Enunciado

Use o teorema do valor intermediário para mostrar que existe uma raiz no intervalo especificado para a equação dada.

x 4 + x - 3 = 0 ,   ( 1,2 )

Passo 1

Opa, bora resolver esse problema! O enunciado nos dá:

x 4 + x - 3 = 0 ,   1 ≤ x ≤ 2

E pede pra a gente provar que existe uma raiz dentro do intervalo, usando o teorema do valor intermediário.

O Teorema do Valor Intermediário diz que:

“Se f for uma função contínua em um intervalo fechado [ a , b ] e N um número qualquer entre f ( a ) e f ( b ) , em que f a ≠ f ( b ) . Então existe um número c em ( a , b ) tal que f c = N .”

Bem, f ( x ) é contínua no intervalo [ 1,2 ] ,logo podemos usar esse teorema! Então a gente quer provar que existe um c 1 ≤ x ≤ 2 em onde f c = 0 .

Precisamos calcular f ( 2 ) e f ( 1 ) e analisar se o zero está entre esses valores!

Passo 2

Calculando:

f 1 = 1 4 + 1 - 3 = - 1

f 2 = 2 4 + 2 - 3 = 15

Como f 1 < 0 e f 2 > 0 então, pelo teorema do valor intermediário, existe um número c no intervalo ( 1,2 ) de tal forma que f c = 0 .

Dessa forma, existe uma raiz para a equação x 4 + x - 3 no intervalo ( 1,2 )

Resposta

Desenvolvimento acima.

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