Escola Secundária/3 da Sé-Lamego

Ficha de Trabalho de Matemática

Ano Lectivo 2003/04                                       Funções racionais 2 - Revisões                                                              11.º Ano

 

1.   Uma representação gráfica de uma determinada função f pode ser visualizada numa calculadora gráfica no rectângulo de visualização [-3, 5]´[-1, 7].
Descreva de que forma é que cada um dos números representados na expressão da função  transforma o gráfico de f.
Qual o rectângulo de visualização apropriado para representar o gráfico de g?

Solução

2.   Na figura ao lado encontra‑se representado o gráfico de uma função f.
A hipérbole tem por assimptotas as rectas de equações  e .

a)   Indique, justificando, qual das expressões pode definir f:

[A]    .

[B]    .

[C]    .

[D]    .

NOTA:  Pretende-se que, sem utilizar a calculadora gráfica, utilize argumentos que lhe permita relacionar a expressão analítica com o gráfico.

b)   Sem efectuar uma resolução analítica, determine, recorrendo a intervalos, o conjunto solução da condição:

.

      Exponha o raciocínio envolvido na sua resposta.

SUGESTÃO:  Esboce o gráfico da função  no referencial acima e repare que o primeiro membro da inequação é o produto de duas funções.

c)   Sabendo que , comprove por via analítica o conjunto que indicou para solução da condição da alínea anterior.

Solução

3.   Considere as funções reais de variável real definidas por:                                     e        .

a)   Caracterize a função .

b)   Qual é o comportamento da função g quando ?

c)   Escreva  na forma  e, identificando o seu tipo, indique as equações das assimptotas do gráfico de g.

Solução

4.   Segundo os testes de um laboratório técnico, a eficiência da pilhas M-ergy, quando são usadas num walkman, pode ser expressa por:

      em que E é a eficiência em percentagem (%) e t é o tempo em horas de utilização.

NOTA:  Pretende-se uma resolução analítica. Não pode utilizar a calculadora gráfica.

a)   Qual é a eficiência das pilhas após 30 minutos de utilização?

b)   O walkman só funciona em boas condições enquanto a eficiência das pilhas se mantiver acima dos 40%.
Quanto tempo podemos usar as pilhas nestas condições.

c)   Se mantivermos o aparelho a funcionar mesmo em más condições, as pilhas continuam a dar energia até se esgotarem. Quando acontecerá isso?

d)   Qual é o domínio da função (neste problema)?

Solução

5.   Os gráficos que seguem representam, respectivamente as funções f e g, reais de variável real.

 

 (função polinomial de grau 3)

 

a)   Determine   e  .

b)   Indique o domínio das funções    e  .

c)   Esboce graficamente as funções  e .
Justifique que as funções anteriores são idênticas (iguais).

d)   Sabendo que f é uma função polinomial de grau 3, mostre que  para qualquer x pertencente ao domínio de .

NOTA:  Comece por obter a expressão analítica da função f.
Tenha em consideração o estudo feito no 10.º ano sobre as funções polinomiais.

e)   Resolva, gráfica e analiticamente, as condições:   e  .

Solução

6.   Juntou-se ácido puro a 30 gramas de uma substância 30% ácida.
Seja x o número de gramas de ácido puro adicionado.

a)   Determine uma expressão que represente a concentração do composto formado.

b)   Represente graficamente a função da alínea anterior (tenha em atenção o domínio).

c)   Entre que valores varia a função?

d)   Qual a quantidade de ácido puro que devemos adicionar para produzir uma solução 75% ácida?

Solução

7.   Carlos Altis, um atleta que está a começar a sua carreira em salto em altura, arranjou um treinador. Este, depois de lhe fazer alguns exames e experiências, declarou que a altura a que conseguiria saltar se seguisse cuidadosamente o seu novo método de treino, evoluiria de acordo com a seguinte função

      em que a é a altura em metros e t é o tempo em semanas desde o início dos treinos.

a)   Que altura salta o Carlos no momento em que começa os treinos?

b)   O grande objectivo do Carlos é bater o recorde nacional, que é de 2,16 metros. Conseguirá? Quando?

c)   O recorde do mundo está nos 2,30 metros. Conseguirá o Carlos chegar lá?

