada Quanto menor o a , menos inclinada 4 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 0a Quanto menor o a , mais inclinada Quanto maior o a , menos inclinada Observe no gráfico: Observe que o coeficiente angular de f(x) é maior que o da g(x), por este motivo a inclinação da reta vermelha é maior. Note que as retas estão inclinadas para a direita, logo, neste exemplo, o coeficiente angular é positivo nas duas funções. Por outro lado: Veja que neste exemplo, que as retas estão inclinadas para a esquerda, logo, o coeficiente angular é negativo. Por este motivo, a função em vermelho (que possui o menor coeficiente angular) está mais inclinada que a função em verde. 5 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Se o coeficiente angular for ZERO, a reta não terá inclinação, ou seja, será paralela ao eixo x. Um exemplo é a função constante. Outro ponto importante, no que tange ao coeficiente angular é que ele é encontrado calculando a tangente do menor ângulo formado pela reta da função e o eixo x, ou seja: |𝑎| = |𝑡𝑔𝜃| • b → Coeficiente linear. É representado no gráfico sempre pelo ponto de intercessão da reta da função com o eixo y. Ou seja, coeficiente linear está diretamente ligado com a ordenada. Veja o exemplo abaixo: a) ( ) 2f x x= + , ou seja, com 0b b) ( ) 2f x x= − , ou seja, com 0b 6 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) ( )f x x= , ou seja, com 0b = Sempre que o coeficiente linear for ZERO, a reta da função passará pela origem do sistema cartesiano. 1.3 – Raiz da Função Afim Quando se fala em raiz ou zero da função, estamos nos referindo ao valor real do domínio (eixo x) que, ao substituir a variável da função, retorna ZERO. Em outras palavras: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0 𝑎𝑥 = −𝑏 𝑥 = −𝑏 𝑎 Logo, quando 𝑥 = −𝑏 𝑎 , a nossa função ( )f x assume ZERO como valor numérico. Exemplo: encontre a raiz da função: 𝑓(𝑥) = 2𝑥 − 1 𝑓(𝑥) = 2𝑥 − 1 = 0 2𝑥 − 1 = 0 2𝑥 = 1 𝑥 = 1 2 → 𝑟𝑎𝑖𝑧 𝑑𝑎 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 Podemos fazer a prova real. Veja: 𝑓 ( 1 2 ) = 2. ( 1 2 ) − 1 𝑓 ( 1 2 ) = 2. 1 2 − 1 𝑓 ( 1 2 ) 1 = 1 − 1 7 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑓 ( 1 2 ) = 0 𝐿𝑜𝑔𝑜: 1 2 , 𝑙𝑜𝑔𝑜, é 𝑟𝑎𝑖𝑧 Em termos de análise de gráfico, podemos afirmar que a raiz da função é o ponto de intercessão da reta de ( )f x com o eixo x. Veja: Sendo b x a − = . Observe no gráfico, os pontos notáveis: 8 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 1.4 – Raiz da Função Afim Uma função polinomial do 1º grau será dita crescente quando: à medida que “x” cresce, “y” também cresce, ou seja, à medida que “x” diminui, “y” também diminui. Por outro lado, dada função será decrescente quando: à medida que “x” cresce, “y” diminui, ou seja, à medida que “x” diminui, “y” cresce. Podemos esquematizar da seguinte forma: 0a → Função crescente (reta inclinada para a direita) 0a → Função decrescente (reta inclinada para a esquerda) Veja nos exemplos abaixo: a) Função crescente: 𝒇(𝒙) = 𝒙 + 𝟑 Note que, ao colocar o domínio -1, obtemos como imagem a ordenada 2. Por sua vez, ao aumentar o valor do domínio para 2, a sua respectiva imagem também aumenta, ou seja, vai para o ponto de ordenada 5. 9 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) Função decrescente: 𝒇(𝒙) = −𝒙 + 𝟑 Note que, ao colocar o domínio -1, obtemos como imagem a ordenada 4. Por sua vez, ao aumentar o valor do domínio para 2, a sua respectiva imagem diminui, ou seja, vai para o ponto de ordenada 1. 1.5 – Gráfico da Função Afim Já é sabido que o gráfico de uma função é uma reta. Sabemos ainda, que para construir ou desenhar uma reta é necessário, ao menos, dois pontos. Estes pontos são, geralmente, os mais fáceis de se achar, quais sejam: a raiz e o coeficiente linear. Veja o exemplo abaixo: 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 3 Podemos observar que o coeficiente linear é 3. Assim, falta só mais um ponto para traçar a reta da função. Este ponto é a raiz da função. Logo: 𝑓(𝑥) = 0 𝑥 + 3 = 0 𝑥 = −3 Isso significa que a reta passa pela abcissa -3 (raiz) e pela ordenada 3 (coeficiente linear). Observe no gráfico: 10 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Podemos ainda, tirar a prova real do coeficiente angular, que é tangente do ângulo formado pela reta e o eixo x. Veja: 11 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Fique atento ao seguinte: ao se calcular a tangente, teremos sempre como resultado um valor positivo, pois o resultado de dá em módulo. Assim, para sabermos se o coeficiente angular é positivo ou negativo, teremos que olhar para a inclinação da reta. Observe, no exemplo, o que acabamos de dizer: Porém a inclinação está para a esquerda, logo: 1a = − 1.6 – Sinal da Função Polinomial do 1º Grau A depender da questão, pode ser objeto de pergunta o sinal da função para um determinado valor do domínio. A partir deste ponto, faz-se necessário conhecer o método para descobrir a variação de sinal da função. A grosso modo, temos duas situações: uma com coeficiente positivo, outra com coeficiente negativo. Vamos estudar cada caso: 1º caso: 𝑎 > 0 e 𝑥0 = −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 > 0 → 𝑥 > −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0 → 𝑥 = −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 < 0 → 𝑥 < −𝑏 𝑎 12 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Ou seja: 2º caso: 𝑎 < 0 e𝑥0 = −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 > 0 → 𝑥 < −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0 → 𝑥 = −𝑏 𝑎 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 < 0 → 𝑥 > −𝑏 𝑎 Ou seja: Depois de passarmos pela teoria, vamos a alguns exemplos práticos: a) Estude o sinal de 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 3 Comentário: 𝑓(𝑥) = 0 ⇒ 𝑥 + 3 = 0 𝑥0 = −3 13 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Assim: 𝑥0 = −3 𝑎 = 1 Logo: Conclusão: - Para qualquer valor maior que a raiz -3, ( )f x terá valor positivo (mesmo sinal de a). - Para valor de x igual a -3, ( )f x será NULA. - Para valor de x menor que -3, ( )f x terá valor negativo (sinal contrário de a). b) Estude o sinal de ( ) 1f x x= − + Comentário: 𝑓(𝑥) = 0 ⇒ −𝑥 + 1 = 0 𝑥0 = 1 Assim: 𝑥0 = 1 𝑎 = −1 Logo: 14 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Conclusão: - Para qualquer valor maior que a raiz 1, ( )f x terá valor negativo (mesmo sinal de a). - Para valor de igual a 1, ( )f x será NULO. - Para qualquer valor menor que 1, ( )f x terá valor positivo (sinal contrário de a). 2.0 – Função Quadrática 2.1 - Conceito Uma função de reais em reais 𝑓: ℝ ⟶ ℝ é dita quadrática quando sua lei de formação é definida por: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 Onde , ,a b c são coeficientes, com 0a . Destaco que a função quadrática também pode ser chamada de função polinomial do 2º grau e que seu gráfico é representado por uma parábola. 