UFSC – 2018.1 – P1
Defina a função por
Sabendo que é contínua em é correto afirmar que o valor do produto é:
Não é necessário justificativa.
Passo 1
Meu caro Jedi, não tema, pois você está na presença da luz! Não se deixe enganar pelo tamanho das trevas, porque eu vou te mostrar que isso ai é simples!
O que precisamos para uma função ser contínua em um ponto? Que os limites pela esquerda e pela direita de um ponto sejam iguais entre si e que eles sejam iguais ao valor da função nesse ponto. ATENÇÃO, lê de novo porque isso é MUITO importante!
Aqui nessa questão, nosso ponto de interesse é , então:
Mas veja, como a função é definida por partes, vamos substituir a expressão dela em cada intervalo:
Isso precisa ser verdade!!!
Então, temos que resolver esses dois limites e igualar a para encontrar os valores de e !
Passo 2
Vamos começar pelo primeiro limite:
Se substituirmos o valor de , nós encontraremos o seguinte:
Aqui vai o pulo do gato, como o zero ta multiplicando o cosseno, nós podemos desconsiderar esse segundo termo todo. Não importa muito que vá aparecer uma coisa esquisita ali dentro do cosseno, porque a função cosseno está limitada ao intervalo , qualquer que seja o ângulo. Então um número do intervalo vezes 0 é 0.
Vamos então focar apenas na primeira parcela da soma:
E esse limite deve ser igual ao valor da função no ponto :
Então:
Encontramos o valor de :
Passo 3
Vamos calcular o outro limite e assim, calcular o valor de :
Se substituirmos o valor de , nós teremos o seguinte:
Ou seja, chegamos em uma indeterminação de , logo podemos usar L’Hospital:
No numerador, vamos usar a Regra da Cadeia, pois temos uma função dentro do seno:
Enquanto a derivada do denominador é mais simples:
Então, voltando ao limite, nós temos:
Vamos substituir novamente o valor de :
Como o cosseno de zero é igual a , achamos nosso limite:
Agora, temos que igualar esse limite ao valor da função nesse ponto:
Então:
Encontramos o valor de :
Passo 4
Agora o passo final, vamos multiplicar e :
Substituindo os valores encontrados:
Então:
Resposta
Letra c