Considere a função
Funções exponenciais e logarítmicas: Infinito 12 A - Parte 2 Pág. 53 Ex. 26
Enunciado
Considere a função $g:x\to 1+{{\log }_{3}}(2-5x)$.
- Determine o domínio e os zeros de $g$.
- Resolva as condições:
a) $g(x)\le 3$
b) $g(x)>1$ - Confirme, na sua calculadora, os resultados encontrados.
Resolução
Considere a função $$g:x\to 1+{{\log }_{3}}(2-5x)$$
- Comecemos por determinar o domínio de $g$: \[\begin{array}{*{35}{l}} {{D}_{g}} & = & \left\{ x\in \mathbb{R}:2-5x>0 \right\} \\ {} & = & \left\{ x\in \mathbb{R}:x<\frac{2}{5} \right\} \\ {} & = & \left] -\infty ,\frac{2}{5} \right[ \\ \end{array}\] Determinemos, agora, os zeros de $g$: \[\begin{array}{*{35}{l}} g(x)=0 & \Leftrightarrow & 1+{{\log }_{3}}(2-5x)=0 \\ {} & \Leftrightarrow & {{\log }_{3}}(2-5x)=-1 \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} 2-5x={{3}^{-1}} & \wedge & x\in {{D}_{g}} \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} 2-5x=\frac{1}{3} & \wedge & x\in {{D}_{g}} \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} 6-15x=1 & \wedge & x\in {{D}_{g}} \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} x=\frac{1}{3} & \wedge & x\in \left] -\infty ,\frac{2}{5} \right[ \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & x=\frac{1}{3} \\ \end{array}\] A função apenas possui um zero: $x=\frac{1}{3}$.
- a) \[\begin{array}{*{35}{l}} g(x)\le 3 & \Leftrightarrow & 1+{{\log }_{3}}(2-5x)\le 3 \\ {} & \Leftrightarrow & {{\log }_{3}}(2-5x)\le 2 \\ {} & \Leftrightarrow & {{\log }_{3}}(2-5x)\le {{\log }_{3}}{{3}^{2}} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} 2-5x\le 9 & \wedge & x\in {{D}_{g}}\,\,\,\,(\text{pois }x\to {{\log }_{3}}x\text{ }\!\!\acute{\mathrm{e}}\!\!\text{ estritamente crescente}) \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} x\ge -\frac{7}{5} & \wedge & x\in \left] -\infty ,\frac{2}{5} \right[ \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & x\in \left[ -\frac{7}{5},\frac{2}{5} \right[ \\ \end{array}\] b) \[\begin{array}{*{35}{l}} g(x)>1 & \Leftrightarrow & 1+{{\log }_{3}}(2-5x)>1 \\ {} & \Leftrightarrow & {{\log }_{3}}(2-5x)>0 \\ {} & \Leftrightarrow & {{\log }_{3}}(2-5x)>{{\log }_{3}}1 \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} 2-5x>1 & \wedge & x\in {{D}_{g}}\,\,\,\,(\text{pois }x\to {{\log }_{3}}x\text{ }\!\!\acute{\mathrm{e}}\!\!\text{ estritamente crescente}) \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & \begin{array}{*{35}{l}} x<\frac{1}{5} & \wedge & x\in \left] -\infty ,\frac{2}{5} \right[ \\ \end{array} \\ {} & \Leftrightarrow & x\in \left] -\infty ,\frac{1}{5} \right[ \\ \end{array}\]
- Os valores obtidos na calculadora sugerem a validação dos resultados encontrados: