Enunciado
Cálculo - Cálculo com Geometria Analítica Volume 1 - 3ª Edição - Louis Leithold- Ed: 3º - Capítulo 1.5 - Ex. 8
Determine o domínio e a imagem da função e desenhe um esboço do seu gráfico.
Passo 1
Vamos por partes: primeiro o domínio, depois a imagem e por último vamos usar o que encontramos para esboçar o gráfico.
Passo 2
Como temos uma raiz, a única restrição que teremos no domínio da função serão os valores onde . Desenvolvendo isso:
Tirando a raiz dos dois lados:
Ou seja:
Nosso domínio fica então
Passo 3
Agora vamos para a nossa imagem. Como temos uma raiz, sabemos que é pelo menos não negativa, mas temos um detalhe a mais! O está definido em um intervalo finito, ou seja, a nossa imagem também estará. Então seria errado dizer que a imagem é pois estaria faltando um limite superior nesse intervalo.
Vamos procurar o valor de que maximiza a e daí o valor da função nesse ponto será o nosso limite superior. Dá uma olhada na nossa função de novo:
Que valor de faz com que a tenha seu valor máximo? , né? Porque o termo de é . Vamos calcular para encontrar o limite superior da nossa imagem!
Agora sim temos a imagem da função:
Passo 4
Vamos fazer como fizemos nas últimas questões e deixar a função com uma cara mais familiar para esboçar o gráfico. Chamando de pra ficar mais fácil de entender:
Elevando os dois lados ao quadrado:
Podemos nos livrar desse módulo porque aquilo dentro da raiz já é não-negativo.
Essa equação que encontramos é uma equação especial! É a equação de uma circunferência!
Relembrando:
Onde é o raio da nossa circunferência.
Então o nosso gráfico vai ser algo tipo uma circunferência. Não vai ser exatamente uma circunferência completa por conta da nossa imagem. Lembra que o ? Então ficaremos somente com a parte superior da circunferência. No gráfico:
Resposta
Domínio:
Imagem: