Enunciado

Encontre os valores de máximo e mínimo absoluto de f no intervalo dado

f t = t ⋅ 4 - t 2 ,     - 1,2

Passo 1

Oiee galerinha do RA, bora resolver essa comigo?

Aqui queremos encontrar os pontos críticos da nossa função, no intervalo dado.

Iremos avaliar o valor de f ( x ) em cada um dos pontos críticos e também nos pontos extremos. Entre estes, o valor máximo de f ( x ) é o máximo absoluto. E, o valor mínimo de f ( x ) é o mínimo absoluto. Note que haverá apenas um máximo absoluto e um mínimo absoluto. Além disso, observe que tudo isso é verdade apenas quando os intervalos são fechados.

Método do Intervalo Fechado: usamos para encontrar os valores máximos e mínimos absolutos de uma função contínua f em um intervalo fechado [ a , b ]

1. Encontre os valores de f nos números críticos de f em ( a , b )

- Números críticos são os pontos no domínio da função onde a derivada f ' ( x ) é zero ou não está definida. Para encontrar esses pontos:

- Calcule a derivada f ' ( x ) ;.

- Resolva a equação f ' x = 0 para encontrar os valores de x que são números críticos.

- Verifique também onde f ' ( x ) não está definida dentro do intervalo a , b .

2. Encontre os valores de f nas extremidades do intervalo:

- Avalie a função   f   nos pontos (   a   )   e   (   b   ) .

- Esses pontos são importantes porque, em um intervalo fechado, os valores máximos e mínimos absolutos podem ocorrer nas extremidades.

3.Determine os valores máximos e mínimos absolutos:

- Compare os valores de f obtidos nos passos 1 e 2.

- O maior valor entre esses é o valor máximo absoluto da função no intervalo a ,   b .

- O menor valor entre esses é o valor mínimo absoluto da função no intervalo [ a ,   b ] .

Passo 2

Primeiramente, necessitamos calcular a derivada de f para encontrar os números críticos. Então :

f ' t = 4 - t 2 + t ⋅ 1 2 ⋅ - 2 t ⋅ 4 - t 2 - 1 2

f ' t = 4 - t 2 - t 2 4 - t 2 = 4 - t 2 - t 2 4 - t 2

f ' t = 4 - 2 t 2 4 - t 2

Igualando a zero:

4 - 2 t 2 4 - t 2 = 0

No numerador:

4 - 2 t 2 = 0

2 t 2 = 4

t 2 = 2

t = ± 2

Se o denominador for igual a zero, teremos que f ' ( x ) não estará definido, então também teremos um número crítico, logo, igualando o denominador a zero, ficamos com:

4 - t 2 = 0

4 - t 2 = 0

t 2 = 4

t = ± 2

Passo 3

Aplicando o método do intervalo fechado, necessitamos calcular f - 1 ,   f 2   e   f 2 . Note que f - 2   e   f - 2 não serão calculados pois nãos estão dentro do intervalo dado.

f - 1 = - 3

f 2 = 2

f 2 = 0

Com isso, podemos ver que f 2 = 2 é um ponto de máximo absoluto e f - 1 = - 3 é um ponto de mínimo absoluto.

Resposta

f 2 = 2 é um ponto de máximo absoluto e f - 1 = - 3 é um ponto de mínimo absoluto.

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