Sejam as funções racionais

Operações com funções: Infinito 11 A - Parte 2 Pág. 200 Ex. 55

Enunciado

Sejam as funções racionais definidas por: \[\begin{matrix}
f(x)=\frac{1}{4x+3} & e & g(x)=\frac{2x-1}{(4x+3)(x-7)}  \\
\end{matrix}\]

  1. Indique o seu domínio.
  2. Caracterize $f+g$.
  3. Determine $x\in \mathbb{R}$ tal que $f(x)\le g(x)$.

Resolução

Sejam as funções racionais definidas por: \[\begin{matrix}
f(x)=\frac{1}{4x+3} & e & g(x)=\frac{2x-1}{(4x+3)(x-7)}  \\
\end{matrix}\]

­

  1. ${{D}_{f}}=\left\{ x\in \mathbb{R}:4x+3\ne 0 \right\}=\mathbb{R}\backslash \left\{ -\frac{3}{4} \right\}$

    ${{D}_{g}}=\left\{ x\in \mathbb{R}:(4x+3)(x-7)\ne 0 \right\}=\mathbb{R}\backslash \left\{ -\frac{3}{4},7 \right\}$

  2. ${{D}_{f+g}}={{D}_{f}}\cap {{D}_{g}}=\mathbb{R}\backslash \left\{ -\frac{3}{4},7 \right\}$\[\begin{array}{*{35}{l}}
    (f+g)(x) & = & f(x)+g(x)  \\
    {} & = & \frac{1}{4x+3}+\frac{2x-1}{(4x+3)(x-7)}  \\
    {} & = & \frac{(x-7)+2x-1}{(4x+3)(x-7)}  \\
    {} & = & \frac{3x-8}{4{{x}^{2}}-25x-21}  \\
    \end{array}\]Logo,

    \[\begin{array}{*{35}{l}}
    f+g: & \mathbb{R}\backslash \left\{ -\frac{3}{4},7 \right\}\to \mathbb{R}  \\
    {} & x\to \frac{3x-8}{4{{x}^{2}}-25x-21}  \\
    \end{array}\]

  3. Ora, \[\begin{array}{*{35}{l}}
    f(x)\le g(x) & \Leftrightarrow  & \frac{1}{4x+3}\le \frac{2x-1}{(4x+3)(x-7)}  \\
    {} & \Leftrightarrow  & \frac{(x-7)-(2x-1)}{(4x+3)(x-7)}\le 0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & \frac{-x-6}{(4x+3)(x-7)}\le 0  \\
    {} & \Leftrightarrow  & \frac{x+6}{(4x+3)(x-7)}\ge 0  \\
    \end{array}\]Assim, vem:

    $x$ $-\infty $ $-6$ $-\frac{3}{4}$ $7$            $+\infty $
    $x+6$ $0$ + + + + +
    $(4x+3)(x-7)$ + + + $0$ $0$ +
    $\frac{x+6}{(4x+3)(x-7)}$ $0$ + n.d. n.d. +

    Portanto, $f(x)\le g(x)\Leftrightarrow x\in \left[ -6,-\frac{3}{4} \right[\cup \left] 7,+\infty  \right[$.

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