(M100115H6) Alberto realizou um mergulho no mar, onde a pressão P, em Pascal, varia linearmente de acordo com a profundidade x, em metros. Ao nível do mar, antes de mergulhar, a pressão exercida em Alberto era de 100 000 Pascal e, ao alcançar uma profundidade de 10 metros, a pressão passou a ser de 200 000 Pascal. Show Qual é o gráfico que representa a relação da pressão P, exercida em Alberto, em função de sua profundidade x nesse mergulho?
A) B) C) D) E) "Tem dúvidas! Entre em uma conta." Definimos como função do 2º grau, ou função quadrática, a função R → R, ou seja, uma função em que o domínio e o contradomínio são iguais ao conjunto dos números reais, e que possui a lei de formação f(x) = ax² +bx +c. O gráfico da função quadrática é sempre uma parábola e possui elementos importantes, que são:
Leia também: O que são domínio, contradomínio e imagem de uma função? O que é uma função do 2º grau?Uma função polinomial é conhecida como função do 2º grau, ou também como função quadrática, quando em sua lei de formação ela possui um polinômio de grau dois, ou seja, f(x) = ax² +bx +c, em que a, b e c são números reais, e a ≠ 0. Além da lei de formação, essa função possui domínio e contradomínio no conjunto dos números reais, ou seja, f: R→ R. O gráfico da função do 2º grau é sempre uma parábola.Exemplos: a) f(x) = 2x²+3x + 1 a = 2 b = 3 c=1 b) g(x) = -x² + 4 a = -1 b = 0 c = 4 c) h(x) = x² – x a = 1 b = -1 c = 0 Para encontrar o valor numérico de qualquer função, conhecendo a sua lei de formação, basta realizarmos a substituição do valor de x para encontrar a imagem f(x). Exemplos: Dada a função f(x) = x² + 2x – 3, calcule: a) f(0) b) f(1) c) f(2) d) f(-2) f(-2) = (-2)² + 2·(-2) – 3 f(-2) = 4 - 4 – 3 = –3 Veja também: Quais são as diferenças entre equação e função? Raízes da função de 2º grauPara encontrar as raízes da função quadrática, conhecidas também como zero da função, é necessário o domínio das equações do segundo grau. Para resolver uma equação do segundo grau, há vários métodos, como a fórmula de Bhaskara e a soma e produto. A raízes de uma função quadrática são os valores de x que fazem com que f(x) = 0. Sendo assim, para encontrar as raízes de uma equação do 2º grau, faremos ax² + bx + c = 0. Exemplo: f(x) = x² +2x – 3 a = 1 b = 2 c = –3 Δ =b² – 4ac Δ=2² – 4 ·1·(-3) Δ=4 +12 Δ = 16 Então, os zeros da função são {1, -3}. O valor do delta nos permite saber quantos zeros a função quadrática vai ter. Podemos separar em três casos:
Gráfico de uma função do 2º grauO gráfico de uma função do 2º grau é representado sempre por uma parábola. Existem duas possibilidades, dependendo do valor do coeficiente “a”: a concavidade da parábola pode ser para cima ou para baixo. Se a > 0, a concavidade é para cima: O ponto V representa o que conhecemos como vértice da parábola, que, nesse caso, é o ponto de mínimo, ou seja, o menor valor que f(x) pode assumir. Se a < 0, a concavidade é para baixo: Quando isso ocorre, perceba que, nesse caso, o vértice é o ponto de máximo da função, ou seja, maior valor que f(x) pode assumir. Para fazer o esboço do gráfico, precisamos encontrar:
