Enunciado

Determine uma janela retangular apropriada para a função dada e use-a para fazer o gráfico da função.

f x = x 3 - 225 x

Passo 1

Olá, meu consagrado. Vamos para mais uma questão hoje.

Aqui a questão nos pede para encontrarmos uma janela retangular apropriada para a função dada.

Para determinar uma janela retangular apropriada para o gráfico da função, precisamos considerar alguns aspectos importantes:

1. Comportamento da Função:

  • Extensões: É importante identificar os valores máximo e mínimo da função no intervalo de interesse para definir os limites da janela.
  • Pontos de interesse: Se a função possui pontos específicos de interesse, como raízes, pontos de inflexão ou assíntotas, a janela deve ser ajustada para capturá-los.

2. Escala e Proporção:

  • Visibilidade: A janela deve ser dimensionada de forma que o gráfico da função seja visível e compreensível.
  • Proporção: A proporção da janela (largura/altura) deve ser adequada à forma da função para evitar distorções no gráfico.

Nesse caso, temos que levar em consideração alguns pontos importantes para essa função. Aqui, temos uma equação do terceiro grau, sendo assim, os pontos importantes para ela são suas raízes, e o seus vértices.

Já que a janela retangular apropriada deve nos mostrar os pontos mais importantes do gráfico, para que tenhamos uma melhor compreensão do comportamento da função, devemos nessa questão escolher uma região que contenham esses pontos.

Passo 2

Primeiro vamos então encontrar as raízes dessa função:

f x = x 3 - 225 x

x 3 - 225 x = 0

Colocando o x em evidência:

x x 2 - 225 = 0

x = 0

Ou

x 2 - 225 = 0

x = 225

x = ± 15

Temos então 3 pontos do eixo x que precisamos ver na hora que formos montar nosso gráfico.

Essa função possui 2 vértices, são os pontos de inflexão dela, porém você ainda não aprendeu como encontrá-los. O que vamos fazer então é ir aumentando os valores no intervalo de y até encontrarmos os vértices.

Passo 3

Vamos escolher para - 20,20   X   - 1 000 , 1 000 :

Vamos aumentar para - 20,20   X   - 1 500 , 1 500 :

Temos então essa janela:

- 20,20   X   - 1500,1500

Muito boa, onde vemos as três raízes e ainda vemos os pontos de inflexão, onde as parábolas muda de sentido.

Resposta

Esboço de gráfico.

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