Parte 10

19. c) 5x 4 = 6 5x = 6 + 4

x igual a 10 quintos

x = 2

19. d) 5x 4 = 0 5x = 4

x igual a 4 quintos

20. a) y = x + 35 + x + 35 y = 2x + 70

20. b) y = 2 · 12,5 + 70 = 25 + 70 = 95

20. c) 2x + 70 = 90 2x = 90 70

x igual a 20 meios

x = 10

21. a) y = 4 · 10 = 40 y = 4x

21. b) y = 4 · 10 = 40

22. a) T = 100 0,001 · .2400 = 100 2,4 = 97,6; portanto, 97,6 graus Célsius.

22. b) T = 100 0,001 · 0 = 100 0 = 100; portanto, 100 graus Célsius.

24. a) Observando que a reta contém o ponto (2, 0), conclui-se que: y = 0

24. b) Observando que a reta contém o ponto (2, 4), conclui-se que: x = 2

25. a) 8 = a · 2 a = 4

25. b) y = 4 · 3,5 = 14

25. c) 0 = 4 · x x = 0

25. d)

Ilustração. Reta representada em um plano cartesiano. A reta passa pela origem do plano e pelo ponto de abscissa 1 e ordenada 4

26. a)

x

−1

0

1

3

y = x − 3

−1 − 3 = −4

0 − 3 = −3

1− 3 = −2

3 − 3 = 0

(x; y)

(−1; −4)

(0; −3)

(1; −2)

(3; 0)

Ilustração. Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 2 a 4 e eixo y com escala de menos 4 a 2. Reta que passa pelos pontos (menos 1, menos 4), (0, menos 3), (1, menos 2) e (3, 0)

26. b) 0 = x 3 x = 3

26. c) y = 0 3 = 3

27. a)

y igual a 50 sobre 40, fim da fração vezes x

y = 1,25x

27. b) 30 = 1,25x

x igual a 30 sobre 1 vírgula 25 que é igual a 24

28.

Ilustração. Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 2 a 4, e eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta g que passa pelos pontos (0, 6) e (3, 0) e reta f que passa pelos pontos (0, 1) e (2, 7). As duas retas se cruzam no ponto (1, 4)

28. a) f(décima) = 0 3x + 1 = 0 3x = 1

x igual a menos 1 terço

28. b) 0 = 2 · x + 6 = 0 + 6 = 6

28. c) f(0) = 3 · 0 + 1 = 0 + 1 = 1

28. d) f(décima) = g (décima) 3x + 1 = 2x + 6 3x + 2x = 6 1

5x = 5 x = 1

29.

Ilustração. Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 2 a 4, e eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta i que passa pelos pontos (2, 0) e (0, 6), e reta h paralela à reta i que passa pelo ponto (0, 1)

29. a) Corte no eixo x: hidrogênio(décima) = 0 3x +1 = 0 3x = 1

implica que x é igual a menos 1 sobre menos 3 e isso implica que x é igual a 1 terço

Corte no eixo y: h(0) = 3 · 0 + 1 = 0 + 1 = 1

29. b) Corte no eixo x: primeira(décima) = 0 3x + 6 = 0 3x = 6

implica que x é igual a menos 6 sobre menos 3 e isso implica que x é igual a 2

Corte no eixo y: i(0) = 2 · 0 + 6 = 0 + 6 = 6

29. c) Não, pois são representados por retas paralelas.

29. d) Nenhum, pois o conjunto solução da equação hidrogênio(décima) = primeira(décima) é o conjunto vazio.

32. a) Observando, pelo gráfico, que a função contém o ponto (3, 0) conclui-se que: x = 3

32. b) Observando que a função é decrescente, conclui-se que: y > 0 x < 3

32. c) Novamente, observando que a função é decrescente, conclui-se que: y < 0 x > 3

33. Apresentamos aqui o cálculo das raízes e os esboços de cada item. As respostas encontram-se na página 239 deste Manual.

33. a) 2x 8 = 0 2x = 8

x igual a 8 sobre 2

x = 4

Ilustração. Reta crescente cortando um eixo horizontal no ponto correspondente ao número 4

33. b) 3x + 6 = 0 3x = 6

x igual a menos 6 sobre menos 3

x = 2

Ilustração. Reta numérica com o número 2. Reta decrescente que passa pelo ponto que representa o número 2.

33. c) 2x 5 = 0 2x = 5

x igual a 5 meios
Ilustração. Reta numérica com o número 5 meios. Reta crescente que passa pelo ponto que representa o número 5 meios.

33. d) 2x 1 = 0 1 = 2x

menos meio

= x

Ilustração. Reta numérica com o número menos 1 sobre 2. Reta decrescente que passa pelo ponto que representa o número menos 1 sobre 2.

34. De acordo com as informações, um esboço do gráfico dessa função é:

Ilustração. Reta crescente cortando um eixo horizontal no ponto correspondente ao número 5

Então:

34. a) Como 2 < 5, tem-se que: y < 0

34. b) Como 0 < 5, tem-se que: y < 0

34. c) Como 4,99 < 5, tem-se que: y < 0

34. d) Como 5,01 > 5, tem-se que: y > 0

34. e) Como 10 < 5, tem-se que: y > 0

36. Com x = 8 tem-se: x2 3x + 6 = 82 3 · 8 + 6 = 64 24 + 6 = 46; portanto, deverão comprar 46 métros quadrados.

37. a) f(0) = 02 5 · 0 + 6 = 0 0 + 6 = 6

f(2) = 22 5 · 2 + 6 = 4 10 + 6 = 0

f(3) = 32 5 · 3 + 6 = 9 15 + 6 = 0

f(4) = 42 5 · 4 + 6 = 16 20 + 6 = 2

37. b) Pelos resultados do item anterior, quando x = 2 ou quando x = 3.

