Enunciado

Faça o gráfico da metade inferior do círculo definido pela equação

x 2 + 2 x = 4 + 4 y - y 2

Passo 1

Como já nos foi informado, a equação dada consiste na equação expandida de uma circunferência. Para podermos obter o gráfico da metade inferior, precisamos discutir um pouco sobre circunferências, para que assim obtenhamos a função desta parte do gráfico. Sendo assim, vamos começar apresentando a equação reduzida de uma circunferência, a qual é dada por:

x - x 0 2 + y - y 0 2 = R 2

Em que o ponto P = ( x 0 , y 0 ) é o centro e o raio é R . Resolvendo esta equação, obtemos:

y - y 0 2 = R 2 - x - x 0 2

y = y 0 ± R 2 - x - x 0 2

A metade inferior é dado pelo sinal negativo da raiz, isto é:

y = y 0 - R 2 - x - x 0 2

Sendo assim, para obtermos o gráfico, é necessário escrever a equação dada na forma da equação reduzida de uma circunferência. Após isto, resolveremos a equação obtendo apenas a solução cujo sinal da raiz é negativo, e, a partir deste resultado, obteremos o gráfico da função.

Passo 2

Para escrever a equação na forma reduzida, precisamos completar quadrados. Isto é, fazer a seguinte transformação:

x 2 - 2 a x + a 2 = x - a 2

Sendo assim, temos:

x 2 + 2 x = - ( y 2 - 4 y - 4 )

x 2 + 2 x + 1 - 1 = - y 2 - 4 y + 4 + 8

x + 1 2 + y - 2 2 = 9 = 3 2

Logo, é uma circunferência de raio igual a 3 e centro no ponto P = ( - 1 ; 2 )

Passo 3

Vamos obter agora a equação da metade inferior. Sendo assim, temos:

y - 2 2 = 9 - x + 1 2

y - 2 = - 9 - x + 1 2

y = 2 - 9 - x + 1 2

Passo 4

Agora, basta obter o gráfico da função f x = 2 - 9 - x + 1 2

Resposta

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Dada f x = 3 x , ache f 1 3 .
Dada f x = 3 x , ache f x - f 3 .
Dada g x = 3 x 2 - 4 , ache g x + h - g x h ,h ≠ 0 .
Dada f x = 2 x 2 + 5 x - 3 , ache f x + f h .
Dada f x = 3 x , ache f x - 3 .