Ensino Médio ⇒ (UFBA) Álgebra Tópico resolvido
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Jul 2017
24
07:43
(UFBA) Álgebra
(UFBA) - Com relação às funções f, g : R → R e h : ]0, +∞[ → R, dadas por f(x) = [tex3]b^{x} + b^{-x}[/tex3]
(01) O gráfico da função f é simétrico em relação à origem.
(02) A função produto fg é ímpar se e somente se b [tex3]\in[/tex3] ]0,1[.
(04) A função composta foh é dada por f(h(x)) = [tex3]\frac{x^{2} + 1}{x}[/tex3] para qualquer x [tex3]\in[/tex3] ]0; + ∞[.
(08) Para qualquer número real x, f(x)(g(x) – x) = g(2x) – 2x.
(16) Existe b [tex3]\in[/tex3] ]0, + ∞[ – {1} tal que f(2) = 2.
(32) Existe b [tex3]\in[/tex3] ]0, + ∞[ – {1} tal que h(x + y) = h(x)h(y) para quaisquer números reais positivos x e y.
OBS: Preciso de todas elas detalhadamente pois sou péssima em exatas e quero entender essa questão direitinho!
Obrigada desde já!!!
, g(x) = [tex3]b^{x}[/tex3]
– [tex3]b^{-x}[/tex3]
+ x e h(x) = logbx, sendo b um número real positivo e diferente de 1, é correto afirmar:(01) O gráfico da função f é simétrico em relação à origem.
(02) A função produto fg é ímpar se e somente se b [tex3]\in[/tex3] ]0,1[.
(04) A função composta foh é dada por f(h(x)) = [tex3]\frac{x^{2} + 1}{x}[/tex3] para qualquer x [tex3]\in[/tex3] ]0; + ∞[.
(08) Para qualquer número real x, f(x)(g(x) – x) = g(2x) – 2x.
(16) Existe b [tex3]\in[/tex3] ]0, + ∞[ – {1} tal que f(2) = 2.
(32) Existe b [tex3]\in[/tex3] ]0, + ∞[ – {1} tal que h(x + y) = h(x)h(y) para quaisquer números reais positivos x e y.
OBS: Preciso de todas elas detalhadamente pois sou péssima em exatas e quero entender essa questão direitinho!
Obrigada desde já!!!
Jul 2017
24
12:00
Re: (UFBA) Álgebra
(01) Falsa, pois o gráfico só é simétrico em relação ao eixo y, não aos eixos x e y simultaneamente.
Para provar a simetria em relação ao eixo y, usamos determinado valor x e o seu negativo, -x.
[tex3]x\to a~\mbox{e}~-x\to-a[/tex3]
[tex3]\begin{array}{lcr}b^a+b^{-a}&&b^{-a}+b^{-(-a)}\\b^a+b^{-a}&&b^{-a}+b^a\\b^a+b^{-a}&=&b^a+b^{-a}\end{array}[/tex3]
Não há simetria em relação ao eixo x, pois na função exponencial a base não pode ser negativa, logo b>0, dessa forma a função não assume valores negativos.
(02) Falsa, pois a função é ímpar para qualquer valor de b.
[tex3]fg\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x}+x)\\b^{2x}-b^0+xb^x+b^0-b^{2x,}+x^2{-x}\\b^{2x}-b^{-2x}+(b^x+b^{-x})x[/tex3]
Fazendo o mesmo que foi feito na afirmativa 01:
[tex3]\begin{array}{lcr}b^{2a}-b^{-2a}+(b^a+b^{-a})a&&b^{2(-a)}-b^{-2(-a)}+(b^{-a}+b^{-(-a)})(-a)\end{array}[/tex3]
Observe que de cara é possível perceber que a função fg é ímpar, não importando o valor de b, ou seja, ela é ímpar para qualquer valor, não apenas quando b está no intervalo [tex3]]0,1[[/tex3] .
(04) Verdadeira.
Lembre que [tex3]foh=f(h(x))[/tex3]
[tex3]foh=b^{\log_b{x}}+b^{-\log_b{x}}\\\\foh=b^{\log_b{x}}+b^{\log_b{\frac{1}{x}}}\\\\\boxed{a^{\log_a{b}}=b}\\\\foh=x+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2}{x}+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2+1}{x}~,~x\in~]0,+\infty[[/tex3]
(08) Verdadeira.
[tex3]\begin{array}{lcr}f(x)(g(x)-x)&&g(2x)-2x\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x}+x-x)&&b^{2x}-b^{-2x}+2x-2x\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x})&&b^{2x}-b^{-2x}\\b^{2x}-b^{-2x}&=&b^{2x}-b^{-2x}\end{array}[/tex3]
(16) Falsa, pois 1 está fora do intervalo dado.