37. c) x2 5x + 6 = 20 x2 5x + 6 20 = 0 x2 5x 14 = 0

Δ = (5)2 + (4) · 1 · (14) = 25 + 56 = 81

Implica que x é igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 5, fecha parênteses, mais ou menos, raiz quadrada de 81 e denominador 2 vezes 1, igual
igual a fração de numerador mais 5 mais ou menos 9 e denominador 2, então x é igual a 14 meios que é igual a 7 ou x é igual a menos 4 meios que é igual a menos 2

38. a) y =(x + 2)(2x 1) = 2x 2 x + 4 2 = 2x 2 + 3x 2

38. b)

y igual a fração de numerador 2x, abre parênteses, 5x menos 3, fecha parênteses e denominador 2

= x(5x 3) = 5x2 3x

39. a) f(0) = 02 + 3 · 0 = 0 + 0 = 0

39. b) x2 + 3x = 0

implica que x, abre parênteses, x mais 3, fecha parênteses, igual a zero então x igual a zero ou x mais 3 igual a zero o que implica que x é igual a menos 3

39. c) f(2) = 22 + 3 · 2 = 4 + 6 = 10

39. d) x2 + 3x = 10 x2 + 3x − 10 = 0

Δ = 32 4 · 1 · (−10) = 9 + 40 = 49

x igual a fração de numerador menos 3 mais ou menos raiz quadrada de 49, e de denominador 2 vezes 1, igual a, fração de numerador menos 3 mais ou menos 7, e de denominador 2, então, x igual a 4 sobre 2 igual a 2, e x igual a menos 10 sobre 2, igual a menos 5

40. a)

f da raiz quadrada de 3 é igual a 2 vezes a raiz quadrada de 3 ao quadrado mais 5

= 2 · 3 + 5 = 6 + 5 = 11

40. b) 2x2 + 5 = 21 2x2 = 21 5 2x2 = 16

x ao quadrado é igual a 16 meios

implica x ao quadrado é igual 8 o que implica que x é igual a mais ou menos raiz quadrada de 8 e isso implica que x é igual a mais ou menos 2 raiz quadrada de 2

41. y = 2(x + 1)(x + 2) = 2(x2 + 2x + x + 2) = 2(x 2 + 3x + 2) = = 2x 2 + 6x + 4

42. a) Observando que a parábola tem sua concavidade voltada para cima, conclui-se que a > 0.

42. b) A abscissa do vértice é xV = 2; a ordenada do vértice é yV = 4. Portanto, o vértice da parábola é o ponto (2, 4).

42. c) Observando que a parábola contém os pontos (0, 0) e (4, 0), conclui-se que x = 0 ou x = 4.

42. d) Representando o eixo de simetria da parábola, temos que ele intercepta o eixo das abscissas no ponto (2, 0).

Ilustração. Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 1 a 5, e eixo y com escala de menos 4 a 4. Parábola com concavidade voltada para cima que passa pelos pontos (0, 0) e (4, 0) e eixo de simetria da parábola que passa pelo vértice V (2, menos 4) e pelos ponto (2, 0)

43. a)

y igual a fração de numerador abre parênteses, 2x mais 4, fecha parênteses, abre parênteses, x mais 2, fecha parênteses e denominador 2 que é igual a fração de numerador 2, abre parênteses, x mais 2, fecha parênteses, abre parênteses, x mais 2, fecha parênteses e denominador 2 que é igual a, abre parênteses, x mais 2, fecha parênteses, ao quadrado, o que implica

y = x2 + 4x + 4

43. b) x2 + 4x + 4 = 25 x2 + 4x 21 = 0

Δ = 42 4 · 1 · (21) = 16 + 84 = 100

x igual a fração de numerador menos 4, mais ou menos, raiz quadrada de 100 e de denominador 2 vezes 1, igual a, fração de numerados menos 4 mais ou menos 10, e de denominador 2, então x igual a 6 sobre 2, igual a 3, e x igual a menos 14 sobre 2, igual a menos 7

Então, como x > 0, tem-se que x = 3.

44. a) Com a = 2 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima.

44. b) Com a = 1 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo.

44. c) Com a = 3 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo.

44. d) Com a = 1 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima.

44. e) Com a = 1 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima.

44. f) Com a = 1 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo.

45. a) Observando que a parábola contém (2, 3) e (2, 3), conclui-se que x = 2 e x = 2.

45. b) Observando que (0, 1) é o vértice da parábola, conclui-se que y 1 para todo valor de x; portanto, não existe x tal que y = 2.

45. c) Observando que a parábola contém o ponto (2, 3), conclui-se que y = 3.

45. d) Observando que a parábola contém o ponto (1, 0), conclui-se que f(1) = 0.

45. e) A ordenada do vértice é yv = 1. Portanto, o vértice da parábola é o ponto (0, 1).

46. p 3 > 0 p > 3

47. 2 p + 1 < 0 2 p < 1

p menor que menos 1 sobre 2

48. a) m + 2 < 0 m < 2

48. b) 0 = (m + 2) · 02 + (m + 3) · 0 + m + 4 0 = 0 + 0 + m  + 4 4 = m

49. a) Δ = (6)2 4 · 1 · 8 = 36 + 32 = 4

x igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 6, fecha parênteses, mais ou menos raiz quadrada de 4, e de denominador 2 vezes 1, igual a, fração de numerador mais 6 mais ou menos 3, e de denominador 2, então x igual a 8 sobre 2 igual a 4, e x igual a 4 sobre 2, igual a 2

49. b) Como Δ = 02 4 · 1 · 3 = 0 12 = 12 < 0, conclui-se que não existem raízes reais.