15 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Lembra da Função Afim? Pois é! Ela tem uma ligação direta com a equação do 1º grau. A função quadrática, por sua vez, tem uma ligação direta com a equação do 2º grau. Assim, a solução de uma função quadrática também utiliza a fórmula de “Báskara” para encontrar as raízes. 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 ∴ 𝑥 = −𝑏±√𝛥 2𝑎 ; 𝛥 = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 2.2 – Raízes da Função Quadrática Para encontrarmos as raízes de uma função quadrática da forma 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐, com 𝑎 ≠ 0, devemos fazer 𝑓(𝑥) = 0. Assim: 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 Utilizando a fórmula de “Báskara”, temos: Δ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 ⇒ 𝑥 = −𝑏 ± √Δ 2𝑎 Exemplo: 1) Encontre as raízes da função 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 Comentário: 𝑓(𝑥) = 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0 𝛥 = (−5)2 − 4. (1). (6) 𝛥 = 25 − 24 𝛥 = 1 Logo: 𝑥 = −(−5) ± √1 2 𝑥1 = 5 + 1 2 𝑥2 = 5 − 1 2 𝑥1 = 3; 𝑥2 = 2 16 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Perceba que, como o 𝛥 possui valor maior que ZERO, a função terá duas raízes distintas. 2) Encontre as raízes da função 2( ) 2 1f x x x= − + Comentário: 𝑓(𝑥) = 𝑥2 − 2𝑥 + 1 = 0 𝑥2 − 2𝑥 + 1 = 0 𝛥 = (−2)2 − 4. (1). (1) 𝛥 = 4 − 4 𝛥 = 0 Logo: 𝑥 = −(−2) ± 0 2 𝑥1 = 2 − 0 2 𝑥2 = 2 + 0 2 𝑥1 𝑒 𝑥2 = 2 Perceba que, como o 𝛥 possui valor igual a ZERO, a função terá suas raízes iguais e reais. 3) Encontre as raízes da função 2( ) 3f x x x= + + Comentário: 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 𝑥 + 3 = 0 𝑥2 + 𝑥 + 3 = 0 𝛥 = (−1)2 − 4. (1). (3) 𝛥 = 1 − 12 𝛥 = −11 (𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜) Logo: A função não possui raiz real, ou seja, possui duas raízes complexas. RELEMBRANDO ALGUNS PONTOS! 17 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Existem algumas relações entre raízes que podem ser achadas utilizando os coeficientes da equação do 2º grau. Este tema cai muito em sua prova, então, DECORE!!! Dada a equação do 2º grau 𝒂𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒄 = 𝟎, temos que: ✓ Soma das raízes (𝒙𝟏 + 𝒙𝟐) 𝑆 = −𝑏 𝑎 Exemplo: 2 5 6 0,x x− + = possui como soma de raízes: 5 5 1 b S a − − = − = Logo: 1 2 5x x+ = ✓ Produto das raízes 1 2( . )x x 𝑃 = 𝑐 𝑎 Exemplo: 2 5 6 0x x− + = , possui como produto das raízes: 6 6 1 c P a = = Logo: 1 2. 6x x = ✓ Diferença das raízes 1 2( )x x− 𝐷 = | √Δ 𝑎 | 18 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA O resultado estando em módulo significa que a diferença é sempre positiva, ou seja, da maior raiz para a menor raiz. Exemplo: 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 = 𝟎, possui como diferença entre as raízes: 𝑫 = | √𝜟 𝒂 | ⇒ | √(−𝟓)𝟐 − 𝟒. (𝟏). (𝟔) 𝟏 | ⇒ | √𝟐𝟓 − 𝟐𝟒 𝟏 | ⇒ 𝟏 𝟏 = 𝟏 Logo: |𝒙𝟏 − 𝒙𝟐| = 𝟏 ✓ Média aritmética das raízes ( 𝒙𝟏+𝒙𝟐 𝟐 ) 𝑀𝐴 = 𝑥1 + 𝑥2 2 ⇒ −𝑏 2𝑎 Exemplo: 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 = 𝟎, possui como média das raízes: 𝑴𝑨 = −𝒃 𝟐𝒂 ⇒ −(−𝟓) 𝟐. (𝟏) ⇒ 𝟓 𝟐 = 𝟐, 𝟓 Logo: 𝑴𝑨 = 𝟐, 𝟓 ✓ Média geométrica das raízes (√𝒙𝟏. 𝒙𝟐) 𝑀𝐺 = √𝑥1. 𝑥2 ⇒ √𝑃, sendo " "P o produto das raízes, ou seja, 𝑃 = 𝑐 𝑎 Exemplo: 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 = 𝟎, possui como média geométrica das raízes: 𝑴𝑮 = √𝑷 ⇒ √ 𝒄 𝒂 = √ 𝟔 𝟏 = √𝟔 19 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Logo: 6GM = ✓ Soma dos inversos das raízes ( 𝟏 𝒙𝟏 + 𝟏 𝒙𝟐 ) 𝑆𝑖 = 1 𝑥1 + 1 𝑥2 ⇒ 𝑥1 + 𝑥2 𝑥1. 𝑥2 ⇒ 𝑆 𝑃 Onde: " "S é a soma e " "P é produto das raízes Exemplo: 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 = 𝟎, possui como soma dos inversos das raízes: 𝑺𝒊 = 𝑺 𝑷 ⇒ −𝒃 𝒂 𝒄 𝒂 = −𝒃 𝒂 . 𝒂 𝒄 = −𝒃 𝒄 = −(−𝟓) 𝟔 = 𝟓 𝟔 Logo: 5 6 iS = Soma dos inversos é DIFERENTE do inverso das somas, pois: Inverso da soma: 1 𝑥1 + 𝑥2 ⇒ 1 −𝑏 𝑎 ⇒ −𝑎 𝑏 Desta forma, temos como exemplo: 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0, possui como inverso da soma: 𝐼𝑠 = 1 𝑥1 + 𝑥2 = −𝑎 𝑏 = −(1) −5 = 1 5 20 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA É impossível descrever todas as possibilidades de cobrança de prova, no entanto, para quaisquer outras, você já poderá intuitivamente encontrar a fórmula, a partir das operações soma / subtração / produto, combinadas com produtos notáveis e fatoração. 2.3 – Forma Fatorada da Função Quadrática Uma função da forma 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐, com 0a , que possua, por exemplo raízes 1x e 2x , pode ser escrita na forma fatorada da seguinte maneira: 𝑓(𝑥) = 𝑎. (𝑥 − 𝑥1). (𝑥 − 𝑥2) ( )f x → função quadrática x → variável real 1 2,x x → raízes Escreva a função quadrática 𝒇(𝒙) = 𝟐𝒙𝟐 − 𝟔𝒙 + 𝟒 na forma fatorada. Comentário: O primeiro passo deve ser achar as raízes. Logo: 2𝑥2 − 6𝑥 + 4 = 0 𝛥 = (−6)2 − 4. (2). (4) 𝛥 = 36 − 32 𝛥 = 4 Assim: 𝑥 = −(−6) ± √4 4 𝑥1 = 6 − 2 4 𝑥2 = 6 + 2 4 21 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑥1 = 1; 𝑥2 = 2 Assim, a função 𝑦 = 2𝑥2 − 6𝑥 + 4, na forma fatorada, é: 𝑓(𝑥) = 2(𝑥 − 1). (𝑥 − 2) Nunca esqueça do coeficiente do termo dominante, ou seja, do “a”. Outro ponto importante é que, ao colocar as raízes na forma fatorada, o sinal delas sempre irá trocar. 2.4 – Gráfico da Função Quadrática Já sabemos que o gráfico de uma função polinomial do 2º grau é uma parábola. Vejamos agora suas características: ✓ Concavidade da parábola: 𝑎 > 0 22 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑎 < 0 ✓ Interseção do gráfico com o eixo OX: A quantidade de pontos de interseção será igual a quantidade de raízes reais da função. Veja: 𝑎 > 0 𝑒 ∆> 0 23 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑎 < 0 𝑒 ∆> 0 𝑎 > 0 𝑒 ∆= 0 24 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑎 < 0 𝑒 ∆= 0 𝑎 > 0 𝑒 ∆< 0 25 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑎 < 0 𝑒 ∆< 0 ✓ Interseção do gráfico com o eixo OY: Esse ponto de interseção é responsável por representar o termo independente da função 2( ) ,f xax bx c= + + ou seja, o " ".c Veja: 0c 26 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 0c = 0c ✓ Sinal do coeficiente “b” O sinal do coeficiente “b” está ligado à inclinação da reta tangente ao ponto “c”. Veja: Reta crescente, logo, 0b 27 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Reta decrescente, logo, 0b Reta sem inclinação, logo, 0b = ✓ Vértice da parábola O vértice é o par ordenado mais baixo (se 0a ) e mais alto (se 0a ). Observe: V → ponto de mínimo ( 0)a 28 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA V → ponto de máximo ( 0)a Perceba que se o 0a , então a função possui um menor valor possível. Por outro lado, se 0a , a parábola da função possuirá ponto de máximo, ou seja, a função possui valor maior possível. 