Enunciado

Encontre os números críticos da função.

F x = x 4 5 x - 4 2

Passo 1

E ai galera, vamos matar mais essa questão?

Nessa questão temos a seguinte função:

F x = x 4 5 x - 4 2

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

Nossa função é:

F x = x 4 5 x - 4 2

Para deriva-la, podemos usar a regra do produto:

f ⋅ g ' = f ' g + f g '

Usando a regra do produto, temos:

F ' x = 4 5 x - 1 5 x - 4 2 + x 4 5 x - 4 2 '

Para derivar x - 4 2 vamos usar a regra da cadeia:

f g x ' = d f g x d g x ⋅ d g x d x

Para o nosso termo, teremos:

x - 4 2 ' = d x - 4 2 d x - 4 ⋅ d x - 4 d x

x - 4 2 ' = 2 x - 4 ⋅ 1

Substituindo na derivada temos:

F ' x = 4 5 x - 1 5 x - 4 2 + x 4 5 x - 4 2 '

F ' x = 4 5 x - 1 5 x - 4 2 + x 4 5 2 x - 4 ⋅ 1

Resolvendo isso, colocando x - 4 em evidência, temos:

F ' x = x - 4 4 5 x - 1 5 x - 4 + 2 x 4 5

F ' x = x - 4 4 x - 4 5 x 1 5 + 2 x 4 5

Para realizar a soma, vamos fazer o MMC:

F ' x = x - 4 4 x - 4 + 2 x 4 5 ⋅ 5 x 1 5 5 x 1 5

F ' x = x - 4 4 x - 4 + 10 x 5 x 1 5

Ajeitando um pouquinho mais:

F ' x = x - 4 4 x - 16 + 10 x 5 x 1 5

F ' x = x - 4 14 x - 16 5 x 1 5

Fatorando tudo que dá:

F ' x = 1 5 x 1 5   2 x - 4 ( 7 x - 8 )

Percebemos que quando x = 0 , F ' ( 0 ) não existe, pois teria ali uma divisão por zero, então x = 0 é um número crítico!!

x = 0

Passo 3

Vamos procurar agora por pontos onde a derivada se anule.

Reorganizando, podemos ter

0 = 2 x - 8 ( 7 x - 8 ) 5 x 1 5  

Para que essa igualdade seja verdadeira, é preciso que o numerador se anule, portanto:

2 x - 8 7 x - 8 = 0

Dessa forma, temos que:

2 x - 8 = 0

x = 4

Ou que:

7 x - 8 = 0

x = 8 7

Esses serão os outros números críticos

Resposta

x = 0 ,   x = 4   e   x = 8 7

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