Veja também: Cinco passos para construir o gráfico de uma função do 2º grau Vértice da parábolaComo vimos anteriormente, o vértice da parábola é o ponto de mínimo ou de máximo do gráfico. Para encontrar o valor de x e y no vértice, utilizamos uma fórmula específica. Vale ressaltar que o vértice é um ponto V, logo ele possui coordenadas, representadas por xv e yv. Para calcular o valor de V (xv, yv), utilizamos as fórmulas: Exemplo: Encontre o vértice da parábola f(x) = –x² +4x – 3. a = -1. b = 4. c = -3 Calculando o Δ e aplicando a fórmula de Bhaskara, temos que: Δ=b² – 4ac Δ=4² – 4(-1) (-3) Δ=16 – 12 Δ=4 Representação gráfica de uma função do 2º grauPara realizar o esboço do gráfico de uma função, é necessário encontrar três elementos: os zeros ou raízes da função, o vértice e o ponto em que a função toca o eixo y, conforme o exemplo a seguir. Exemplo: f(x) = x² – 6x + 8 1º passo: As raízes da função são os pontos em que a parábola toca o eixo x, logo queremos encontrar os pontos (x’, 0) e (x”,0). Para isso faremos f(x) = 0, então temos que: x² – 6x + 8=0 a= 1 b= -6 c = 8 Δ = b² -4ac Δ = (-6)² -4·1·8 Δ = 36 – 32 Δ = 4 Já temos dois pontos para o gráfico, o ponto A(4,0) e o ponto B (2,0). 2º passo: encontrar o vértice da parábola. Então o vértice da parábola é o ponto V(3, -1). 3º passo: encontrar o ponto de intersecção da parábola com o eixo y. Para isso, basta calcular f(0): f(x) =x² – 6x + 8 f(0) = 0² -6·0 + 8 f(0) = 8 Por fim, o ponto C (0,8) pertence ao gráfico. 4º passo: Agora que temos os pontos, vamos marcá-los no plano cartesiano e fazer o esboço do gráfico da parábola. A(4,0) B(2,0) V(3,-1) C(0,8) Acesse também: Relação entre os coeficientes e o gráfico de uma função do segundo grau Exercícios resolvidosQuestão 1 – (Enem 2013 – PPL) Uma pequena fábrica vende seus bonés em pacotes com quantidades de unidades variáveis. O lucro obtido é dado pela expressão L(x)= -x²+ 12x - 20, onde x representa a quantidade de bonés contidos no pacote. A empresa pretende fazer um único tipo de empacotamento, obtendo um lucro máximo. Para obter o lucro máximo nas vendas, os pacotes devem conter uma quantidade de bonés igual a: A) 4 B) 6 C) 9 D) 10 E) 14 Resolução Alternativa B. Sabendo que a função lucro L(x) é uma função do 2º grau, a = -1, ou seja, o seu gráfico é uma parábola com concavidade para baixo, queremos encontrar o ponto de máximo da função, ou seja, o vértice. Como x representa a quantidade de bonés, então a quantidade de bonés que maximiza o lucro é o xv. b = 12 a = -1 Questão 2 – (Enem 2009) Um posto de combustível vende 10.000 litros de álcool por dia a R$ 1,50 cada litro. Seu proprietário percebeu que, para cada centavo de desconto que concedia por litro, eram vendidos 100 litros a mais por dia. Por exemplo, no dia em que o preço do álcool foi R$ 1,48, foram vendidos 10.200 litros. Considerando x o valor, em centavos, do desconto dado no preço de cada litro, e V o valor, em R$, arrecadado por dia com a venda do álcool, então a expressão que relaciona V e x é A) V = 10.000 + 50x – x². B) V = 10.000 + 50x + x². C) V = 15.000 – 50x – x². D) V = 15.000 + 50x – x². E) V = 15.000 – 50x + x². Resolução Alternativa D. Analisando a situação, com o combustível a R$ 1,50, são vendidos 10.000 litros, logo é faturado um total de: 10.000·1,50 = 15.000 → R$ 15.000,00. É possível perceber que o valor arrecadado (V) é igual ao produto da quantidade Q pelo preço P. V = Q . P Quando se abaixa 1 centavo, a quantidade vendida aumenta em 100 litros, ou seja: Q = 10.000 + 100x Por outro lado, o preço terá o desconto de 1 centavo, o que podemos representar por: P = 1,50 – 0,01x Sendo assim, o valor é calculado por: V = Q·P V = (10.000 + 100x) ·(1,50 – 0,01x) Aplicando a propriedade distributiva, temos que: V = 15.000 – 100x + 150x – x² |