2.5 – Valor de Máximo e Mínimo de Função Se 0a , a parábola 2y ax bx c= + + possui concavidade voltada para cima. Nesse caso, é fácil constatar que existe um valor mínimo assumido por y , que coincide com a ordenada do vértice vy . Essa ordenada é o valor mínimo da função. I) 4 vy a = − é o valor mínimo da função. II) A imagem (Im) da função é dada por: 𝑰𝒎 ={𝑦 ∈ ℝ/𝑦 ≥ − Δ 4𝑎 } 29 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Se 0a , a parábola 2y ax bx c= + + possui convavidade voltada para baixo. Nesse caso, verificamos que existe um valor máximo assumido por y e, analogamente, dizemos que a ordenada do vértice vy é o valor máximo da função. I) 4 vy a = − é o valor máximo da função. II) A imagem (Im) da função é dada por: 𝑰𝒎 ={𝑦 ∈ ℝ/𝑦 ≤ − Δ 4𝑎 } 2.6 – Forma Canônica Em algumas questões é preciso, além do conhecimento de toda a parte teórica vista até agora, saber também a fórmula da Forma Canônica de uma Função Quadrática. Não é objeto do curso provar essa fórmula, ainda que seja tangível. Desta forma, deixo apenas o registro dela. Veja: 𝑓(𝑥) = 𝑎(𝑥 − 𝑥𝑣)^2 + 𝑦𝑣 O uso esta fórmula vai depender de questão para questão. Você precisará ver quais dados foram dados e, assim, analisar a necessidade do uso da canônica. 30 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 2.7 – Análise de Sinal de Função Quadrática Vamos entender cada possível sinal dentro de uma Função Quadrática. 𝒂) 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 𝑥𝑜 = −𝑏 ± √∆ 2𝑎 ; 𝑐𝑜𝑚 ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 𝒙𝟏 = −𝒃− √∆ 𝟐𝒂 𝒆 𝒙𝟐 = −𝒃+ √∆ 𝟐𝒂 Assim, temos: 𝑺𝒆 𝒂 > 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 > 𝟎 , o conjunto solução estará fora do intervalo das raízes. 𝑺𝒆 𝒂 > 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 = 𝟎 (𝑻𝒆𝒐𝒓𝒆𝒎𝒂 𝒅𝒐 𝑻𝒓𝒊𝒏ô𝒎𝒊𝒐 𝑵ã𝒐 𝑵𝒆𝒈𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐) , o conjunto solução será qualquer real, exceto as próprias raízes. 31 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑺𝒆 𝒂 > 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 < 𝟎 (𝑻𝒆𝒐𝒓𝒆𝒎𝒂 𝒅𝒐 𝑻𝒓𝒊𝒏ô𝒎𝒊𝒐 𝑷𝒐𝒔𝒊𝒕𝒊𝒗𝒐) , o conjunto solução será qualquer real, pois as raízes são não reais (complexas). Vamos seguir ao nosso último detalhe. OK??! 𝒃) 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0 𝑥𝑜 = −𝑏 ± √∆ 2𝑎 ; 𝑐𝑜𝑚 ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 𝒙𝟏 = −𝒃− √∆ 𝟐𝒂 𝒆 𝒙𝟐 = −𝒃+ √∆ 𝟐𝒂 𝑺𝒆 𝒂 < 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 > 𝟎 32 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑺𝒆 𝒂 < 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 = 𝟎 (𝑻𝒆𝒐𝒓𝒆𝒎𝒂 𝑻𝒓𝒊𝒏ô𝒎𝒊𝒐 𝑵ã𝒐 𝑷𝒐𝒔𝒊𝒕𝒐𝒗𝒐) 𝑺𝒆 𝒂 < 𝟎 𝒆 ∆= 𝒃𝟐 − 𝟒𝒂𝒄 = 𝟎 (𝑻𝒆𝒐𝒓𝒆𝒎𝒂 𝑻𝒓𝒊𝒏ô𝒎𝒊𝒐 𝑵𝒆𝒈𝒂𝒕𝒊𝒗𝒐) E aí, meu querido?? Tranquilo, não? A partir dessas análises, você pode definir qualquer inequação do 2º grau. Bastando, para isso, saber o sinal da desigualdade e o discriminante. 33 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 3.0 – Lista de Questões – Nível 1 1. (EAM 2017) Considerando n(P) como a notação que determina o número de elementos de um conjunto P, A B como o produto cartesiano entre dois conjuntos finitos A e B e sabendo-se ainda que ( ) 2 3n A x= − , ( ) 5n B x= − e ( ) 2 10 27n A B x x = + − , é correto afirmar que o valor numérico de x é: a) um número primo. b) um múltiplo de 5. c) um múltiplo de 7. d) um múltiplo de 11. e) um múltiplo de 13. 2. (EAM 2019) Considere o gráfico abaixo de uma função real, definida por y ax b= + : Com base nesse gráfico, é correto afirmar que a equação que define essa função é: a) 4 4 16y x= − + b) 4 4 8y x= − + c) 2 4y x= − + d) 2 2y x= + e) 2 2y x= − 3. (EAM 2019) Sejam os conjuntos ; 1 4a x R x= , 𝑩 = {𝒚 ∈ ℝ; 𝟑 ≤ 𝒚 ≤ 𝟕}. Considerando o conjunto A B , (A cartesiano B) pode-se afirmar que a diagonal do polígono formado por esse conjunto é representada numericamente por: 34 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 4. (EAM 2016) A função 𝒇:ℝ → ℝ definida por ( ) 3 6f x x= − + é: a) crescente para todos os reais b) crescente para 2x c) decrescente para todos os reais d) decrescente para 2x e) decrescente para 2x 5. (EAM 2016) Dada a função real definida por ( ) 6 5f x x= − , o valor de ( ) ( )2 3 2f f− − é igual a: a) − 52 b) − 48 c) − 12 d) + 24 e) + 48 6. (EAM 2017) Seja a função real f definida por ( ) x k f x p + = . Sabendo-se que ( )3 2f = e ( )5 4f = , determine o valor de k p+ e assinale a opção correta. a) 0 b) 1 c) 2 35 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) 3 e) 4 7. (EAM 2019) Sendo x real tal que 1 sen 2 m x − = e 1 cos 2 m x + = . Determine o conjunto dos valores de "m" e assinale a opção correta. a) 2 , 2− + b) 1, 1− + c) 2, 2− + d) ℝ e) 8. (EAM 2006) ( )3 6V x= − − e a expressão que representa as vendas de uma determinada mercadoria, onde x é a quantidade da mercadoria vendida. Com base nos dados apresentados é correto afirmar que a venda é positiva para: a) qualquer que seja x b) 6x = c) x entre 3 e 6 d) 6x e) 6x 9. (EAM 2006) Quantos são os números inteiros satisfazem simultaneamente as inequações ( )2 2 3 5 1x + + e ( )3 2 2 1x − + − ? a) 2 b) 3 c) 4 36 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) 5 e) 6 10. (EAM 2007) Um agente secreto enviou ao seu superior uma mensagem informando o número de submarinos do inimigo. A mensagem era: 7 8 236a+ e 511 45 3 a − − . De acordo com a mensagem, é correto afirmar que a quantidade de submarinos era em número de a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 11. (EAM 2008) O menor número inteiro que satisfaz a inequação 3 5 1 6 4 x x + + é: a) −2 b) −1 c) 0 d) 1 e) 2 12. (EAM 2009) No universo dos reais, o conjunto-solução da inequação ( ) ( ) ( )2 1 2 2 2x x x+ − − − é: a) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟔} b) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 < 𝟓} 37 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 < 𝟔} d) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟖} e) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟓} 13. (EAM 2015) Para que a expressão 2 3x− seja número real deve-se ter: a) 3 2 x b) 2 3 x c) 2 3 x d) 3x − e) 3 2 x 14. (EAM 2016) O conjunto solução no campo dos reais da inequação 3 5 7 3x x+ − + é: a) {𝒙 ∈ ℝ 𝒙 ≥ + 𝟐 𝟏𝟎 } b) {𝒙 ∈ ℝ 𝒙 ≥ − 𝟐 𝟏𝟎 } c) 2 , 10 − + d) 2 , 10 + + e) 2 , 10 − − 15. (EAM 2019) O conjunto solução, nos reais, da inequação 5 1 1x − é o intervalo: a) 5, 6 38 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) , 6 − c) ℝ d) 1, + e) 1, 6 3.1 – Gabarito 1. C 2. B 3. D 4. C 5. A 6. A 7. B 8. E 9. D 10. D 11. E 12. B 13. A 14. C 15. E 16. 39 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 4.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 1 1. (EAM 2017) Considerando n(P) como a notação que determina o número de elementos de um conjunto P, A B como o produto cartesiano entre dois conjuntos finitos A e B e sabendo-se ainda que ( ) 2 3n A x= − , ( ) 5n B x= − e ( ) 2 10 27n A B x x = + − , é correto afirmar que o valor numérico de x é: a) um número primo. b) um múltiplo de 5. c) um múltiplo de 7. d) um múltiplo de 11. e) um múltiplo de 13. Comentário: Seguindo os conceitos dados: 𝑛(𝐴𝑋𝐵) = 𝑛(𝐴). 