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Consegui recuperar tudo, e ainda fiz um UPGRADE no servidor! Agora estamos em um servidor dedicado no BRASIL!
Isso vai fazer com que o acesso fique mais rápido (espero 🙏)

Já arrumei os principais bugs que aparecem em uma atualização!
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Pré-Vestibular(MACKENZIE) Equação Logarítmica

Poste aqui problemas de Vestibulares. Informe a fonte, o ano e o assunto. Exemplo: (FUVEST - 2008) Logaritmos.

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tiagosantana
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Dez 2018 27 15:39

(MACKENZIE) Equação Logarítmica

Mensagem não lida por tiagosantana »

As soluções reais da equação [tex3]2^x - 4 = log_2 (x + 4)[/tex3] estão nos intervalos

a) [tex3][-4, -3] e [1, 2][/tex3]
b) [tex3][-4, -3] e [3, 4][/tex3]
c)[tex3][-2, -1] e [1, 2][/tex3]
d)[tex3][-3, -2] e [2, 3][/tex3]
e) [tex3][-4, - 3] e [2, 3][/tex3]
Resposta

d

Editado pela última vez por ALDRIN em 07 Jan 2019, 13:09, em um total de 1 vez.
Razão: arrumar título
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vitorPQDT
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Re: Equação logarítmica

Mensagem não lida por vitorPQDT »


Editado pela última vez por vitorPQDT em 27 Dez 2018, 18:19, em um total de 1 vez.
Quanto mais nos elevamos, menores parecemos aos olhos daqueles que não sabem voar.
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erihh3
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Dez 2018 28 15:41

Re: (MACKENZIE) Equação Logarítmica

Mensagem não lida por erihh3 »

Restrições :

[tex3]x+4>0[/tex3]
[tex3]x>-4[/tex3]

Sendo isso verdade, o logaritmo existe e podemos reescrever a expressão da seguinte forma:

[tex3]2^x - 4 = log_2 (x + 4)[/tex3]

[tex3]2^{2^x - 4} = x + 4[/tex3]

[tex3]x=2^{2^x - 4} - 4[/tex3]

Seja [tex3]f(x)= 2^x -4[/tex3]

Deste modo, a equação de cima pode ser reescrita como

[tex3]f(f(x))=x[/tex3]

Como f é estritamente crescente, temos que

[tex3]f(x)=x[/tex3]
obs: vou demonstrar isso ao final da questão

Deste modo, basta analisar a expressão equivalente dada por

[tex3]x=2^x-4[/tex3]

[tex3]x+4=2^x[/tex3]

O gráfico da reta [tex3]x+4[/tex3] é conhecido, bem como o esboço do gráfico [tex3]2^x[/tex3] . Com isso, concluímos que existirão apenas duas soluções.

Para sabermos qual o intervalo dessas duas soluções, vamos utilizar o teorema de Bolzano.

[tex3]g(-4).g(-3)>0[/tex3] (solução)
[tex3]g(-3).g(-2)<0[/tex3]
[tex3]g(-2).g(-1)>0[/tex3]
[tex3]g(1).g(2)>0[/tex3]
[tex3]g(2).g(3)<0[/tex3] (solução)
[tex3]g(3).g(4)>0[/tex3]

Vimos então, que existe um número impar de raízes em [tex3][-4, -3][/tex3] e um número impar de raízes em [tex3][2, 3][/tex3] .

Como existem apenas duas raízes, existe apenas uma raiz em cada intervalo.




Demonstração [tex3]f(f(x))=x\Rightarrow f(x)=x[/tex3] se f é cresecente.

Vamos demonstrar por absurdo

Caso1: f(x)>x

Ja que f é crescente, tem-se

[tex3]f(f(x))>f(x)[/tex3]

No entanto, sabemos que [tex3]f(f(x))=x[/tex3] . Daí,

[tex3]x>f(x)[/tex3]

ABSURDO

Pois a hipótese do caso1 foi que f(x)>x. Portanto é impossível que f(x) seja maior que x.

Caso 2: f(x)<x

Ja que f é crescente, tem-se

[tex3]f(f(x))<f(x)[/tex3]

No entanto, sabemos que [tex3]f(f(x))=x[/tex3] . Daí,

[tex3]x<f(x)[/tex3]

ABSURDO

Pois a hipótese do caso1 foi que f(x)<x. Portanto é impossível que f(x) seja menor que x.


Com isso, o único resultado possível é [tex3]f(x)=x[/tex3] .

Obs1: isso não quer dizer que haverá resultado da forma f(x)=x. Isso quer dizer que se houver algum resultado, ele poderá ser encontrado dessa forma. Nós pudemos ver isso na resolução desta questão.

Obs2:é possível encontrar a solução sem usar Bolzano se interpolar a função analisada por um polinomio do segundo grau. Aí você encontraria as raízes aproximadas da função pedida.

Editado pela última vez por ALDRIN em 07 Jan 2019, 13:09, em um total de 2 vezes.
Razão: arrumar título
Ciclo Básico - IME
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