Enunciado

Determine qual das hipóteses do teorema do valor médio não é satisfeita. Faça um esboço do gráfico de y = f ( x ) e da reta que passa pelos pontos a ,   f a e b ,   f b .

f x = 2 x - 1 3 x - 4 ; a = 1 ,   b = 2

Passo 1

Como f é um quociente, é preciso garantir que seu denominador seja sempre diferente de zero. Assim:

3 x - 4 ≠ 0 ⇒

3 x ≠ 4 ⇒

x ≠ 4 / 3

Note que quando x = 4 / 3 a função f não existe. Como 4 / 3 ∈ [ 1 ,   2 ] temos que f não é contínua neste intervalo. Consequentemente, f não é derivável em ( 1 ,   2 ) .

Passo 2

Vamos observar o comportamento de f no extremo do intervalo [ 1 ,   2 ] .

→ x = 1 :

f 1 = 2 1 - 1 3 1 - 4 = - 1

→ x = 2 :

f 1 = 2 2 - 1 3 2 - 4 = 3 2

Passo 3

Vamos determinar a equação da reta que passa por ( 1 ,   - 1 ) e 2 , 3 2 . Seja m a inclinação desta reta, temos:

m = 3 2 - - 1 2 - 1 = 5 2

Logo a equação da reta será:

y + 1 = 5 2 x - 1 ⇒

y = 5 x 2 - 7 2

Resposta

Logo, f x = 2 x - 1 3 x - 4 restrita ao intervalo [ 1 ,   2 ] não satisfaz as duas hipóteses do teorema do valor médio (não é continua nem derivável). Esboço do gráfico de f e da reta que passa por ( 1 ,   - 1 ) e 2 , 3 2 :

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