𝑛(𝐵) 𝑥2 + 10𝑥 − 27 = (2𝑥 − 3)(𝑥 − 5) 𝑥2 + 10𝑥 − 27 = 2𝑥2 − 13𝑥 + 15 𝑥2 − 23𝑥 + 42 = 0 Utilizando os conceitos de soma e produto: 𝑆𝑜𝑚𝑎 𝑑𝑎𝑠 𝑟𝑎í𝑧𝑒𝑠 = − 𝑏 𝑎 = − −23 1 = 23 𝑃𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝑑𝑎𝑠 𝑟𝑎í𝑧𝑒𝑠 = 𝑐 𝑎 = 42 1 = 42 Fazendo a pesquisa, achamos que as raízes são 2 e21. Como n(A) e n(B) devem ser maiores do que zero, temos que x=21, um múltiplo de 7. Gabarito: C 16. (EAM 2019) Considere o gráfico abaixo de uma função real, definida por y ax b= + : 40 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Com base nesse gráfico, é correto afirmar que a equação que define essa função é: a) 4 4 16y x= − + b) 4 4 8y x= − + c) 2 4y x= − + d) 2 2y x= + e) 2 2y x= − Comentário: A equação é do tipo: 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 Devemos substituir os pontos (0,2) e (2,0): (0,2): 2 = 𝑎. 𝑥 + 𝑏 → 𝑏 = 2 (2,0) = 0 = 2𝑎 + 2 → 𝑎 = −1 Assim: 𝑦 = −𝑥 + 2 Multiplicando por 4: 4𝑦 = −4𝑥 + 8 Gabarito: B 17. (EAM 2019) Sejam os conjuntos ; 1 4a x R x= , 𝑩 = {𝒚 ∈ ℝ; 𝟑 ≤ 𝒚 ≤ 𝟕}. Considerando o conjunto A B , (A cartesiano B) pode-se afirmar que a diagonal do polígono formado por esse conjunto é representada numericamente por: 41 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Comentário: O polígono formado será um retângulo de altura 7 − 3 = 4 e base 4 − 3 = 3. Assim, calculamos a diagonal: 𝑑2 = 42 + 33 𝑑2 = 16 + 9 = 25 = 52 𝑑 = 5 Gabarito: D 18. (EAM 2016) A função 𝒇:ℝ → ℝ definida por ( ) 3 6f x x= − + é: a) crescente para todos os reais b) crescente para 2x c) decrescente para todos os reais d) decrescente para 2x e) decrescente para 2x Comentário: A equação é: 𝑓(𝑥) = −3𝑥 + 6 Uma função de primeiro grau. Como o coeficiente angular (o número que acompanha x) é negativo (- 3), então a função é decrescente para todos os reais. 42 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Gabarito: C 19. (EAM 2016) Dada a função real definida por ( ) 6 5f x x= − , o valor de ( ) ( )2 3 2f f− − é igual a: a) − 52 b) − 48 c) − 12 d) + 24 e) + 48 Comentário: Acompanhe: 𝑓(2) = 6 − 5(2) = 6 − 10 = −4 𝑓(−2) = 6 − 5(−2) = 6 + 10 = 16 Assim: 𝑓(2) − 3𝑓(−2) = −4 − 3(16) = −4 − 48 = −52 Gabarito: A 20. (EAM 2017) Seja a função real f definida por ( ) x k f x p + = . Sabendo-se que ( )3 2f = e ( )5 4f = , determine o valor de k p+ e assinale a opção correta. a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Comentário: 43 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Acompanhe: { 2 = 3 + 𝑘 𝑝 → 4 = 5 + 𝑘 𝑝 → { 2𝑝 = 3 + 𝑘 4𝑝 = 4 + 𝑘 Subtraindo uma equação da outra: 4𝑝 − 2𝑝 = 5 − 3 + 𝑘 − 𝑘 → 2𝑝 = 2 → 𝑝 = 1 Substituindo p: 2𝑥1 = 3 + 𝑘 → 𝑘 = −1 Assim: 𝑘 + 𝑝 = −1 + 1 = 0 Gabarito: A 21. (EAM 2019) Sendo x real tal que 1 sen 2 m x − = e 1 cos 2 m x + = . Determine o conjunto dos valores de "m" e assinale a opção correta. a) 2 , 2− + b) 1, 1− + c) 2, 2− + d) ℝ e) Comentário: Sabemos que: 𝑠𝑒𝑛2𝑥 + cos2 𝑥 = 1 Substituindo: (𝑚 − 1)2 4 + (𝑚 + 1)2 4 = 1 44 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑚2 − 2𝑚 + 1 +𝑚2 + 2𝑚 + 1 = 4 2𝑚2 = 2 𝑚2 = 1 → 𝑚 = ±1 Gabarito: B 22. (EAM 2006) ( )3 6V x= − − e a expressão que representa as vendas de uma determinada mercadoria, onde x é a quantidade da mercadoria vendida. Com base nos dados apresentados é correto afirmar que a venda é positiva para: a) qualquer que seja x b) 6x = c) x entre 3 e 6 d) 6x e) 6x Comentário Queremos a venda positiva. Então: −3(6 − 𝑥) > 0 Multiplicando ambos os lados por -1, invertemos a inequação: 3(6 − 𝑥) < 0 6 − 𝑥 < 0 6 < 𝑥 Gabarito: E 23. (EAM 2006) Quantos são os números inteiros satisfazem simultaneamente as inequações ( )2 2 3 5 1x + + e ( )3 2 2 1x − + − ? a) 2 45 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) 3 c) 4 d) 5 e) 6 Comentário Para a primeira inequação: 2(2𝑥 + 3) + 5 > 1 4𝑥 + 6 > −4 4𝑥 > −10 𝑥 > −2,5 Para a segunda inequação: 3(−2 + 𝑥) − 2 < 1 −6 + 3𝑥 < 3 3𝑥 < 9 𝑥 < 3 Unindo ambas restrições, caímos em: 3 > 𝑥 > −2,5 Cujos valores inteiros estão em: 𝑥 = {−2,−1,0,1,2) 5 números inteiros. Gabarito: D 24. (EAM 2007) Um agente secreto enviou ao seu superior uma mensagem informando o número de submarinos do inimigo. A mensagem era: 7 8 236a+ e 511 45 3 a − − . 46 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA De acordo com a mensagem, é correto afirmar que a quantidade de submarinos era em número de a) 30 b) 31 c) 32 d) 33 e) 34 Comentário 𝑎 é um número inteiro, pois representa o número de submarinos. Da primeira inequação: 7𝑎 + 8 > 236 7𝑎 > 228 𝑎 > 32,57 Da segunda inequação: 11 − 5𝑎 3 > −45 56 > 5𝑎 3 168 5 > 𝑎 33,6 > 𝑎 Assim, juntando as 2 inequações: 33,6 > 𝑎 > 32,57 Assim, se 𝑎 é um número inteiro, 𝑎 = 33 Gabarito: D 25. (EAM 2008) O menor número inteiro que satisfaz a inequação 3 5 1 6 4 x x + + é: a) −2 47 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) −1 c) 0 d) 1 e) 2 Comentário Acompanhe a inequação: 3 + 5𝑥 6 < 1 4 + 𝑥 Multiplicando tudo por 24 (m.m.c (6,4)): 4(3 + 5𝑥) < 6 + 24𝑥 12 + 20𝑥 < 6 + 24𝑥 6 < 4𝑥 3 2 < 𝑥 1,5 < 𝑥 O menor número inteiro maior que 1,5 é 2. Gabarito: E 26. (EAM 2009) No universo dos reais, o conjunto-solução da inequação ( ) ( ) ( )2 1 2 2 2x x x+ − − − é: a) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟔} b) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 < 𝟓} c) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 < 𝟔} d) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟖} e) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 > 𝟓} 48 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Comentário: Acompanhe: 2(𝑥 + 1) − (𝑥 − 2) > 3(𝑥 − 2) 2𝑥 + 2 − 𝑥 + 2 > 3𝑥 − 6 10 > 2𝑥 5 > 𝑥 Gabarito: B 27. (EAM 2015) Para que a expressão 2 3x− seja número real deve-se ter: a) 3 2 x b) 2 3 x c) 2 3 x d) 3x − e) 3 2 x Comentário: Para que √2𝑥 − 3 seja um número real, basta que a expressão dentro da raiz seja maior ou igual a zero: 2𝑥 − 3 ≥ 0 2𝑥 ≥ 3 𝑥 ≥ 3 2 Gabarito: A 28. (EAM 2016) 49 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA O conjunto solução no campo dos reais da inequação 3 5 7 3x x+ − + é: a) {𝒙 ∈ ℝ 𝒙 ≥ + 𝟐𝟏𝟎 } b) {𝒙 ∈ ℝ 𝒙 ≥ − 𝟐 𝟏𝟎 } c) 2 , 10 − + d) 2 , 10 + + e) 2 , 10 − − Comentário: Acompanhe: 3𝑥 + 5 > −7𝑥 + 3 10𝑥 > −2 𝑥 > − 2 10 Assim, x vai de − 2 10 ao infinito. Gabarito: C 29. (EAM 2019) O conjunto solução, nos reais, da inequação 5 1 1x − é o intervalo: a) 5, 6 b) , 6 − c) ℝ d) 1, + e) 1, 6 Comentário: 50 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Acompanhe: 5 𝑥 − 1 > 1 Se 𝑥 − 1 > 0 → 𝑥 > 1: 5 > 𝑥 − 1 6 > 𝑥 Se 𝑥 − 1 < 0 → 𝑥 < 1: Se 𝑥 − 1 < 0 → 𝑥 < 1: 5 < 𝑥 − 1 6 < 𝑥 𝐴𝑏𝑠𝑢𝑟𝑑𝑜, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑥 < 1. Assim, juntando a primeira condição: 6 > 𝑥 > 1 Gabarito: E 51 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 5.0 – Lista de Questões – Nível 2 (EEAR-2019) A função que corresponde ao gráfico a seguir é 𝒇(𝒙) = 𝒂𝒙 + 𝒃, em que o valor de a é: a) 3 b) 2 c) – 2 d) – 1 (EEAR-2000) Uma função quadrática tem o eixo das ordenadas como eixo de simetria. A distância entre os zeros da função é de 4 unidades, e a função tem − 5 como valor mínimo. Esta função é definida por: a) 25y x 20 4 = − b) 25y x 20x 4 = − c) 25y x 5 4 = − d) 25y x 5x 4 = − (EEAR-2000) Na