Enunciado
Cálculo - Anton - Cálculo - Vol 1- Ed: 10º - Capítulo 3.3 - Ex. 68
(a) Mostre que não é injetora em
(b) Encontre o menor valor de , tal que é injetora no intervalo
Passo 1
(a)
Primeiro vamos lembrar o que é uma função injetora: é aquela que dado um valor de , só existe um que leva a função nesse valor.
Então se a gente achar pelo menos dois caras distintos e , tal que já mostramos que ela não é injetora.
Passo 2
Beleza, mas como descobrir quem são esses caras? Se a gente olhar com calma a gente consegue fatorar um pouco nossa expressão:
Colocando em evidência:
Olha com calma, tá vendo que para a expressão vai pro mesmo valor?
Ou seja . Então nossa função de fato não é injetora no intervalo .
Passo 3
Podemos chegar nisso também utilizando o fato de que se a função é injetora no intervalo, então ela também é estritamente crescente ou estritamente decrescente nesse intervalo, e para isso dizemos que se:
No intervalo dado, a função é injetiva nesse intervalo.
No nosso caso:
Como no nosso caso pode assumir tanto valores negativos quanto positivos no intervalo , ela não nem estritamente crescente nem estritamente decrescente, então ela não é injetiva nesse intervalo.
Passo 4
(b)
Precisamos achar o menor valor de tal que a nossa seja injetora no intervalo , porém já vimos que para , então se o intervalo que a gente quer contiver esses dois valores, a função já não será injetora.
Logo a gente conclui que com certeza , pois se o intervalo vai conter , e a função não vai ser injetiva.
Massss pensa comigo, se
Então a função tem mais ou menos essa cara aqui, ou algo parecido:
Poderíamos pegar mas não seria o menor valor possível concorda? E tá vendo que tem carinhas ali entre que possuem a mesma imagem?
Precisamos descobrir aquele pontinho entre extremo ali, que garante que a partir dele cada valor de está relacionado a apenas um valor de .
Passo 5
Para achar esses valores de extremo vamos derivar nossa função e igualar ela a zero ():
Então
Como , então o ponto que nos interessa é
Opaaa então temos que a função é injetora no intervalo ().
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Resposta
- Mostrado no desenvolvimento