Enunciado

Encontrar os intervalos de crescimento, decrescimento, os máximos e os mínimos relativos das seguintes funções:

g) g x = x e x

Passo 1

Então pessoal, caso não se lembrem, por definição uma função é crescente se ela for contínua em um intervalo [ a ,   b ] , derivável nesse mesmo intervalo e, por fim, se apresenta g ' x > 0 .

Por definição uma função é decrescente se ela for contínua em um intervlao [ a ,   b ] , derivável nesse mesmo intervalo e ,por fim, se apresenta g ' x < 0 . Essas são as definições para intervalos crescentes e decrescentes de uma função e basta apenas isso e um pouco de intuição para resolvermos o problema, tudo jóia? Então bora lá!

Passo 2

Se derivarmos a função que nos foi dada, teremos:

g x = x e x

g ' x = 1 . e x + x . e x

g ' x = e x 1 + x

Aqui vale ressaltar que utilizamos a regra do produto para fazer essa derivada, tudo bem? Agora que descobrimos a derivada da nossa função, vamos fazer a análise para quando g ' x > 0 e quando g ' x < 0 .

g ' x > 0 ⇒ e x 1 + x > 0

x > - 1

Sendo assim, como para todo x > - 1 a função é crescente, então para todo x < - 1 a função é decrescente, o que faz sentido, uma vez que para x < - 1 o termo 1 + x resultará em um número negativo, enquanto o termo e x sempre será positivo! Dessa forma, nossa conclusão é que:

Intervalos crescentes: - 1 ,   + ∞ ;

Intervalos decrescentes: - ∞ ,   - 1 .

Passo 3

Agora que a primeira parte foi resolvida, temos que para descobrirmos quais são os máximos e mínimos de uma função existe um método bastante eficaz que utiliza derivação, assim como abordado no capítulo 5 da Flemming e Gonçalves. Vocês devem concordar que se um ponto é ponto de máximo ou mínimo, então sua derivada é nula nesse mesmo ponto, não é? Tendo isso em vista, devemos inicialmente descobrir os pontos críticos da função pela derivada primeira e, em seguida, analisar esses pontos críticos na função g de fato. Fica tranquilo, vamos passo a passo!

Derivando nossa função, teremos:

g x = x e x

g ' x = 1 . e x + x . e x

g ' x = e x 1 + x

Passo 4

Agora que encontramos nossa derivada, igualando-a a zero, teremos:

g ' x = e x 1 + x = 0

Como e x nunca será zero, então nos resta que:

1 + x = 0

x = - 1

Sabendo disso, esse é o único ponto crítico da nossa função! Como a questão não definiu nenhum intervalo para a função em questão, vamos substituir esse ponto crítico na nossa função original para ver do que se trata, se liga:

g - 1 = - 1 . e - 1 = - 1 e

Portanto, pelo resultado:

Máximo da função: Não existe.

Mínimo da função: - 1 ,   - 1 e .

E estão aí nossos máximos e mínimos!

Resposta

Intervalos crescentes: - 1 ,   + ∞ ;

Intervalos decrescentes: - ∞ ,   - 1 .

Máximo da função: Não existe.

Mínimo da função: - 1 ,   - 1 e .

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Ache o valor máximo absoluto e o valor mínimo absoluto da função dada no intervalo indicado pelo método usado nos Exemplos 3 e 4 desta secção. Faça um esboço do gráfico da função no intervalo. f x = x
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Ache o valor máximo absoluto e o valor mínimo absoluto da função dada no intervalo indicado pelo método usado nos Exemplos 3 e 4 desta secção. Faça um esboço do gráfico da função no intervalo. f x = x