figura estão representados os gráficos das funções definidas por: 𝒇(𝒙) = (𝒙 + 𝟏)(𝒙 − 𝟑); 𝒈(𝒙) = 𝒙 𝟐 + 𝟑 as ordenadas dos pontos P e Q são, respectivamente: 52 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA a) 3 2 + e – 3 b) 3 2 + e – 4 c) 9 4 + e – 3 d) 9 4 + e – 4 (EEAR-2001) Se a 2− , os valores de x, tais que 𝒂 𝟐 (𝒙 − 𝒂) < −(𝒙 + 𝟐), são aqueles que satisfazem: a) x 2–a b) x a–2 c) x 2–a d) x a 2 − (EEAR-2001) Se o gráfico representativo de uma função do 2º grau é uma parábola, então a parábola que passa pelo ponto (−2, 0), e cujo vértice situa-se no ponto (1, 3), representa a função: a) 𝒇(𝒙) = −𝒙𝟐 + 𝟐𝒙 + 𝟖 b) 𝒇(𝒙) = −𝟑𝒙𝟐 + 𝟔𝒙 + 𝟐𝟒 c) 𝒇(𝒙) = − 𝒙𝟐 𝟑 + 𝟐𝒙 𝟑 + 𝟖 𝟑 d) 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟐 + 𝟐𝒙 + 𝟖 (EEAR-2001) O valor máximo da função definida em R por ( ) 2f x mx +6x m= + , m R é igual a 8. Então o valor de m é: a) 9 b) 8 c) − 1 d) – 3 53 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA (EEAR-2001) Sejam 𝒑(𝒙) = 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 e 𝒒(𝒙) = 𝒙𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟏. Se a é um número real e 𝒑(𝒂) < 𝟎, então 𝒒(𝒂) satisfaz a) ( )1 q a 1− b) ( ) ( )q a 1 ou q a 1 − c) ( )2 q a 2− d) ( ) ( )q a 2 ou q a 2 − (EEAR-2001) Se 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟑𝒙 − 𝟐𝒙𝟐 ≥ 𝟎}, 𝑩 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑} e 𝑪 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙𝟐 − 𝒙 − 𝟐 ≤ 𝟎}, então ( )A B C é: a) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 𝒐𝒖 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} b) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 𝒐𝒖 𝟑 𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} c) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} (EEAR-2002) A fórmula que define a função quadrática, cuja representação gráfica é uma parábola, cuja concavidade é voltada para baixo e que não intercepta o eixo das abscissas, é: a) 2y x 2x –1= − − b) 2y 5x x 7= − + + c) 2y 3x 2x –2= − d) 2y 6 x 5x= − − − (EEAR-2002) O maior número inteiro que satisfaz a inequação 𝟐 𝟑 ( 𝒙+𝟏 𝟐 ) − 𝟏 ≥ 𝟏 𝟐 (𝟐𝒙 + 𝟑) é: a) – 4 54 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) – 3 c) – 2 d) 3 (EEAR-2002) A parábola de equação 2y 2x bx c= − + + passa pelo ponto (1, 0) e seu vértice é o ponto de coordenadas (3, v). A coordenada v é igual a: a) − 28. b) 28. c) − 8. d) 8. (EEAR-2002) Se a diferença entre os quadrados das raízes da equação 𝒙² − 𝟐𝒙 + 𝒌 = 𝟎 é 8, então o valor de k é: a) 5. b) − 5. c) 3. d) − 3. (EEAR-2003) Resolvendo a inequação ( )( )2x 6 4x 8 0− + , para 𝒙 ∈ ℝ, obtemos: a) 2 x 3− b) 2 x 3− c) 6 x 1− d) 6 x 1− (EEAR-2003) A função do 2º grau que descreve o gráfico abaixo é: 55 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA a) ( ) 2f x x x 6= − + b) ( ) 2f x x 5x –6= + c) ( ) 2f x x 5x 6=− − + d) ( ) 2f x x 5x 6= − + (EEAR-2003) Uma caixa d’água tem a forma de paralelepípedo reto-retângulo, cujas medidas internas são, em m, x, 20 − x e 2. O maior volume, em m³, que ela poderá conter é igual a: a) 150 b) 200 c) 220 d) 250 (EEAR-2003) O menor valor inteiro positivo que pertence ao conjunto-solução da inequação ( )( )2 23x 12 x 6x 8 0− + − + é o: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 (EEAR-2003) O conjunto-solução da inequação , sendo 𝑼 = ℝ, é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟏} b) 1,1− 2x 1 2 2 − 56 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) d) ℝ (EEAR-2003) O ponto de maior ordenada, pertencente ao gráfico da função real definida por ( ) ( )( )f x 3 x x 1= − + , é o par ordenado (m, n). Então, m − n é igual a: a) – 3 b) 3 c) 5 d) – 5 (EEAR-2004) Seja o gráfico da função definida por 2y 2x 3x 2= + − . O ponto do gráfico de menor ordenada tem coordenadas: a) 3 25 , 4 8 − − b) 3 , 1 4 − − c) 3 25 , 2 8 − − d) 3 , 1 2 − − (EEAR-2004) As dimensões de um retângulo são numericamente iguais às coordenadas do vértice da parábola de equação 2y 4x 12x 8= − + − . A área desse retângulo, em unidades de área, é: a) 1 b) 1,5 c) 2 d) 2,5 57 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA (EEAR-2004) As raízes da equação 2x 7x 6 0− + − = são dois números: a) simétricos. b) naturais pares. c) primos entre si. d) inteiros e múltiplos de 3. (EEAR-2005) A expressão que completa o conjunto 𝑺{𝒙 ∈ ℝ|__}, solução das inequações 𝒙𝟐 + 𝟏 < 𝟐𝒙𝟐 − 𝟑 ≤ −𝟓𝒙, é: a) 1 2 x 2 − b) 1 x 2 2 c) 3 x 2− − d) 1 x 2 ou x 2 − (EEAR-2005) Dada a função 𝒇:ℝ → ℝ, definida por ( ) 2f x x 3x 2=− + − , é correto afirmar que: a) ( )f x 0 , para x 1 ou x 2 . b) ( )f x 0 , para qualquer valor de x. c) ( )f x 0 , para nenhum valor de x. d) ( )f x 0 , para1 x 2 . (EEAR-2005) Para que a equação 2 2x mx m m 12 0+ + − − = tenha uma raiz nula e outra positiva, o valor de m, deve ser: a) − 4. b) − 3. 58 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 4. d) 3. (EEAR-2006) É solução da inequação 3 4x 0 5x 1 − + o intervalo: a) 1 3 , 5 4 − b) 1 3 , 5 4 − c) 1 3 , 5 4 − d) 1 3 , 5 4 − (EEAR-2006) O conjunto dos valores reais de x para os quais a expressão 2 x 1 x 10x 21 − − + é estritamente positiva é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟏} b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟕} c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝟑 < 𝒙 < 𝟕} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟏, 𝒙 ≠ 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟕} (EEAR-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. 59 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA (EEAR-2006) Para que a função real ( ) ( )2f x 2x m 1 x 1= + − + tenha valor mínimo igual a 1, o valor de m deve ser: a) − 1 ou 2. b) − 2 ou 1. c) 1. d) − 2. (EEAR-2006) 30. A solução do sistema 3x 1 4x 6 x 3 0 + − + é: a) 3, 7− . b) 3, 7− . c) 7,3− . d) 7, 3− . (EEAR-2007) Seja a função real definida por ( ) ( )( )f x x 2 x 5= + − + . Para que se tenha ( )f x 0 , os valores reais de x devem ser tais que: a) 1 x 6− . b) 2 x 5− . c) x 1 − . d) x 7 . (EEAR-2007) A inequação ( )( )2x 5x 6 x 3 0− + − tem para conjunto solução: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ 𝟐}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑}. 