Solução

8.   Os serviços de jardinagem da Câmara plantaram uma nova árvore no parque da cidade.
Segundo os técnicos, a árvore cresce de acordo com a função

      em que h representa a altura em metros e t o tempo em anos desde que a árvore foi plantada no parque.

a)   Qual era a altura da árvore no momento em que foi plantada no parque?

b)   Quando terá a árvore 15 metros de altura?

c)   Há uma altura máxima que a árvore nunca ultrapassará. Qual é ela?

d)   A árvore fica bem integrada no parque quando tiver mais de 7 metros. A partir de quando acontecerá isso?

e)   Em média, uma árvore destas deixa de estar em boas condições aos 70 anos e tem de ser substituída. Que altura terá a árvore nessa altura?

Solução

9.   A evolução do preço de um determinado produto é previsto pela função

      em que p representa o preço em euros e m o tempo em meses.

a)   Qual é o preço inicial do produto?

b)   Qual é o preço ao fim de um ano?

c)   Haverá uma altura em que o preço do produto seja  € 3,10?

d)   Represente graficamente a evolução do preço durante um ano.

Solução

10. Uma avaria na central nuclear de Viladávila fez disparar o seu sistema de alarme. Os técnicos imediatamente activaram os procedimentos de emergência.
Suponha que a temperatura da água do sistema de refrigeração do núcleo da central evolui a partir daí de acordo com a função

      em que T é a temperatura em ºC e x é o tempo decorrido em horas.

a)   Qual a temperatura da água quando se iniciou o procedimento de emergência?

b)   A sirene do alarme toca enquanto a temperatura for superior a 50 ºC. Quando é que a sirene esteve a tocar?

c)   O sistema de refrigeração explode se a água atingir ao 100 ºC. Se os técnicos não fizerem mais nada, quando é isso acontecerá?

Solução

11. A evolução da temperatura do ar em Lamego entre as 0 e as 24 horas do dia 1 de Janeiro foi dada pela função

      com T em graus centígrados e h em horas.

a)   Foi nessa passagem de ano ou na passagem para o dia 2 de Janeiro que foi mais baixa a temperatura do ar?

b)   Determine qual o período em que a temperatura do ar foi superior a 10 ºC.

             IMPORTANTE: Deve apresentar uma resolução analítica. Não pode responder à questão com recurso à calculadora.

c)   Utilizando a calculadora gráfica, determine, com aproximação ao minuto, o instante em que foi máxima a temperatura do ar nesse dia.

      Descreva, de forma sucinta, o seu procedimento. Apresente ainda um esboço do gráfico da função e indique a respectiva janela de visualização.

Solução

12. Sobre uma função f, real de variável real, sabe‑se que:

·  quando , então

·  quando , então

· 

 

      Então a função g admite as assimptotas de equações:

[A]    ;                    [B]    ;                    [C]    ;                      [D]    ;

Solução

13. Na figura estão representadas graficamente as funções s e t.

      Qual das afirmações seguintes é verdadeira?

[A]    s é uma função par

[B]   

[C]    5 é um zero da função

[D]   

 

Solução

 

 

14. Na figura ao lado estão representadas graficamente duas funções: f e g.

      Qual dos seguintes gráficos poderá ser o da função ?

[A]                [B]   

[C]                [D]   

Solução

15. De uma função g, de domínio IR, sabe‑se que:

·      

·       g é estritamente crescente em

·       g é par

 

      Indique qual das seguintes afirmações é verdadeira.

[A]    O contradomínio de g é                                     [B]    g é estritamente crescente em IR

[C]    g é injectiva                                                                      [D]    g não tem zeros

Solução

16. Considere as seguintes representações gráficas.

 

         

      Os gráficos das funções polinomiais f e g são os representados à esquerda.