Nesse caso basta substituir o x da função por 2 e igualá-la a 2. Caso resulte em um b dentro do intervalo dado, a afirmativa será verdadeira.
[tex3]f(2)=2\\\\b^2+b^{-2}=2\\\\b^2+\frac{1}{b^2}=2\\\\\frac{b^4}{b^2}+\frac{1}{b^2}=2\\\\\frac{b^4+1}{b^2}=2\\\\b^4+1=2b^2[/tex3]
Essa é uma função biquadrática, então, para facilitar: [tex3]\boxed{b^2=a}[/tex3]
[tex3]a^2+1=2a\\\\a^2-2a+1=0[/tex3]
Por produto notável:
[tex3](a-1)^2=0\\\\a-1=0\\\\a=1[/tex3]
Substituindo de volta:
[tex3]b^2=a\\\\b^2=1\\\\\boxed{b=\pm1}[/tex3]
[tex3]b\not\in~]0,+\infty[~-\{1\}[/tex3]
(32) Essa não consegui fazer.
Para provar a simetria em relação ao eixo y, usamos determinado valor x e o seu negativo, -x.
[tex3]x\to a~\mbox{e}~-x\to-a[/tex3]
[tex3]\begin{array}{lcr}b^a+b^{-a}&&b^{-a}+b^{-(-a)}\\b^a+b^{-a}&&b^{-a}+b^a\\b^a+b^{-a}&=&b^a+b^{-a}\end{array}[/tex3]
Não há simetria em relação ao eixo x, pois na função exponencial a base não pode ser negativa, logo b>0, dessa forma a função não assume valores negativos.
(02) Falsa, pois a função é ímpar para qualquer valor de b.
[tex3]fg\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x}+x)\\b^{2x}-b^0+xb^x+b^0-b^{2x,}+x^2{-x}\\b^{2x}-b^{-2x}+(b^x+b^{-x})x[/tex3]
Fazendo o mesmo que foi feito na afirmativa 01:
[tex3]\begin{array}{lcr}b^{2a}-b^{-2a}+(b^a+b^{-a})a&&b^{2(-a)}-b^{-2(-a)}+(b^{-a}+b^{-(-a)})(-a)\end{array}[/tex3]
Observe que de cara é possível perceber que a função fg é ímpar, não importando o valor de b, ou seja, ela é ímpar para qualquer valor, não apenas quando b está no intervalo [tex3]]0,1[[/tex3] .
(04) Verdadeira.
Lembre que [tex3]foh=f(h(x))[/tex3]
[tex3]foh=b^{\log_b{x}}+b^{-\log_b{x}}\\\\foh=b^{\log_b{x}}+b^{\log_b{\frac{1}{x}}}\\\\\boxed{a^{\log_a{b}}=b}\\\\foh=x+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2}{x}+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2+1}{x}~,~x\in~]0,+\infty[[/tex3]
(08) Verdadeira.
[tex3]\begin{array}{lcr}f(x)(g(x)-x)&&g(2x)-2x\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x}+x-x)&&b^{2x}-b^{-2x}+2x-2x\\(b^x+b^{-x})(b^x-b^{-x})&&b^{2x}-b^{-2x}\\b^{2x}-b^{-2x}&=&b^{2x}-b^{-2x}\end{array}[/tex3]
(16) Falsa, pois 1 está fora do intervalo dado.
Nesse caso basta substituir o x da função por 2 e igualá-la a 2. Caso resulte em um b dentro do intervalo dado, a afirmativa será verdadeira.
[tex3]f(2)=2\\\\b^2+b^{-2}=2\\\\b^2+\frac{1}{b^2}=2\\\\\frac{b^4}{b^2}+\frac{1}{b^2}=2\\\\\frac{b^4+1}{b^2}=2\\\\b^4+1=2b^2[/tex3]
Essa é uma função biquadrática, então, para facilitar: [tex3]\boxed{b^2=a}[/tex3]
[tex3]a^2+1=2a\\\\a^2-2a+1=0[/tex3]
Por produto notável:
[tex3](a-1)^2=0\\\\a-1=0\\\\a=1[/tex3]
Substituindo de volta:
[tex3]b^2=a\\\\b^2=1\\\\\boxed{b=\pm1}[/tex3]
[tex3]b\not\in~]0,+\infty[~-\{1\}[/tex3]
(32) Essa não consegui fazer.
Última edição: alevini98 (Seg 24 Jul, 2017 12:11). Total de 4 vezes.
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Jul 2017
31
18:43
Re: (UFBA) Álgebra
Eu não entendi que conclusão foi essa com o [tex3]a^{\log_{a}b}[/tex3] = b ?