60 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟐 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. (EEAR-2007) Para que a função ( ) ( ) ( )2f x k 4 x kx k 2= − + − − seja quadrática, deve-se ter k : a) − 2. b) 0. c) 2. d) 4 (EEAR-2007) A função 𝒇: 𝑨 → ℝ, definida por ( ) 2f x x 4x 3= + + tem conjunto domínio A igual a: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 > 𝟑}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 > −𝟏}. d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 ≥ −𝟏}. (EEAR-2009) A potência elétrica P lançada num circuito por um gerador é expressa por 𝑷 = 𝟏𝟎𝒊 − 𝟓𝒊𝟐, onde i é a intensidade da corrente elétrica. Para que se possa obter a potência máxima do gerador, a intensidade da corrente elétrica deve ser, na unidade do SI (Sistema Internacional de Unidades), igual a: a) 3. b) 2. c) 1. d) 0. (EEAR-2009) Se ( ) ( ) ( )2f x mx 2m 1 x m 2 = + − + − possui um zero real duplo, então o valor de m é: a) 1 4 − 61 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA b) 3 5 − c) 4 d) 5 (EEAR-2011) O número de valores inteiros de x para os quais se verifica a inequação 2x 7x 6 − é: a) três. b) seis. c) cinco. d) quatro (EEAR-2013) A menor raiz da função ( ) 2f x x 5x 4= − + é _____ e a maior é _____. Completam corretamente a afirmação, na devida ordem, as palavras: a) par e par. b) par e ímpar. c) ímpar e par. d) ímpar e ímpar. (EEAR-2014) A solução da inequação ( ) ( )2 x 2 5x 4 x 3+ + + é um intervalo real. Pode-se afirmar que pertence a esse intervalo o número a) 2. b) 3. c) 4. d) 5. (EEAR-2015) 62 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA A função ( ) 2f x x 2x 2= − − tem um valor _____, que é ____: a) mínimo; − 5 b) mínimo; − 3 c) máximo; 5 d) máximo; 3 (EEAR-2016) Resolvendo, em ℝ, o sistema de inequações abaixo: 2x 3 0 x 8 3x 5 + − − tem-se como solução o conjunto: a) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙} b) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑 𝟐 } c) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > − 𝟑 𝟐 } d) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ| 𝒙 ≥ − 𝟑 𝟐 } (EEAR-2017) Seja a função ( ) 2 5=f x 2x 8x+ + . Se P(a, b) é o vértice do gráfico de f, então a b+ é igual a: a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 (EEAR-2018) Dada a função ( ) 2f x 1 x 3x 2− = + − , considerando os valores de f(1) e f(2), pode-se afirmar corretamente que: a) 𝒇(𝟏) = 𝒇(𝟐) + 𝟒 b) 𝒇(𝟐) = 𝒇(𝟏)–𝟏 63 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 𝒇(𝟐) = 𝟐𝒇(𝟏) d) 𝒇(𝟏) = 𝟐𝒇(𝟐) (EEAR-2018) Considere a inequação 2x 1 3− . Está contido no conjunto solução dessa inequação o intervalo: a) 3, 0− b) 1,1− c) 1, 3 d) 3, 4 (EEAR-2019) Seja a função quadrática ( ) 2f x ax bx 1= + + . Se f(1) = 0 e f(–1) = 6, então o valor de a é: a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 64 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 5.1 – Gabarito 1. C 2. C 3. D 4. B 5. C 6. C 7. A 8. D 9. D 10. A 11. D 12. D 13. B 14. D 15. B 16. D 17. A 18. A 19. A 20. B 21. C 22. C 23. D 24. B 25. D 26. D 27. B 28. C 29. A 30. B 31. B 32. D 33. D 34. C 35. A 36. D 37. C 38. A 39. B 40. C 41. A 42. C 43. B 44. D 65 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 6.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 2 (EEAR-2019) A função que corresponde ao gráfico a seguir é ( )f x ax b= + , em que o valor de a é: a) 3 b) 2 c) – 2 d) – 1 Comentário: Temos que os pontos (0, 6) 𝑒 (3, 0) pertencem a 𝑓(𝑥). Logo { 6 = 𝑎 ∙ 0 + 𝑏 0 = 3𝑎 + 𝑏 → { 𝑏 = 6 𝑎 = −2 Gabarito: C (EEAR-2000) Uma função quadrática tem o eixo das ordenadas como eixo de simetria. A distância entre os zeros da função é de 4 unidades, e a função tem − 5 como valor mínimo. Esta função é definida por: a) 25y x 20 4 = − b) 25y x 20x 4 = − c) 25y x 5 4 = − d) 25y x 5x 4 = − 66 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Comentário: Temos que 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐. Além disso, temos que o eixo das ordenadas é eixo de simetria, então temos que o vértice é 𝑉(0,−5). Juntamente com isso, temos que as raízes são simétricas e estão separadas em 4 𝑢𝑛𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠, dessa forma, temos que (−2, 0) 𝑒 (2, 0) pertencem a 𝑓(𝑥). Assim, { −5 = 0 + 0 + 𝑐 0 = 𝑎 ∙ 22 + 𝑏 ∙ 2 + 𝑐 0 = 𝑎 ∙ (−2)2 + 𝑏 ∙ (−2) + 𝑐 → { 𝑐 = −5 𝑎 = 5 4 𝑏 = 0 𝑓(𝑥) = 5 4 ∙ 𝑥2 − 5 Gabarito: C (EEAR-2000) Na figura estão representados os gráficos das funções definidas por: ( ) ( )( )f x x 1 x 3= + − ; ( ) x g x 3 2 = + as ordenadas dos pontos P e Q são, respectivamente: a) 3 2 + e – 3 b) 3 2 + e – 4 c) 9 4 + e – 3 d) 9 4 + e – 4 Comentário: Temos que igualar 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥). Assim 𝑥2 − 2𝑥 − 3 = 𝑥 + 6 2 → 2𝑥2 − 5𝑥 − 12 = 0 67 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA {𝑥 = − 3 2 𝑥 = 4 Analisando o gráfico, temos que { 𝑦𝑃 = 𝑔 (− 3 2 ) = 9 4 𝑦𝑄 = 𝑔(4) = −4 Gabarito: D (EEAR-2001) Se a 2− , os valores de x, tais que ( ) ( ) a x a x 2 2 − − + , são aqueles que satisfazem: a) x 2–a b) x a–2 c) x 2–a d) x a 2 − Comentário: Vamos desenvolver a expressão 𝑎 2 (𝑥 − 𝑎) < −(𝑥 + 2) 𝑎𝑥 − 𝑎2 < −2𝑥 − 4 → 𝑥(𝑎 + 2) < (𝑎 − 2)(𝑎 + 2) 𝑥 < 𝑎 − 2 Gabarito: B (EEAR-2001) Se o gráfico representativo de uma função do 2º grau é uma parábola, então a parábola que passa pelo ponto (−2, 0), e cujo vértice situa-se no ponto (1, 3), representa a função: a) 𝒇(𝒙) = −𝒙𝟐 + 𝟐𝒙 + 𝟖 b) 𝒇(𝒙) = −𝟑𝒙𝟐 + 𝟔𝒙 + 𝟐𝟒 c) 𝒇(𝒙) = − 𝒙𝟐 𝟑 + 𝟐𝒙 𝟑 + 𝟖 𝟑 d) 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟐 + 𝟐𝒙 + 𝟖 68 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Comentário: Temos que substituir os seguintes pontos (−2, 0) 𝑒 (1, 3) nos itens abaixo. Por inspeção, temos que 𝑓(𝑥) = − 𝑥2 3 + 2𝑥 3 + 8 3 . Gabarito: C (EEAR-2001) O valor máximo da função definida em R por ( ) 2f x mx +6x m= + , m R é igual a 8. Então o valor de m é: a) 9 b) 8 c) − 1 d) – 3 Comentário: Como queremos o valor máximo da função, temos que calcular o 𝑦𝑉 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = − 36 − 4𝑚2 4𝑚 = 8 36 − 4𝑚2 = −32𝑚 → { 𝑚 = 9 (𝑓𝑎𝑙𝑠𝑜, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑑𝑒𝑣𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑡𝑒𝑟 𝑚 < 0) 𝑚 = −1 (𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑠𝑡𝑎) Gabarito: C (EEAR-2001) Sejam 𝒑(𝒙) = 𝒙𝟐 − 𝟓𝒙 + 𝟔 e 𝒒(𝒙) = 𝒙𝟐 − 𝟑𝒙 + 𝟏. Se a é um número real e 𝒑(𝒂) < 𝟎, então 𝒒(𝒂) satisfaz a) ( )1 q a 1− b) ( ) ( )q a 1 ou q a 1 − c) ( )2 q a 2− d) ( ) ( )q a 2 ou q a 2 − Comentário: Vamos descobrir o intervalo onde 𝑝(𝑥) seja menor que 𝑧𝑒𝑟𝑜. 69 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑝(𝑥) < 0 → 𝑥2 − 5𝑥 + 6 < 0 𝑎 ∈ 2 < 𝑥 < 3 Agora vamos ver os valores de 𝑞(2), 𝑞 ( 5 2 ) 𝑒 𝑞(3). { 𝑞(2) = −1 𝑞 ( 5 2 ) = − 1 4 𝑞(3) = 1 Dessa forma, temos que −1 < 𝑞(𝑎) < 1. Gabarito: A (EEAR-2001) Se 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟑𝒙 − 𝟐𝒙𝟐 ≥ 𝟎}, 𝑩 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑} e 𝑪 = {𝒙 ∈ℝ|𝒙𝟐 − 𝒙 − 𝟐 ≤ 𝟎}, então ( )A B C é: a) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 𝒐𝒖 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} b) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟎 𝒐𝒖 𝟑 𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} c) {𝒙 ∈ ℝ| − 𝟏 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙 ≤ 𝟐} Comentário: Temos que para o conjunto 𝐴 𝐴: 3𝑥 − 2𝑥2 ≥ 0 → 𝑥(3 − 2𝑥) ≥ 0 0 ≤ 𝑥 ≤ 3 2 O conjunto 𝐵 𝐵: 1 ≤ 𝑥 ≤ 3 O conjunto 𝐶 𝐶: 𝑥2 − 𝑥 − 2 ≤ 0 → (𝑥 − 2)(𝑥 + 1) ≤ 0 −1 ≤ 𝑥 ≤ 2 Dessa forma (𝐴 ∪ 𝐵) ∩ 𝐶 → (0 ≤ 𝑥 ≤ 3) ∩ (−1 ≤ 𝑥 ≤ 2) → 0 ≤ 𝑥 ≤ 2 70 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Gabarito: D (EEAR-2002) A fórmula que define a função quadrática, cuja representação gráfica é uma parábola, cuja concavidade é voltada para baixo e que não intercepta o eixo das abscissas, é: a) 2y x 2x –1= − − b) 