49. c) Δ = 42 4 · (1) · 0 = 16 + 0 = 16

x igual a fração de numerador menos 4, mais ou menos raiz quadrada de 16, e de denominador, 2 vezes abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a fração de numerador menos 4 mais ou menos 4 e de denominador menos 2, então x igual a zero sobre menos 2, igual a zero, e x igual a menos 8 sobre menos 2 igual a 4

49. d) Δ = (6)2 4 · 1 · 9 = 36 36 = 0

x igual a fração de numerador: menos, abre parênteses menos 6, fecha parênteses, mais ou menos raiz quadrada de zero, e de denominador 2 vezes 1, igual a, fração de numerador mais 6 mais ou menos zero, e de denominador 2, igual a 6 sobre 2 igual a 3

49. e) Δ = 122 4 · (9) · (4) = 144 144 = 0

x igual a fração de numerador menos 12 mais ou menos raiz quadrada de zero, e de denominador 2 vezes, abre parênteses, menos 9, fecha parênteses, igual a, fração de numerador menos 12 mais ou menos zero, e de denominador menos 18, igual a 2 sobre 3

49. f) Como Δ = (2)2 4 · 2 · 1 = 4 8 = 4 < 0, conclui-se que não existem raízes reais.

50. Com y = 0, tem-se:

menos x ao quadrado sobre 32, fim da fração mais x sobre 8 igual a zero, implica que 32 vezes menos x ao quadrado sobre 32, fim da fração mais 32 vezes x sobre 8

= = 32 · 0 x2 + 4x = 0

menos x, abre parênteses, x menos 4, fecha parênteses, igual a zero, então x igual a zero ou x menos 4 igual a zero o que implica que x igual a 4

Como a distância é positiva, conclui-se que seu valor é 4 quilômetros, pois 4 0 = 4.

51. a)

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 8, fecha parênteses, e de denominador 2 vezes, abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a, 8 sobre menos 2, igual a, menos 4

yv = ( 4)2 8 · ( 4) + 16 = 16 + 32 + 16 = 32

51. b)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos 6 sobre 2 vezes 2, igual a, menos 6 sobre 4, igual a menos 3 meios

y do vértice igual a 2 vezes, abre parênteses menos 3 meios, fecha parênteses, elevado ao quadrado, mais 6 vezes, abre parênteses, menos 3 meios, fecha parênteses, igual a 9 meios menos 9, igual a, menos 9 meios

51. c)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, menos zero, sobre 2 vezes 1, igual a zero

yv = 02 16 = 16

52. a = 3, b = p e c = 2q, então:

x do vértice igual a menos b sobre 2a, implica, 2 igual a fração de numerador menos, abre parênteses menos p, fecha parênteses, e de denominador 2 vezes 3, implica, 2 igual a p sobre 6, implica p igual a 12

p = 12

yv = 3 · 22 12 · 2 + 2q = 1 12 24 + 2q = 1

2q = 1 + 12 q =

13 meios

53. a) Como a = 4 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima; logo, a função possui ponto de mínimo.

53. b) Como a = 1 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima; logo, a função possui ponto de mínimo.

53. c) Como a = 1 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo; logo, a função possui ponto de máximo.

53. d) Como a = 5 > 0, a concavidade da parábola é voltada para cima; logo, a função possui ponto de mínimo.

53. e) Como a = 3 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo; logo, a função possui ponto de máximo.

53. f) Como a = 2 < 0, a concavidade da parábola é voltada para baixo; logo, a função possui ponto de máximo.

54. a)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, fração de numerador menos, abre parênteses, menos 4, fecha parênteses, e de denominador 2 vezes 3, igual a, 4 sobre 6 igual a 2 sobre 3

54. b)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, fração de numerador menos 12, e de denominador 2 vezes 1, igual a menos 6

55. a)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos 11 e de denominador 2 vezes, abre parênteses , menos 2, fecha parênteses, igual a 11 sobre 4

55. b)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos 25 e de denominador 2 vezes abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, igual a 25 sobre 4

56.

x do vértice igual a menos b sobre 2a, fração de numerador menos 11 e de denominador 2 vezes abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a, 11 sobre 2
Ordenada do vértice é igual a menos, abre parênteses, 11 meios, fecha parênteses, ao quadrado, mais 11 vezes 11 meios menos 18 igual a menos 121 quartos mais 121 meios menos 18 igual
Igual a fração de numerador menos 121 mais 242 menos 72 e denominador 4 que é igual a 49 quartos

57.

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a fração de numerador: menos , abre parênteses, menos 6, fecha parênteses, e de denominador 2 vezes 1, igual a 3

yv = 32 6 · 3 + 8 = 9 18 + 8 = 1

58. Sendo x a medida, em metros, de dois dos lados do retângulo, tem-se que o outro lado mede (50 x). Assim, a área do retângulo fica expressa em métro quadrado pela função: y = x(50 x) = x2 + 50x. Então, um dos lados do retângulo mede 25 métros, pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos 50 sobre 2 vezes abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a 25

; e o outro mede 25 métros, pois 50 25 = 25.

59. a)

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, menos, abre parênteses, menos 80, fecha parênteses, sobre 2 vezes 1, igual a 40

Portanto, 40 unidades do produto.

59. b) y = 402 80 · 40 + .3000 = .1600 .3200 + .3000 = .1400

Portanto, R$ 1.400,00mil quatrocentos reais.

