Enunciado

Explique, usando os teoremos 4, 5, 7 e 9, por que a função é contínua em todo número em seu domínio. Diga o domínio.

H x = cos ⁡ ( e x )

Passo 1

Opa, bora lá! O enunciado nos dá uma função e já diz que ela é contínua em todo o seu domínio:

H x = cos ⁡ ( e x )

Só que a gente tem que usar os teoremos 4, 5, 7 e 9 pra explicar porque que ela é continua! Além disso precisamos dizer que domínio é esse.

Vamos lá, revisando:

  • O teorema 4 afirma que a soma, subtração, produto e quociente de funções contínuas é uma função contínua.
  • O teorema 5 diz que todos os polinômios e funções racionais (quociente de polinômios) são funções contínuas em seus domínios.
  • O teorema 7 afirma que todas as funções raízes, trigonométricas, trigonométricas inversas, exponenciais e logarítmicas são contínuas em seus domínios.
  • Já o teorema 9 afirma que a composta de funções contínuas é contínua.

Temos uma função trigonométrica e o seu argumento é um exponencial que é raiz! Mas calma, a gente vai analisar essa função devagarinho no próximo passo!

Ahhh, uma função contínua é aquela cujo gráfico pode ser desenhado sem levantar a caneta do papel!

Passo 2

Pelo teorema 7, x , e x e cos ⁡ x são funções continuas em seus domínios. Aqui o cosseno e a exponencial tem domínios reais. Já x tem o domínio dos reais positivos!

Vamos dar uma olhadinha na nossa função:

H x = cos ⁡ ( e x )

Temos uma função composta, certo?!

Pelo teorema 9, funções compostas são continuas! Então podemos concluir que H x é uma função contínua em seu domínio!

Passo 3

Como o cosseno e a exponencial tem domínios reais, a única restrição é imposta pela raiz quadrada: x ≥ 0 . Assim o domínio de H é

D H = [ 0 ,   ∞ )

Prontinho!

Resposta

Demonstração e   D H = [ 0 ,   ∞ ) .

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Prove que a função f x = x s ex ∈ Q - xs ex ∉ Q é contínua em 0 .
Suponha que f x - f 1 ≤ x - 1 2 para todo x . Prove que f é contínua em 1 .
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Suponha que f x ≤ x 2 para todo x . Prove que f é contínua em 0 .
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