Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 0.3 - Ex. 33
Encontre uma equação da forma para cada gráfico.
Passo 1
Nesse exercício, vamos identificar o período e a amplitude de cada gráfico
Sabendo que o período é dado pelo tamanho de uma onda completa () e a amplitude () é a metade da oscilação da função. Vamos ver isso melhor na prática!
Passo 2
(a) Vamos olhar para o gráfico de novo:
Podemos ver que a função tem seu valor mínimo em e máximo em , logo, sua oscilação é . Com isso, já sabemos sua amplitude:
Além disso, vemos que o tamanho dela é de , logo, esse é o valor do período:
Até agora temos:
E o valor de e ? Vamos usar a informação de que a função passa por , substituindo isso em :
E passa pelo ponto :
Substituindo isso na primeira equação:
Sabendo que , temos que:
Sabendo também que (a demonstração se dá fazendo ):
Vamos elevar os dois ao quadrado:
Sabemos que :
E que :
Para isso:
Substituindo em :
Nossa função, então, é:
Passo 3
(b) Vamos olhar para o gráfico de novo:
Podemos ver que a função tem seu valor mínimo em e máximo em , logo, sua oscilação é . Com isso, já sabemos sua amplitude:
Além disso, vemos que o tamanho dela é de , logo, esse é o valor do período:
Até agora temos:
E o valor de e ? Olha, não conseguimos pegar dois pontos com certeza nesse gráfico... Teríamos apenas e . Só que, fazendo o sistema com esses pontos, encontramos , isso acontece porque , então é como se pegássemos o mesmo ponto duas vezes. Com isso, não conseguimos fazer um sistema para encontrar e .
Mas relaxa, podemos colocar e encontrar uma função que descreva essa curva ainda! Assim, vamos usar esse valor para e o ponto :
Nossa função, então, é:
Passo 4
(c) Vamos olhar para o gráfico de novo:
Podemos ver que a função tem seu valor mínimo em e máximo em , logo, sua oscilação é . Com isso, já sabemos sua amplitude:
Além disso, vemos que o tamanho dela é de , logo, esse é o valor do período:
Até agora temos:
E o valor de e ? Vamos usar a informação de que a função passa por , substituindo isso em :
E passa pelo ponto :
Substituindo isso na primeira equação:
Sabendo que , temos que:
Sabendo também que :
Vamos elevar os dois ao quadrado:
Sabemos que :
E que :
Para isso:
Substituindo em :
Já vimos que :
Nossa função, então, é:
Resposta
(a)
(b)
(c)