60. a) O vértice é (1; 9), pois:

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos 2 sobre 2, igual a menos 1

e y = x2 + 2x 8 para x = 1, temos yv = (1)2 + 2 · (1) 8 = = 1 2 8 y = 9. Como a = 1 > 0, a concavidade está voltada para cima. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

−4

−2

−1

0

2

y

(−4)2 + 2(−4) − 8 = 16 − 8 − 8 = 0

(−2)2 + 2(−2) − 8 = 4 − 4 − 8 = −8

−9

02 + 2 ⋅ (0) − 8 = −8

(2)2 + 2(2) − 8 = 4 + 4 − 8 = 0

(x; y)

(−4; 0)

(−2; −8)

(−1; −9)

(0; −8)

(2; 0)

Ilustração. Parábola com a concavidade voltada para cima representada em um plano cartesiano. A parábola intersecta o eixo x nos pontos (menos 4, zero) e (2, zero), passa pelos pontos (menos 2, menos 8) e (zero, menos 8) e tem vértice no ponto (menos 1, menos 9).

60. b) O vértice é (3; 4), pois:

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos, fração de numerador 6 e de denominador 2 vezes abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a 3.

e y = x2 + 6x 5 para x = 3, temos yv = 32 + 6 · 3 5 = ‒9 + 18 5 yv = 4. Como a = 1 < 0, a concavidade está voltada para baixo. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

1

2

3

4

5

y

−12 + 6 ⋅ 1 − 5 = −1 + 6 − 5 = 0

−22 + 6 ⋅ 2 − 5 = −4 + 12 − 5 = 3

4

−42 + 6 ⋅ 4 − 5 = −16 + 24 − 5 = 3

−52 + 6 ⋅ 5 − 5 = −25 + 30 − 5 = 0

Plano cartesiano com malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 1 a 5, e eixo y com escala de menos 4 a 4. Parábola com concavidade voltada para baixo, que passa pelos seguintes pontos destacados (1, 0); (2, 3); V(3, 4); (4, 3); (5, 0)

60. c) O vértice é (2; 3), pois:

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos, fração de numerador menos 12 e de denominador 2 vezes 3, igual a 2

e y = 3x2 12x + 9 para x = 2 é y = 3 · 22 12 · 2 + 9  = 12 24 + 9 y = 3. Como a = 3 > 0, a concavidade está voltada para cima. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

0

1

2

3

4

y

3 ⋅ 02 − 12 ⋅ 0 + 9 = 9

3 ⋅ 12 − 12 ⋅ 1 + 9 = 3 − 12 + 9 = 0

−3

3 ⋅ 32 − 12 ⋅ 3 + 9 = 27 − 36 + 9 = 0

3 ⋅ 42 −12 ⋅ 4 + 9 = 48 − 48 + 9 = 9

(x; y )

(0; 9)

(1; 0)

(2; −3)

(3; 0)

(4; 9)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 1 a 6, e eixo y com escala de menos 3 a 9. Parábola com concavidade voltada para cima, que passa pelos seguintes pontos (0, 9); (1, 0); V(2, menos 3); (3, 0); (4, 9)

60. d) O vértice é

o par ordenado 1 sobre 2; 5 sobre 4

, pois:

Abscissa do vértice igual a menos b sobre 2a que é a menos 1 sobre 2 vezes menos 1 que é igual a meio

e y = x2 + x + 1 para

x igual a 1 sobre 2

é

Ordenada do vértice igual menos meio ao quadrado mais meio mais 1

= =

Menos um quarto mais meio mais 1 igual a 5 quartos igual a 1 vírgula 25

. Como a = 1 < 0, a concavidade está voltada para baixo. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

−2

−1

1 2

2

3

y

− (−2)2 − 2 + 1 = −4 − 2 + 1 = −5

− (−1)2 − 1 + 1 = −1

5 4

−22 + 2 + 1 = −4 + 2 + 1 = −1

−32 + 3 +1 = −9 + 3 + 1 = −5

(x; y)

(−2; −5)

(−1; −1)

( 1 2 ; 5 4 )

(2; −1)

(3; −5)

Ilustração. Parábola com a concavidade voltada para baixo representada em um plano cartesiano. Ela passa pelos pontos (menos 2, menos 5), menos 1, menos 1), (2, menos 1) e (3, menos 5). O vértice da parábola está indicado pela letra V

60. e) O vértice é (0; 0), pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos, fração de numerador zero, e de denominador 2 vezes, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, igual a zero

e y = x2 para x = 0 é yv = (0)2 = 0. Como a = 1 < 0, a concavidade está voltada para baixo. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

−2

−1

0

1

2

y

− (−2)2 = −4

− (−1)2 = −1

0

−12 = −1

−22 = − 4

(x; y)

(−2; −4)

(−1; −1)

(0; 0)

(1; −1)

(2; −4)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 3 a 3, e eixo y com escala de menos 7 a 2. Parábola com concavidade voltada para baixo e que passa pelos seguintes pontos: (menos 2; menos 4); (menos 1; menos 1); V(zero, zero); (1, menos 1); (2, menos 4)

60. f) O vértice é

Par ordenado meio, 7 quartos

, pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, menos, fração de numerador menos 1, e de denominador 2 vezes 1, igual a, 1 sobre 2

e y = x2 x + 2 para

x igual a meio é ordenada do vértice igual a meio ao quadrado menos meio mais 2 igual

=

um quarto menos meio mais 2 igual a 7 quartos que é igual a 1 vírgula 75

. Como a = 1 > 0, a concavidade está voltada para cima. Encontrando pontos de referência e traçando o gráfico:

x

−1

0

1 2

1

2

y

(−1)2 − (−1) + 2 = 4

02 − 0 + 2 = 2

7 4

(1)2 −1 + 2 = 2

22 − 2 + 2 = 4

(x; y )