      A função h, cujo gráfico se encontra à direita, é:

[A]                                  [B]                              [C]                               [D]   

Solução

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

SOLUÇÕES

1.   O número 3 provoca uma dilação no gráfico de f; o número 7 provoca uma translação do gráfico de f, segundo o vector ; o número 4 provoca uma translação do gráfico de f, segundo o vector .
O rectângulo de visualização apropriado para representar o gráfico de g é [4, 12]´[1, 25].

2.  

a)   C.

b)   .

c)  

3.  

a)  

b)   Quando , ;
quando , ;

c)   ;
O gráfico de g possui uma assimptota vertical de equação  e outra oblíqua de equação .

4.  

a)   Após 30 minutos de utilização, a eficiência das pilhas é de aproximadamente 91,2%.

b)   Podemos usar as pilhas nestas condições durante 9 horas e 12 minutos.

c)   Isso acontecerá ao fim de 78 horas de utilização.

d)   .

5.  

a)   ; .

b)   ; .

c)   As funções y1 e y2 são idênticas, pois  e , visto que .

d)   Como f é uma função polinomial de grau 3, com dois zeros,  e , este último de multiplicidade dois, a sua expressão analítica é do tipo . Como o ponto de coordenadas  é ponto do seu gráfico, será . Logo, .
Assim, .

e)   Ora,  (Porquê?).
E,  (Porquê?).
(Para resolver cada uma das condições, é útil construir tabelas de variação de sinal de funções adequadas.)


         

         

6.  

a)   A massa total do composto é  , em gramas. Sendo  gramas de ácido, x  gramas do ácido puro adicionado e  gramas da substância ácida existente. Logo, .

b)  
         

c)  

d)   54 gramas de ácido puro:

7.  

a)   2 metros.

b)   Sim, na 24ª semana:
.
      

c)   Não, pois .

8.  

a)   1 metro.

b)   Nunca, pois  e, como é dado, .

c)   12 metros, pois

d)   Aproximadamente 4 anos e 10 meses (4,8 anos).
.
Dado que , vem .

            

e)   Aproximadamente 11,4 metros.

9.  

a)   4 euros.

b)   € 3,08 , aproximadamente.

c)   Sim, após 9 meses, pois .

d)  
         

10.

a)   88 ºC.

b)   Até 1 hora após o disparo do sistema de alarme e mais tarde, 9 horas e 30 minutos depois do alarme, continuará a tocar se nada for feito.
Repare que  e, sendo , vem .

c)   Decorrido 23 horas e 8 minutos, aproximadamente, depois do sinal de alarme, pois

e, sendo , vem .

               

11.

a)   .
Como , foi mais baixa a temperatura do ar na passagem do dia 1 para o dia 2 de Janeiro.

b)  
                             

 

 

 

 

+

+

0

-

0

+

+

-

-

-

-

-

-

-

-

-

0

+

0

-

-

 

      Como a função foi definida para , podemos concluir que a temperatura do ar nesse dia foi superior a 10 ºC entre as 10 e as 15 horas, exclusive.

c)   Depois de definir a função  e a janela de visualização [0, 24]´[-3, 12], construi-se o gráfico e usando o comando TRACE constatou-se que a temperatura máxima ocorreu pouco depois das 12 horas. Pretendendo‑se uma maior aproximação, utilizou‑se o comando G‑SOLV+MAX e obteve‑se para maximizante o valor  (3 c.d.). (Em alternativa, poder‑se‑ia fazer um ZOOM conveniente e depois utilizar novamente o comando TRACE ou criar uma tabela de valores adequados à aproximação pedida).

Portanto, nesse dia foi máxima a temperatura do ar às 12 horas e 38 minutos, aproximadamente.

  

12. A

13. D

14. B

15. D

16. A

 

 

 

 

Actualizada em
 28-06-2011