Exercícios Resolvidos de Introdução às Funções de Várias Variáveis, Curvas de Nível
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Determine a imagem de nos seguintes casos:
a)
b)
c)
d)
Passo 1
É bom adquirir o reflexo de achar o domínio da função antes de partir pra imagem. Então vamos fazer isso sempre, beleza?
a)
Primeiro podemos notar que não há nenhuma restrição na função, portanto seu domínio é todo o . Mas para acharmos a imagem a gente tem que se ligar em uma coisa
Como ele sempre vai ser maior que , podemos afirmar que
E isso implica que:
Porque vai ser sempre maior que
Portanto, a imagem de é o conjunto . Tranquilo né? Vamos pra próxima!
Passo 2
b)
Nessa função tem uma restrição, por causa do logaritmo:
Lembrando que na função logaritmo, o que fica dentro do tem que sempre ser maior que zero
Então:
Mas bom, isso não vai afetar a nossa imagem. Isso porque o logaritmo, ao contrário da exponencial, pode assumir valores negativos e positivos, todos os valores do ! Ou seja,
Assim,
Ou seja, a imagem de é todo o !
Passo 3
c)
Mano, essa não tem muito mistério. É só uma função polinomial meio aleatória e sem nenhuma restrição (seu domínio é todo o ).
Nesse caso, não tem muito como justificar, mas intuitivamente podemos dizer que essa função pode assumir qualquer valor, e que, portanto, sua imagem é todo o . 😊
Passo 4
d)
Opa, essa aqui já é mais interessante!
A única restrição nessa função é a raiz quadrada, já que quando temos uma raiz par o que está dentro da raiz não pode ser menor que zero então temos:
Então o domínio da função é o conjunto dos do que respeitem essa condição.
Passo 5
Mas calma, ainda vamos achar a imagem dessa letra d) repara aqui, no passo anterior chegamos à conclusão que:
Então, passando o para o outro lado, podemos afirmar que
Que fica melhor para ler, se escrevermos assim:
Uma vez que a função exponencial é sempre crescente, podemos aplicar essa função dos dois lados da inequação:
O que nos dará:
Por isso que é importante saber o domínio da função!! O valor máximo que esse termo pode assumir é 1, por causa da restrição da raiz quadrada.
Raiz quadrada, que é, aliás, positiva:
Então temos
Porque como já é menor que
E
vai ser sempre menor ou igual a já que você está diminuindo um valor maior que zero o resultado vai sempre ser menor que isso!
Assim, a imagem de é o conjunto .
Resposta
a)
b)
c)
d)