(−1; 4)

(0; 2)

( 1 2 ; 7 4 )

(1; 2)

(2; 4)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 3 a 3, e eixo y com escala de zero a 9. Parábola com concavidade voltada para cima e que passa pelos seguintes pontos: (menos 1, 4); (zero, 2); V(1 sobre 2; 7 sobre 4); (1, 2); (2, 4)

61. Para y = x2 4:

O vértice é (0; 4), pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, menos, fração de numerador zero e de denominador 2 vezes 1, igual a zero

e y = x2 4 para x = 0 é yv = 0 4 = 4 . Como a = 1 > 0, a concavidade está voltada para cima. Encontrando pontos de referência:

x

−2

−1

0

1

2

y

(−2)2 − 4 = 4 − 4 = 0

(−1)2 − 4 = 1 − 4 = −3

−4

12 − 4 = 1 − 4 = −3

22 − 4 = 4 − 4 = 0

(x; y )

(−2; 0)

(−1; −3)

(0; −4)

(1; −3)

(2; 0)

Para y = x2 + 4:

O vértice é (0; 4), pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a menos, fração de numerador zero e de denominador 2 vezes, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, igual a zero

e  y = x2 + 4 para x = 0 é yv = 02 + 4 = 4. Como a = 1 < 0, a concavidade está voltada para baixo. Encontrando pontos de referência:

x

−2

−1

0

1

2

y

− (−2)2 + 4 = −4 + 4 = 0

− (−1)2 + 4 = −1 + 4 = 3

4

−12 + 4 = −1+ 4 = 3

−22 + 4 = −4 + 4 = 0

(x; y)

(−2; 0)

(−1; 3)

(0; 4)

(1; 3)

(2; 0)

Os pontos de intersecção são os pontos em comum aos dois gráficos, ou seja, (2; 0) e (2; 0). Traçando os dois gráficos no mesmo plano cartesiano:

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 4 a 4, e eixo y com escala de menos 5 a 6. Parábola com concavidade voltada para baixo e que passa pelos seguintes pontos: (menos 2; zero); (menos 1; 3); V(zero, 4); (1, 3); (2, zero); e parábola com concavidade voltada para cima e que passa pelos pontos: (menos 2, zero); (menos 1, menos 3); V(zero, menos 4); (1, menos 3), (2, zero).

62. a) Para f(décima) = x2, temos que o vértice é (0; 0),

pois

x do vértice igual a menos b sobre 2a, igual a, menos zero, sobre 2 vezes 1, igual a zero

e y = x2 para x = 0 é yv = 02 = 0. Como a = 1 > 0, a concavidade está voltada para cima, assim como todas as parábolas dêsse item. Encontrando pontos de referência para f(décima):

x

−2

−1

0

1

2

y

(−2)2 = 4

(−1)2 = 1

0

12 = 1

22 = 4

(x; y)

(−2; 4)

(−1; 1)

(0; 0)

(1; 1)

(2; 4)

Os gráficos de g(décima) e de hidrogênio(décima) são obtidos, respectivamente, pela translação vertical de uma unidade para cima e de uma unidade para baixo do gráfico de f(décima).

Traçando os gráficos no mesmo plano cartesiano, obtemos a curva em azul representando f(décima), a laranja representando hidrogênio(décima) e a verde representando g(décima):

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x, com escala de menos 4 a 4. Eixo y, com escala de menos 1 a 6. Três parábolas com concavidade voltada para cima, sendo uma parábola a representação da função f de x igual a x elevado ao quadrado, a outra parábola é uma translação vertical uma unidade para baixo do gráfico de f de x, e a outra parábola uma translação vertical uma unidade para cima, do gráfico de f de x.

62. b) Com base nos pontos do gráfico de f(décima) = x2 que obtivemos no item anterior.

Para g(décima) = x2, ocorre mudança no sinal dos valores de f(décima) para cada x, ou seja, g(décima) é uma reflexão de f(décima) em relação ao eixo x. Assim, obtemos:

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x, com escala de menos 4 a 4. Eixo y, com escala de menos 5 a 5. Parábola com concavidade voltada para cima que passa pelos pontos (menos 2, 4); (menos 1, 1), V(zero, zero), (1, 1); (2, 4) e parábola com concavidade voltada para baixo, simétrica a primeira parábola em relação ao eixo x.

62. c) Para f(décima) = x2, já obtivemos o gráfico nos itens anteriores:

Para g(décima) = 2x2, cada g(décima) é o dôbro de f(décima) para cada x.

Para hidrogênio(décima) = 4x2, cada hidrogênio(décima) é o quadruplo de f(décima) para cada x.

Traçando os gráficos no mesmo plano, é possível perceber que as parábolas têm o mesmo vértice e a concavidade para cima:

Ilustração. Eixo x com escala de menos 4 a 4, e eixo y com escala de zero a 16. Três parábolas com concavidade voltada para cima, e todas com o vértice no ponto (zero, zero). Uma parábola passa pelos pontos: (menos 2,  4); (menos 1, 1), (zero, zero); (1, 1); (2, 4); a outra parábola passa por (menos 2, 8); (zero, zero); (1, 2); (2, 8), e a outra parábola passa pelos pontos (menos 2, 16); (menos 1, 4); (zero, zero), (1, 4); (2, 16).

