Enunciado

Encontre o gráfico esboçado da função f e ache os valores de máximos e mínimos absolutos e locais.

f x =   x ² ,       s e - 1 ≤ x ≤ 0 2 - 3 x ,       s e   0 < x ≤ 1

Passo 1

Oi oi, meu xuxuzinho!! Tudo bem com você??Vamos analisar o que nosso probleminha está falando. Bom, ele nos pede para montar um gráfico baseado nessa função e apresentar nossos máximos e mínimos locais e absolutos.

Nosso primeiro passo vai ser analisar nossa função para cada um dos extremos definidos ali.

Ok, vamos começar ali no -1. No intervalo fechado de -1 a 0, temos uma função parabólica clássica. Agora, vamos analisar nossa segunda restrição da função. Com o intervalo aberto em 0 e fechado em 1, temos uma função linear.

Passo 2

Vamos esboçar o gráfico da função f x definida por partes e encontrar os valores máximos e mínimos absolutos e locais. A função é dada por:

f x =   x ² ,       s e - 1 ≤ x ≤ 0 2 - 3 x ,       s e   0 < x ≤ 1

Para   ( - 1 ≤   x ≤   0 ) :

      f x =   x 2

- Esta é uma parábola voltada para cima, com vértice em x = 0 , onde f 0 = 0 .

Para (   0   <   x ≤ 1   )

      f ( x )   =   2   -   3 x

- Esta é uma linha reta decrescente com intercepto y em f 0 = 2 e inclinação de - 3 .

- No ponto de transição (   x   =   0   ) :

- À esquerda (incluindo (   x   =   0   ) ), temos (   f 0 =   0 2 =   0   ) .

- À direita, temos   f 0 + =   2   –   3 ⋅   0   =   2   .

- Portanto, existe uma descontinuidade em (   x   =   0   ) , onde o valor salta de 0   a   2 .

Passo 3

Valores de f ( x ) nos Pontos Críticos

- No intervalo (   - 1 ≤ x ≤   0   ) :

- f - 1 =   - 1 2 =   1  

- f 0 =   0

-No intervalo   0   <   x ≤   1   :

- f 0 + =   2  

- f ( 1 )   =   2   -   3 ⋅   1   =   - 1  

Máximos e Mínimos Locais e Absolutos

- Máximos Locais:

- Para x 2 , o valor máximo local ocorre em x = - 1 , onde f - 1 = 1

- Mínimos Locais:

- Para x 2 , o valor mínimo local ocorre em x = 0 , onde f 0 = 0

- Para 2 - 3 x , o valor mínimo local ocorre em x = 1 , onde f 1 = - 1

- Máximo Absoluto:

- O valor máximo absoluto da função ocorre em f 0 + =   2   porque 2 é o maior valor que a função atinge.

- Mínimo Absoluto:

- O valor mínimo absoluto da função ocorre em f 1 =   - 1   .

Passo 4

Esboço do Gráfico

Vamos esboçar o gráfico das duas partes da função f x :

1. Para   - 1 ≤   x ≤   0 :   O gráfico é uma parábola de vértice em x = 0 .

2. Para   0   <   x ≤ 1   : O gráfico é uma linha reta decrescente de 0 ,   2   a   1 ,   - 1

Gráfico

- Máximo Absoluto:   f 0 + =   2   .

- Mínimo Absoluto: f 1 =   - 1   .

- Máximo Local: f - 1 =   1   .

- Mínimos Locais:   f 0 =   0     e     f 1 =   - 1   .

Assim, o gráfico da função tem uma descontinuidade em x = 0   e as partes contínuas da função mostram os máximos e mínimos locais e absolutos conforme descrito.

Resposta

- Máximo Absoluto:   f 0 + =   2   .

- Mínimo Absoluto: f 1 =   - 1   .

- Máximo Local: f - 1 =   1   .

- Mínimos Locais:   f 0 =   0     e     f 1 =   - 1   .

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