2y 5x x 7= − + + c) 2y 3x 2x –2= − d) 2y 6 x 5x= − − − Comentário: Temos duas condições 𝑎 < 0 → 𝑐𝑜𝑛𝑐𝑎𝑣𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑣𝑜𝑙𝑡𝑎𝑑𝑎 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑏𝑎𝑖𝑥𝑜 ∆< 0 → 𝑎 𝑝𝑎𝑟á𝑏𝑜𝑙𝑎 𝑛ã𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑐𝑒𝑝𝑡𝑎 𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑑𝑎𝑠 𝑎𝑏𝑠𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎𝑠 Assim, a única possibilidade é 𝑦 = −𝑥2 − 5𝑥 − 6 Gabarito: D (EEAR-2002) O maior número inteiro que satisfaz a inequação 𝟐 𝟑 ( 𝒙+𝟏 𝟐 ) − 𝟏 ≥ 𝟏 𝟐 (𝟐𝒙 + 𝟑) é: a) – 4 b) – 3 c) – 2 d) 3 Comentário: Temos que 𝑥 + 1 3 − 1 ≥ 𝑥 + 3 2 71 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑥 ≤ − 13 4 ∴ 𝑥 = −4 Gabarito: A (EEAR-2002) A parábola de equação 2y 2x bx c= − + + passa pelo ponto (1, 0) e seu vértice é o ponto de coordenadas (3, v). A coordenada v é igual a: a) − 28. b) 28. c) − 8. d) 8. Comentário: Temos o seguinte 𝑥𝑉 = − 𝑏 2𝑎 = 3 → 𝑏 = 12 𝑓(1) = 0 → −2 + 𝑏 + 𝑐 = 0 → 𝑐 = −10 𝑣 = − ∆ 4𝑎 → 𝑣 = − 144 − 80 4 ∙ (−2) → 𝑣 = 8 Gabarito: D (EEAR-2002) Se a diferença entre os quadrados das raízes da equação 𝒙² − 𝟐𝒙 + 𝒌 = 𝟎 é 8, então o valor de k é: a) 5. b) − 5. c) 3. d) − 3. Comentário: De acordo com o enunciado 𝑥1 2 − 𝑥2 2 = 8 → (𝑥1 + 𝑥2) ∙ (𝑥1 − 𝑥2) = 8 72 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 𝑥1 + 𝑥2 = − 𝑏 𝑎 = 2 → 𝑥1 − 𝑥2 = 4 { 𝑥1 = 3 𝑥2 = −1 → 𝑥1 ∙ 𝑥2 = 𝑘 = −3 Gabarito: D (EEAR-2003) Resolvendo a inequação ( )( )2x 6 4x 8 0− + , para 𝒙 ∈ ℝ, obtemos: a) 2 x 3− b) 2 x 3− c) 6 x 1− d) 6 x 1− Comentário: Temos que (2𝑥 − 6) ∙ (4𝑥 + 8) ≤ 0 (𝑥 − 3) ∙ (𝑥 + 2) ≤ 0 −2 ≤ 𝑥 ≤ 3 Gabarito: B (EEAR-2003) A função do 2º grau que descreve o gráfico abaixo é: a) ( ) 2f x x x 6= − + b) ( ) 2f x x 5x –6= + c) ( ) 2f x x 5x 6=− − + d) ( ) 2f x x 5x 6= − + Comentário: 73 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Temos que as raízes de 𝑓(𝑥) são: 2 𝑒 3. Logo 𝑓(𝑥) = (𝑥 − 2) ∙ (𝑥 − 3) = 𝑥2 − 5𝑥 + 6 Gabarito: D (EEAR-2003) Uma caixa d’água tem a forma de paralelepípedo reto-retângulo, cujas medidas internas são, em m, x, 20 − x e 2. O maior volume, em m³, que ela poderá conter é igual a: a) 150 b) 200 c) 220 d) 250 Comentário: A expressão do volume é 𝑉(𝑥) = 2(𝑥)(20 − 𝑥) = 40𝑥 − 2𝑥2 𝑉(𝑥) = −2𝑥2 + 40𝑥 𝑦𝑉 = 𝑉𝑚𝑎𝑥 = − ∆ 4𝑎 = − 1600 −8 = 200 𝑚3 Gabarito: B (EEAR-2003) O menor valor inteiro positivo que pertence ao conjunto-solução da inequação ( )( )2 23x 12 x 6x 8 0− + − + é o: a) 2 b) 3 c) 4 d) 5 Comentário: Temos que (−3𝑥2 + 12)(𝑥2 − 6𝑥 + 8) < 0 → (𝑥 − 2)(𝑥 + 2)(𝑥 − 2)(𝑥 − 4) > 0 𝑥 < −2 𝑜𝑢 𝑥 > 4 74 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Daí, o menor inteiro positivo é 5. Gabarito: D (EEAR-2003) O conjunto-solução da inequação , sendo 𝑼 = ℝ, é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟏} b) 1,1− c) d) ℝ Comentário: Temos que ( 1 2 ) −𝑥2 ≥ 2 → 2𝑥 2 ≥ 21 → 𝑥2 ≥ 1 𝑥 ≤ −1 𝑜𝑢 𝑥 ≥ 1 Gabarito: A (EEAR-2003) O ponto de maior ordenada, pertencente ao gráfico da função real definida por ( ) ( )( )f x 3 x x 1= − + , é o par ordenado (m, n). Então, m − n é igual a: a) – 3 b) 3 c) 5 d) – 5 Comentário: Temos que 𝑓(𝑥) = −𝑥2 + 2𝑥 + 3 Dessa forma, o vértice 𝑉(𝑥𝑉, 𝑦𝑉): 2x 1 2 2 − 75 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA { 𝑥𝑉 = − 𝑏 2𝑎 = 1 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = 4 𝑚 − 𝑛 = 𝑥𝑉 − 𝑦𝑉 = 1 − 4 = −3 Gabarito: A (EEAR-2004) Seja o gráfico da função definida por 2y 2x 3x 2= + − . O ponto do gráfico de menor ordenada tem coordenadas: a) 3 25 , 4 8 − − b) 3 , 1 4 − − c) 3 25 , 2 8 − − d) 3 , 1 2 − − Comentário: Queremos descobrir o vértice de 𝑦, 𝑉(𝑥𝑉,𝑦𝑉) 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = − 25 8 𝑥𝑉 = − 𝑏 2𝑎 = − 3 4 𝑉 (− 3 4 ,− 25 8 ) Gabarito: A (EEAR-2004) As dimensões de um retângulo são numericamente iguais às coordenadas do vértice da parábola de equação 2y 4x 12x 8= − + − . A área desse retângulo, em unidades de área, é: a) 1 b) 1,5 76 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 2 d) 2,5 Comentário: Temos que o valor da área 𝐴 = 𝑥𝑉 ∙ 𝑦𝑉 { 𝑥𝑉 = − 𝑏 2𝑎 = 3 2 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = 1 𝐴 = 1 ∙ 3 2 = 1,5 Gabarito: B (EEAR-2004) As raízes da equação 2x 7x 6 0− + − = são dois números: a) simétricos. b) naturais pares. c) primos entre si. d) inteiros e múltiplos de 3. Comentário: Temos que −𝑥2 + 7𝑥 − 6 = 0 → (𝑥 − 6) ∙ (𝑥 − 1) = 0 { 𝑥1 = 6 𝑥2 = 1 Gabarito: C (EEAR-2005) A expressão que completa o conjunto 𝑺{𝒙 ∈ ℝ|__}, solução das inequações 𝒙𝟐 + 𝟏 < 𝟐𝒙𝟐 − 𝟑 ≤ −𝟓𝒙, é: a) 1 2 x 2 − b) 1 x 2 2 77 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 3 x 2− − d) 1 x 2 ou x 2 − Comentário: Vamos organizar da seguinte forma 𝑥2 + 1 < 2𝑥2 − 3 ≤ −5𝑥 → { 𝑥 2 + 1 < 2𝑥2 − 3 → 𝑥2 > 4 2𝑥2 − 3 ≤ −5𝑥 → 2𝑥2 + 5𝑥 − 3 ≤ 0 { 𝑥 < −2 𝑜𝑢 𝑥 > 2 −3 ≤ 𝑥 ≤ 1 → −3 ≤ 𝑥 < −2 Gabarito: C (EEAR-2005) Dada a função 𝒇:ℝ → ℝ, definida por ( ) 2f x x 3x 2=− + − , é correto afirmar que: a) ( )f x 0 , para x 1 ou x 2 . b) ( )f x 0 , para qualquer valor de x. c) ( )f x 0 , para nenhum valor de x. d) ( )f x 0 , para1 x 2 . Comentário: Temos que 𝑓(𝑥) 𝑓(𝑥) = −𝑥2 + 3𝑥 − 2 = −(𝑥 − 2) ∙ (𝑥 − 1) 𝑓(𝑥) > 0 → 1 < 𝑥 < 2 𝑓(𝑥) < 0 → 𝑥 < 1 𝑜𝑢 𝑥 > 2 Gabarito: D (EEAR-2005) Para que a equação 2 2x mx m m 12 0+ + − − = tenha uma raiz nula e outra positiva, o valor de m, deve ser: a) − 4. b) − 3. c) 4. 78 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) 3. Comentário: Se uma raiz é zero, 𝑥1 = 0, então 𝑓(0) = 02 +𝑚 ∙ 0 + 𝑚2 −𝑚 − 12 = 0 𝑚2 −𝑚 − 12 = 0 → { 4 −3 𝑓(𝑥) = { 𝑥2 + 4𝑥 = 𝑥(𝑥 + 4) → 𝑛ã𝑜 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑒𝑠𝑠𝑎, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑥2 = −4 < 0 𝑥2 − 3𝑥 = 𝑥(𝑥 − 3) → 𝑟𝑒𝑠𝑝𝑜𝑠𝑡𝑎, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑥2 = 7 > 0 𝑚 = −3 Gabarito: B (EEAR-2006) É solução da inequação 3 4x 0 5x 1 − + o intervalo: a) 1 3 , 5 4 − b) 1 3 , 5 4 − c) 1 3 , 5 4 − d) 1 3 , 5 4 − Comentário: Temos que analisar as raízes do numerador e do denominador para montarmos o intervalo válido 3 − 4𝑥 ≥ 0 → 𝑥 ≤ 3 4 5𝑥 + 1 > 0 → 𝑥 > − 1 5 79 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA − 1 5 < 𝑥 ≤ 3 4 → ] −1 5 , 3 4 ] Gabarito: D (EEAR-2006) O conjunto dos valores reais de x para os quais a expressão 2 x 1 x 10x 21 − − + é estritamente positiva é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙> 𝟏} b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟕} c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝟑 < 𝒙 < 𝟕} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟏, 𝒙 ≠ 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟕} Comentário: Ora, o denominador será sempre positivo, visto que temos um módulo. Para garantir a expressão positiva, devemos ter 𝑥 − 1 > 0 → 𝑥 > 1 Além disso, devemos garantir que o denominador não seja zero, logo 𝑥2 − 10𝑥 + 21 ≠ 0 → { 𝑥 ≠ 7 𝑥 ≠ 3 Daí, temos {𝑥 ∈ ℝ / 𝑥 > 1 𝑒 𝑥 ≠ 3 𝑒 𝑥 ≠ 7} Gabarito: D (EEAR-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. Comentário: 80 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Temos que 2 − 𝑥 < 