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Jul 2017
31
19:03
Re: (UFBA) Álgebra
Isso é uma propriedade de logaritmo: A potencia de base "a" e expoente [tex3]\log_{a}b[/tex3]
[tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
Prova: Queremos mostrar que [tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
Pela definição de logaritmos [tex3]\log_{a}b=x⟺a^{x}=b[/tex3] , como [tex3]x=\log_{a}b[/tex3] , resulta que
[tex3]a^{x}=b[/tex3]
[tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
é igual a "b".[tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
Prova: Queremos mostrar que [tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
Pela definição de logaritmos [tex3]\log_{a}b=x⟺a^{x}=b[/tex3] , como [tex3]x=\log_{a}b[/tex3] , resulta que
[tex3]a^{x}=b[/tex3]
[tex3]a^{\log_{a}b}=b[/tex3]
Última edição: Hanon (Seg 31 Jul, 2017 19:26). Total de 2 vezes.
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Ago 2017
07
07:39
Re: (UFBA) Álgebra
Eu fiquei sem entender como foh = [tex3]b^{\log_{b}x}[/tex3] + [tex3]b^{\log_{b}\frac{1}{x}}[/tex3] resultou em [tex3]a^{\log_{a}b}[/tex3] = b, não entendi como foi feita essa operação!
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Ago 2017
07
11:11
Re: (UFBA) Álgebra
Não resultou. Oq foi feito foi aplicar a propriedade, já que praticamente está pedindo para ser aplicada. Ele colocou apenas para vc saber qual propriedade de logaritmos foi usada. Veja:Carolinethz escreveu: ↑Seg 07 Ago, 2017 07:39Eu fiquei sem entender como foh = blogbxblogbx + blogb1xblogb1x resultou em alogabalogab = b, não entendi como foi feita essa operação!
[tex3]foh=b^{\log_b{x}}+b^{-\log_b{x}}\\\\foh=b^{\log_b{x}}+b^{\log_b{\frac{1}{x}}} \\\\Agora \ aplique \ a \ propriedade \ de \ logaritmo :\ \boxed{a^{\log_a{b}}=b}\\em \ b^{\log_{b}x}\ , e \ também \ em \ b^{\log_{b}\frac{1}{x}} \ disso \ vc \ vai \ obter: \\foh=x+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2}{x}+\frac{1}{x}\\\\foh=\frac{x^2+1}{x}~,~x\in~]0,+\infty[[/tex3]
Obs:
[tex3]\boxed{a^{\log_a{b}}=b}[/tex3] . No problema aparece esta propriedade, sendo que o [tex3]a[/tex3] , "representa" o [tex3]b[/tex3] e o [tex3]b[/tex3] em [tex3]b^{\log_{b}x}[/tex3] representa o [tex3]x[/tex3] e [tex3]b^{\log_{b}\frac{1}{x}}[/tex3] o [tex3]b[/tex3] "representa" [tex3]\frac{1}{x}[/tex3] .
Vou colocar exemplos da aplicação desta propriedade a seguir:
Ex.1: [tex3]2^{\log_{2}3}=3[/tex3]
Ex.2: [tex3]5^{\log_{5}7}=7[/tex3]
Ex.3: [tex3]\frac{1}{3}^{\log_{\frac{1}{3}}8}=8[/tex3]
Ex.4: [tex3]9^{\log_{9}2x}=2x[/tex3]
Ex.5: [tex3]4m^{\log_{4m}25}=25[/tex3]
Ex.6: [tex3]k^{\log_{k}y}=y[/tex3]
Ex.7: [tex3]m^{\log_{m}\left(\frac{(1+n)n}{2}\right)}=\left(\frac{(1+n)n}{2}\right)[/tex3]
Ex.8: [tex3]x^{\log_{x}mnxyz}=mnxyz[/tex3]
LOGO:
Ex.9: [tex3]b^{\log_{b}x}=x[/tex3]
Ex.10: [tex3]b^{\log_{b}\frac{1}{x}}=\frac{1}{x}[/tex3]
Abraços!
Última edição: Hanon (Seg 07 Ago, 2017 11:48). Total de 2 vezes.
Ago 2017
07
14:22
Re: (UFBA) Álgebra
Quando coloquei [tex3]\boxed{b^{\log_{b}{a}=a}}[/tex3]
[tex3]b^{\log_{b}{a}}\to\cancel{b}^{\cancel{\log_{b}}a}\to a[/tex3]
foi só pra lembrar essa propriedade do logaritmo, pois:[tex3]b^{\log_{b}{a}}\to\cancel{b}^{\cancel{\log_{b}}a}\to a[/tex3]
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