63. a) Δ = (3)2 4 · 1 · 2 = 9 8 = 1

implica que x é igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 3, fecha parênteses, mais ou menos raiz quadrada de 1 e denominador 2 vezes 1, igual
igual a fração mais 3 mais ou menos 1 e denominador 2, então x é igual a 4 meios que é igual a 2 ou x é igual a 2 meios que é igual a 1

Como a = 1 > 0, obtemos:

Ilustração. Reta numérica com os pontos que representam 1 e  2, e parábola com concavidade voltada para cima e que passa por esses pontos. Os pontos são raizes da função.

Portanto, para x < 1 ou x > 2: y > 0; para x = 1 ou x = 2, temos y = 0; e para 1 < x < 2, temos y < 0.

63. b) Δ =(5)2 4 · 6 · 1 = 25 24 = 1

x igual a 1 terço

ou

x igual a 1 sobre 2

Como a = 6 > 0, obtemos:

Ilustração. Reta numérica com os pontos que representam 1 terço e 1 sobre 2, e parábola com concavidade voltada para cima que passa por esses pontos. Os pontos são raízes da função.

Portanto, para

x menor que um terço

ou

x maior que 1 sobre 2

, temos y > 0;

x igual a 1 terço

ou para

x igual a 1 sobre 2

, temos y = 0 e para

1 terço, menor que x, menor que, 1 sobre 2

, temos y < 0.

63. c) Δ = (5)2 4 · (2) · 3 = 25 + 24 = 49 x = 3 ou

x igual a 1 sobre 2

Como a = 2 < 0, obtemos:

Ilustração. Reta numérica com os pontos que representam menos 3 e 1 sobre 2, e parábola com concavidade voltada para baixo que passa por esses pontos. Os pontos são raízes da função.

Portanto, para 3 <

x menor que meio

, temos y > 0; para x = 3 ou

x igual a meio

, temos y = 0; e para x < 3 ou

x maior que 1 sobre 2

, temos y < 0.

63. d) Δ = 82 4 ·1 · 16 = 64 64 = 0 x = 4

Como a = 1 > 0, obtemos:

Ilustração. Reta numérica com o ponto que representa menos 4, e parábola com concavidade voltada para cima e que tem o vértice nesse ponto.

Portanto, para x 4, temos y > 0; e para x = 4, temos y = 0.

63. e) Δ = 122 4 · (1) · (36) = 144 144 = 0 x = 6

Como a = 1 < 0, obtemos:

Ilustração. Reta numérica com o ponto que representa 6, e parábola com concavidade voltada para baixo e que tem o vértice nesse ponto.

Portanto, para x = 6, temos y = 0; e para x ≠ 6: y < 0.

63. f) Δ = (2)2 4 · 3 · 1 = 4 12 = 8 < 0

Assim, não há raízes reais e como a = 3 > 0.

Ilustração. Reta numérica e parábola com concavidade voltada para cima, acima da reta numérica.

Portanto, para qualquer x real a função é sempre positiva.

Pense mais um pouco

Página 231

a)

Quantidade de exemplares

x

0

1

2

3

4

5

6

Preço total

y

0

16

32

48

64

80

96

b)

Gráfico. Eixo x com escala de 0 a 10., de 2 em 2 unidades. Eixo y com escala de 0 a 160, de 20 em 20 unidades. Pontos alinhados: (1, 16); (2, 32), (3, 48), (4, 64, (5, 80), (6, 96), (7, 112), (8, 128), (9, 144), (10, 160)

Página 235

1. Construindo cada gráfico com base na pesquisa de pares ordenados:

1. a)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 6 a 6, eixo y com escala de menos 1 a 6. Reta crescente que representa a função y igual a 0,5x mais 3, que passa pelos pontos (menos 6, zero) e (0, 3); reta decrescente que representa a função y igual a menos 0,5x mais 3, que passa pelos pontos (0,  3) e (6, 0)

1. b)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 5 a 5, eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta crescente que representa a função y igual a x mais 3, que passa pelos pontos (menos 3, zero) e (0, 3); reta decrescente que representa a função y igual a menos x mais 3, que passa pelos pontos (0,  3) e (3, 0)

1. c)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 4 a 4, eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta crescente que representa a função y igual a 2x mais 3, que passa pelos pontos (menos 3 sobre 2, zero) e (0, 3); reta decrescente que representa a função y igual a menos 2x mais 3, que passa pelos pontos (0,  3) e (3 sobre 2, 0)

1. d)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 4 a 4, eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta crescente que representa a função y igual a 3x mais 3, que passa pelos pontos (menos 1, zero) e (0, 3); reta decrescente que representa a função y igual a menos 3x mais 3, que passa pelos pontos (0,  3) e (1, 0)

Para saber mais

Página 237

1. Gráficos esperados:

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 6 a 7, eixo y com escala de menos 1 a 8. Reta q decrescente que passa pelos pontos (0,  4) e (4, 0); Reta p paralela a reta q, que passa pelo ponto (zero zero), e reta t paralela a reta p que passa pelo ponto (menos 5, zero)

Página 256

1. De a + b = 2, tem-se: b = 2 a. Substituindo b por (2 a) na equação

a elevado ao quadrado, mais, b elevado ao quadrado, igual a 5 sobre 2

, tem-se:

a ao quadrado mais, abre parênteses, 2 menos a, fecha parênteses, ao quadrado, igual a 5 meios

a2

mais 4 menos 4a mais a ao quadrado menos 5 meios igual a zero implica que 2 ao ao quadrado menos 4 mais 3 meios igual a zero

Δ = 42 4 · 2 ·

3 meios

= 16 12 = 4

Implica que a é igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 4, fecha parênteses, mais ou menos raiz quadrada de 4 e denominador 2 vezes 2 que é igual a fração de numerador mais 4 mais ou menos 2 e denominador 2 então a igual a 6 quartos que é igual a 1 vírgula 5 ou a igual a 2 quartos que é igual a 0 vírgula 5

Se a = 1,5, então b = 2 1,5 = 0,5. Se a = 0,5, então b = 2 0,5 = 1,5.

