Enunciado

Encontre os números críticos da função.

f z = z + 1 z 2 + z + 1

Passo 1

Oi meus queridões, tudo bem?

Nessa questão temos a seguinte função:

f z = z + 1 z 2 + z + 1

E queremos encontrar os números críticos da função.

Vamos começar entendendo o que vem a ser esse tal de “número crítico”.

Um número crítico é nada mais, nada menos que um número c onde sua derivada é igual a zero:

f ' c = 0

ou f ' ( c ) não existe:

f ' c   ∄

Certinho??

Passo 2

Desse modo, vamos derivar a nossa função que é:

f z = z + 1 z 2 + z + 1

E para derivá-la, vamos usar a regra do quociente:

f g ' = f ' g - f g ' g 2

Aplicando na nossa função temos:

f ' ( z ) = 1 z 2 + z + 1 - ( z + 1 ) ( 2 z + 1 ) z 2 + z + 1 2

Resolvendo as multiplicações e somando os termos temos:

f ' z = - z 2 - 2 z z 2 + z + 1 2

Passo 3

Como temos uma derivada que é uma fração

f ' z = - z 2 - 2 z z 2 + z + 1 2

O denominador dessa fração não pode zerar, pois nesse caso a derivada não existe, e portanto, teríamos aí um número crítico.

f ' c   ∄

Dessa forma, é um número crítico c aquele em que:

z 2 + z + 1 = 0

Encontrando as raízes por Bhaskara, temos:

Δ = 1 - 4 ⋅ 1 ⋅ 1

Δ = 1 - 4 = - 3

Como o Delta deu negativo, não existem raízes reais, e portanto esse denominador não zera para nenhum valor z pertencente aos reais.

Passo 4

Dessa forma, vamos procurar um número crítico que faça com que a derivada seja igual a zero.

f ' c = 0

Para que a derivada zere é necessário que:

- z 2 - 2 z z 2 + z + 1 2 = 0

Isso vai ocorrer quando o numerador zerar:

- z 2 - 2 z = 0

Aqui facilita as contas se você fatorar:

- z z + 2 = 0

Essa igualdade é verdadeira se:

z = 0

E se:

z = - 2

Portanto, são números críticos da nossa função, os seguintes:

c = 0

c = - 2

Esses valores de z são os nossos números críticos!!

Resposta

    c = 0   e   c = - 2

Ver Outros Exercícios desse livro

Exercícios de Livros Relacionados

51-60 Dê um gráfico de polinômio e identifique as coordenadas dos cortes com os eixos, dos pontos estacionários e dos pontos de inflexão. Confira as respostas com um recurso gráfico.58- p x = 4 x 3 -
Mostre que dentre todos os retângulos com área A , o quadrado tem o perímetro mínimo.
Use o Método de Newton para aproximar o mínimo absoluto de f x = 1 4 x 4 + x 2 - 5 x .
Use o Método de Newton para aproximar, com duas casas decimais, as coordenadas x dos pontos de inflexão da função: f x = e - x 1 + x 2
Use o Método de Newton para aproximar o máximo absoluto de f x = 1 - 2 x a r c t gx .