3𝑥 + 2 < 4𝑥 + 1 → { 2 − 𝑥 < 3𝑥 + 2 3𝑥 + 2 < 4𝑥 + 1 → { 𝑥 > 0 𝑥 > 1 → 𝑥 = 2 Gabarito: B (EEAR-2006) Para que a função real ( ) ( )2f x 2x m 1 x 1= + − + tenha valor mínimo igual a 1, o valor de m deve ser: a) − 1 ou 2. b) − 2 ou 1. c) 1. d) − 2. Comentário: Devemos ter 𝑦𝑉 = 1. Tal que − ∆ 4𝑎 = 1 → − 𝑚2 − 2𝑚 + 1 − 8 8 = 1 𝑚 = 1 Gabarito: C (EEAR-2006) A solução do sistema 3x 1 4x 6 x 3 0 + − + é: a) 3, 7− . b) 3, 7− . c) 7, 3− . d) 7, 3− . Comentário: Temos que { 3𝑥 + 1 ≥ 4𝑥 − 6 𝑥 + 3 > 0 → { 𝑥 ≤ 7 𝑥 > −3 81 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA −3 < 𝑥 ≤ 7 →] − 3, 7] Gabarito: A (EEAR-2007) Seja a função real definida por ( ) ( )( )f x x 2 x 5= + − + . Para que se tenha ( )f x 0 , os valores reais de x devem ser tais que: a) 1 x 6− . b) 2 x 5− . c) x 1 − . d) x 7 . Comentário: Temos a seguinte condição 𝑓(𝑥) > 0 (𝑥 + 2) ∙ (−𝑥 + 5) > 0 −2 < 𝑥 < 5 Gabarito: B (EEAR-2007) A inequação ( )( )2x 5x 6 x 3 0− + − tem para conjunto solução: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ 𝟐}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑}. d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟐 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. Comentário: Vamos analisar (𝑥2 − 5𝑥 + 6) ∙ (𝑥 − 3) ≥ 0 (𝑥 − 2) ∙ (𝑥 − 3) ∙ (𝑥 − 3) = (𝑥 − 2) ∙ (𝑥 − 3)2 ≥ 0 𝑥 ≥ 2 Gabarito: B 82 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA (EEAR-2007) Para que a função ( ) ( ) ( )2f x k 4 x kx k 2= − + − − seja quadrática, deve-se ter k : a) − 2. b) 0. c) 2. d) 4 Comentário: Para que 𝑓(𝑥) seja quadrada, o coeficiente de 𝑥² deve ser diferente de zero (𝑘 − 4) ≠ 0 → 𝑘 ≠ 4 Gabarito: D (EEAR-2007) A função 𝒇: 𝑨 → ℝ, definida por ( ) 2f x x 4x 3= + + tem conjunto domínio A igual a: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 > 𝟑}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 > −𝟏}. d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 ≥ −𝟏}. Comentário: Devemos analisar a condição de existência da função, em que 𝑥2 + 4𝑥 + 3 ≥ 0 → (𝑥 + 1) ∙ (𝑥 + 3) ≥ 0 𝑥 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑥 ≥ −1 Gabarito: D (EEAR-2009) A potência elétrica P lançada num circuito por um gerador é expressa por 𝑷 = 𝟏𝟎𝒊 − 𝟓𝒊𝟐, onde i é a intensidade da corrente elétrica. Para que se possa obter a potência máxima do gerador, a intensidade da corrente elétrica deve ser, na unidade do SI (Sistema Internacional de Unidades), igual a: a) 3. b) 2. 83 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 1. d) 0. Comentário: Vamos reescrever a função 𝑃(𝑖) 𝑃(𝑖) = −5𝑖2 + 10𝑖 Devemos descobrir o 𝑖𝑉 = − 𝑏 2𝑎 𝑖𝑉 = − 10 2 ∙ (−5) = 1 𝐴 Gabarito: C (EEAR-2009) Se ( ) ( ) ( )2f x mx 2m 1 x m 2 = + − + − possui um zero real duplo, então o valor de m é: a) 1 4 − b) 3 5 − c) 4 d) 5 Comentário: Se temos zero duplo, então ∆= 0 (2𝑚 − 1)2 − 4(𝑚 − 2)(𝑚) = 0 → 𝑚 = − 1 4 Gabarito: A (EEAR-2011) O número de valores inteiros de x para os quais se verifica a inequação 2x 7x 6 − é: a) três. b) seis. c) cinco. 84 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) quatro Comentário: Vamos descobrir o intervalo onde essa inequação é válida 𝑥2 < 7𝑥 − 6 → 𝑥2 − 7𝑥 + 6 < 0 (𝑥 − 1)(𝑥 − 6) < 0 1 < 𝑥 < 6 Logo, os inteiros que validam essa inequação são: {2, 3, 4, 5} Gabarito: D (EEAR-2013) A menor raiz da função ( ) 2f x x 5x 4= − + é _____ e a maior é _____. Completam corretamente a afirmação, na devida ordem, as palavras: a) par e par. b) par e ímpar. c) ímpar e par. d) ímpar e ímpar. Comentário: Temos que 𝑥2 − 5𝑥 + 4 = 0 → (𝑥 − 1)(𝑥 − 4) = 0 { 𝑥1 = 1 (í𝑚𝑝𝑎𝑟) 𝑥2 = 4 (𝑝𝑎𝑟) Gabarito: C (EEAR-2014) A solução da inequação ( ) ( )2 x 2 5x 4 x 3+ + + é um intervalo real. Pode-se afirmar que pertence a esse intervalo o número a) 2. b) 3. c) 4. 85 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) 5. Comentário: Vamos resolver a inequação 2𝑥 + 4 + 5𝑥 ≤ 4𝑥 + 12 → 𝑥 ≤ 8 3 ≅ 2,66 Nesse caso, 2 pertence a esse intervalo. Gabarito: A (EEAR-2015) A função ( ) 2f x x 2x 2= − − tem um valor _____, que é ____: a) mínimo; − 5 b) mínimo; − 3 c) máximo; 5 d) máximo; 3 Comentário: Como o coeficiente de 𝑥² é 1 > 0, então a função tem um mínimo. Seu valor é 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = −𝟑 Gabarito: B (EEAR-2016) Resolvendo, em ℝ, o sistema de inequações abaixo: 2x 3 0 x 8 3x 5 + − − tem-se como solução o conjunto: a) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙} b) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝟎 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑 𝟐 } c) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > − 𝟑 𝟐 } d) 𝑺 = {𝒙 ∈ ℝ| 𝒙 ≥ − 𝟑 𝟐 } 86 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA Comentário: Temos que { 2𝑥 + 3 ≥ 0 𝑥 − 8 < 3𝑥 − 5 → { 𝑥 ≥ − 3 2 𝑥 > − 3 2 𝑆 = {𝑥 ∈ ℝ | 𝑥 > − 3 2 } Gabarito: C (EEAR-2017) Seja a função ( ) 2 5=f x 2x 8x+ + . Se P(a, b) é o vértice do gráfico de f, então a b+ é igual a: a) 5 b) 4 c) 3 d) 2 Comentário: Temos que o vértice é da seguinte forma 𝑉(𝑥𝑉, 𝑦𝑉) { 𝑥𝑉 = − 𝑏 2𝑎 = −2 𝑦𝑉 = − ∆ 4𝑎 = −3 → 𝑎 = −2 𝑒 𝑏 = −3 |𝑎 + 𝑏| = 5 Gabarito: A (EEAR-2018) Dada a função ( ) 2f x 1 x 3x 2− = + − , considerando os valores de f(1) e f(2), pode-se afirmar corretamente que: a) 𝒇(𝟏) = 𝒇(𝟐) + 𝟒 b) 𝒇(𝟐) = 𝒇(𝟏)–𝟏 c) 𝒇(𝟐) = 𝟐𝒇(𝟏) 87 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA d) 𝒇(𝟏) = 𝟐𝒇(𝟐) Comentário: Para 𝑥 = 2, temos 𝑓(2 − 1) = 𝑓(1) = 22 + 2 ∙ 3 − 2 → 𝑓(1) = 8 Para 𝑥 = 3, temos 𝑓(3 − 1) = 𝑓(2) = 32 + 3 ∙ 3 − 2 → 𝑓(2) = 16 𝑓(2) = 2 ∙ 𝑓(1) Gabarito: C (EEAR-2018) Considere a inequação 2x 1 3− . Está contido no conjunto solução dessa inequação o intervalo: a) 3, 0− b) 1,1− c) 1, 3 d) 3, 4 Comentário: Temos 𝑥2 − 1 ≤ 3 → 𝑥2 ≤ 4 −2 ≤ 𝑥 ≤ 2 Dessa forma, o único intervalo que pertence a [−2, 2] é [−1, 1]. Gabarito: B (EEAR-2019) Seja a função quadrática ( ) 2f x ax bx 1= + + . Se f(1) = 0 e f(–1) = 6, então o valor de a é: a) 5 b) 4 88 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA c) 3 d) 2 Comentário: Vamos substituir os valores dados no enunciado 𝑓(1) = 0 → 𝑎 + 𝑏 + 1 = 0 𝑓(−1) = 6 → 𝑎 − 𝑏 + 1 = 6 𝑎 = 2 𝑒 𝑏 = −3 Gabarito: D 89 Prof. Ismael Santos AULA 01 – FUNÇÃO AFIM E QUADRÁTICA 7.0 – Referências Bibliográficas [1] GIOVANNI, José Ruy, BONJORNO, José Roberto e GIOVANNI JR, José Ruy. Matemática Fundamental: Uma Nova Abordagem. Volume único. São Paulo: FTD, 2013. [2] IEZZI, Gelson, ET AL. Fundamentos de Matemática Elementar. Volumes de 1 a 7 e de 9 a 11, Atual Editora, São Paulo, 2006. [3] DANTE, Luiz Roberto. Projeto VOAZ Matemática. Vol. Único, 1ª, 2ª e 3ªParte. 4ª edição. São Paulo: Ática, 2015 (Coleção Projeto VOAZ). 8.0 – Considerações Finais É isso, meu querido! Finalizamos a nossa aula. Espero que tenham gostado! Restando qualquer dúvida, estou à disposição no fórum de dúvidas. Pode usar sem moderação!! Mantenham a pegada, a sua aprovação está mais perto que imagina! Qualquer crítica, sugestão ou elogio, só mandar mensagem no fórum! Siga minhas redes sociais! Ismael Santos @IsmaelSantos @professor_ismaelsantos Vamos que vamos! Fé na missão!