2. Sendo a e b, com a > b, os números procurados, de a b = 3, tem-se: a = 3 + b. Substituindo a por (3 + b) na equação a2 + b2 = 17, tem-se:

(3 + b)2 + b2 = 17 9 + 6b + b2 + b2 17 = 0

2b2 + 6b 8 = 0

Δ = 62 4 · 2 · (8) = 36 + 64 = 100

b igual a fração de numerador menos 6, mais ou menos raiz quadrada de 100, e de denominador 2 vezes 2, igual a, fração de numerador menos 6 mais ou menos 10, e de denominador 4, então, b igual a 4 sobre 4 igual a 1, e b igual a menos 16 sobre 4 igual a menos 4

Se b = 1, então a = 3 + 1 = 4. Se b = 0,5, então a = 3 + (4)  = 1. Portanto, o maior número é 4 ou 1.

3.

Sistema de duas equações. Primeira equação: x elevado ao quadrado, mais, y elevado ao quadrado, igual a 51 Segunda equação: x menos y igual a 3

Isolando x na primeira equação:

Sistema de duas equações. Primeira equação: x menos y igual a 3 Segunda equação: x igual a 3 mais y

Substituindo x por (3 + y) na equação x2 y2 = 51, tem-se: (3 + y)3 y2 = 51 9 + 6y + y2 y2 = 51 6y = 51 9  y = 7

Portanto, a área do quadrado amarelo mede 49 centímetros quadrados pois 72 = 49.

Exercícios complementares

1. y = (x + 3)· x (x 3) · 2 y = x2 + 3x 2x + 6

y = x2 + x + 6

2. Como

f de 15 igual a, fração de numerador 3 vezes 15, e de denominador: 5, fim da fração, menos 7 quartos, igual a, 9 menos 7 quartos, igual a, fração de numerador 36 menos 7, e de denominador 4, igual a 29 sobre 4

e

f de 10, igual a, fração de numerador 3 vezes 10, e de denominador: 5, fim da fração, menos 7 quartos, igual a, 6 menos 7 quartos, igual a, fração de numerador 24 menos 7, e de denominador 4, igual a 17 sobre 4

, temos:

fração de numerador: f de 15 menos f de 10, e de denominador 15 menos 10, igual a, fração de numerador 29 quartos menos 17 quartos, e de denominador 5, igual a, 12 quartos sobre 5, igual a, 3 quintos

3. Como f(10) = 10 · 10 + 10 = 100 + 10 = 110 e f(0) = 10 · 0 + 10 = 0 + 10 = 10, temos: f(10) f(0) = 110 10 = 100

4. a) Observando que a reta contém o ponto (3, 2), conclui-se que f(3) = 2.

4. b) Observando que a reta contém o ponto (0, 1), conclui-se que f(0) = 1.

4. c) Observando que a reta contém o ponto (2, 3), conclui-se que x = 2.

4. d) Observando que a reta contém o ponto (1, 0), conclui-se que x = 1.

Como a lei da função é f(x) = x + 1 e f(10) = 10 + 1 = 11, conclui-se que o gráfico contém o ponto (10, 11).

5. a) 7x 4 = 0 7x = 4 x =

4 sétimos

5. b) Pelo item anterior, a reta passa pelo ponto

4 sobre 7; zero

e pelo ponto (0; 4), pois: x = 0 y = 7x 4 y = 4

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 2 a 3, eixo y com escala de menos 4 a 8. Reta crescente que  passa pelos pontos (zero, menos 4) e (4 sobre 7, zero)

5. c) 7x 4 = 2 7x = 2 + 4

x igual a 6 sobre 7

5. d) 7x 4 > 0 7x > 4

x maior que 4 sobre 7

6. a) f(x) > 0 2x 6 > 0 2x > 6

x maior que 6 sobre 2

x > 3

6. b) g(x) > 0 3x + 6 > 0 3x > 6 3x < 6

x menor que 6 sobre 3

x < 2

6. c) f(x) = g(x) 2x 6 = 3x + 6 2x + 3x = 6 + 6  5x = 12

x igual a 12 sobre 5

6. d) f(x) > g(x) 2x 6 > 3x + 6 2x + 3x > 6 + 6 5x > 12

x maior que 12 sobre 5

7. Com x = 1 e y = 11, tem-se: 11 = 6 · 1+ p 11 6 = p 5 = p

7. a) Com y = 23, tem-se: 6x + 5 = 23 6x = 23 5

x igual a 18 sobre 6

x = 3

7. b) Com y < 0, tem-se: 6x + 5 < 0 6x < 5

x menor que menos 5 sextos

8. Como a expressão do ganho mensal em função do número de quilômetros rodados, em reais, é f(x) = 3x + 50, com x 0, o gráfico assume a fórma de uma semirreta. Como f(0) = 50, o gráfico deve conter o ponto (0, 50). E, como a > 0, a semirreta tem inclinação crescente. Alternativa b.

9. Se a função contém o ponto (0, 5), então:

f(0) = 3 · 0 + k = 5 k = 5.

Alternativa ê.

10. a) Δ = (2)2 4 · 1 · 1 = 4 4 = 0

x igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, mais ou menos raiz quadrada de zero e denominador 2 vezes 1 igual a fração de numerador mais 2 mais ou menos zero e denominador 2

Logo, x = 1.

10. b) Pelo item anterior, a parábola contém (1; 0), e esse é o vértice da função. Encontrando outros pontos e traçando o gráfico:

x

−1

0

2

3

y = x2 − 2

(−1)2 − 2(−1) + 1 = 1 + 2 + 1 = 4

02 − 2 ⋅ (0) + 1 = 1

(2)2 − 2 ⋅ (2) + 1 = 4 − 4 + 1 = 1

(3)2 − 2 ⋅ (3) + 1 = 9 − 6 + 1 = 4

(x; y)

(−1; 4)

(0; 1)

(2;1)

(3; 4)

Plano cartesiano em malha quadriculada. Eixo x com escala de menos 4 a 4, e eixo y com escala de menos 2, a 6. Parábola com concavidade voltada para cima, que passa pelos pontos: (menos 1, 4), (0, 1), V(1, 0), (2, 1), (3, 4)

10. c) x2 2x + 1 = 1 x2 2x = 0

 

implica que x, abre parênteses, x menos 2, fecha parênteses, igual a zero, então x igual a zero ou x menos 2 igual a zero e isso implica que x igual a 2

10. d) Observando que a parábola tem concavidade voltada para cima e tangencia o eixo das abscissas no ponto (1, 0), conclui-se que y > 0 implica x 1.

11. a) 10 = 02 7 · 0 + c c = 10

11. b) Substituindo c por 10 na expressão da função, temos:

y = t2 7t + 10

11. c)

t igual a, menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 7 e de denominador 2 vezes 1, igual a 3,5

; portanto, 3,5 minutos.

12. Com y = 0, tem-se: 2x2 3x + 1 = 0

Δ = (3)2 4 · 2 · 1 = 9 8 = 1

x igual a fração de numerador menos, abre parênteses menos 3, mais ou menos raiz quadrada de 1, e de denominador 2 vezes 2, igual a, fração de numerador mais 3 mais ou menos 1, e de denominador 4, então x igual a 4 sobre 4 igual a 1, e x igual a 2 sobre 4 igual a 1 sobre 2

Alternativa d.

13.

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos, abre parênteses, menos 50 e de denominador, 2 vezes 1, igual a 25

; portanto, x = 25.

14.

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, igual a fração de numerador menos, 2 e de denominador, 2 vezes abre parênteses menos 1, fecha parênteses, igual a 1

e yv = f(1) = 12 + 2 · 1 + 2 = = 1 + 2 + 2 = 3

Alternativa b.

15. Com y = 0 em y = 16x² + 256, tem-se: 16x2 + 256 = 0  16x2 = 256 x2 = 16 x = ±4

E como t > 0, conclui-se que t = 4 s.

Alternativa b.

16.

Abscissa do vértice igual a menos b sobre 2a igual a menos 12 sobre 2 vezes menos 2 que é igual a 3

e yv = f(3) = 2 · 32 + 12 · 3 = = 18 + 36 = 18

Alternativa b.

17. A função que expressa o volume da piscina é:

y = 2 · x · (20 x) = 2x2 + 40x

Assim:

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, igual a menos 40 sobre 2 vezes, abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, igual a 10.

e yv = f(10) = 2 · 102 + + 40 · 10 = 200 + 400 = 200

Portanto, 200 métros cúbicos.

18. O lucro é máximo quando:

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, menos 120 sobre 2 vezes, abre parênteses, menos 1, fecha parênteses, igual a 60

Alternativa a.

19.

x do vértice, igual a, menos b sobre 2a, igual a menos 2.000 sobre 2 vezes, abre parênteses, menos 2, fecha parênteses, igual a, 500

; portanto, 500 unidades.

20. a) m + 1 < 0 m < 1

20. b) Com Δ = 0, tem-se: (5)2 4 · (m + 1) · 5 = 0  25 20m 20 = 0 5 = 20m

5 sobre 20 igual a m ,implica, 1 quarto igual a m

22. Quando o discriminante é igual a zero, a parábola tem apenas uma raiz, o que significa que ela tangencia o eixo das abcissas em um ponto.

Alternativa c.

Verificando

1. y = f(0) = 14 2 · 0 = 14 0 = 14

y = f(1) = 14 2 · 1 = 14 2 = 12

y = f(2) = 14 2 · 2 = 14 4 = 10

y = f(3) = 14 2 · 3 = 14 6 = 8

Alternativa b.

2. Sem o valor fixo, os rendimentos extras de João são expressos, em reais, por: 12 · v

Então, acrescentando o valor fixo, tem-se a função:

S = .2500 + 12 · v

Alternativa d.

3. Com y = 47, tem-se: 20 + 3x = 47 3x = 47 20 

x igual a 27 terços o que implica que x igual a 9

.

Alternativa b.

4. A = x(x + 3) = x2 + 3x.

Alternativa a.

5. Alternativa c, pois: 3x + 2 = 0 3x = 2

x igual a menos 2 terços

6. Observando que o gráfico é uma reta que contém os pontos de coordenadas (0, 0) e (3, 3), conclui-se que y = x.

Alternativa d.

7. Com y = 0, tem-se: Δ = 52 4 · (2) · (2) = 25 16 = 9

x igual a fração de numerador menos 5 mais ou menos raiz quadrada de 9 e denominador 2 vezes menos 2, igual a fração de numerador mais 5 mais ou menos 3 e denominador menos 4 então x igual a 8 sobre menos 4 que é igual a menos 2 ou x igual a menos 2 sobre menos 4 que é igual a meio

Alternativa d.

8. (4x 1)2 = 0 4x 1 = 0 4x = 0 + 1 x =

1 quarto

9. É uma parábola voltada para cima, pois: a = 1 > 0

Cruza o eixo x duas vezes, pois: Δ = (5)2 4 · 1 · 6 = = 25 24 = 1 > 0