UFSC – Cálculo 1 – Lista 2.5 – Questão C1
Sejam uma função quadrática e a reta tangente ao gráfico de no ponto . Sabendo que e se intersectam o eixo nos pontos e respectivamente, determine
Passo 1
Oi pessoal, tudo bem?
Essa questão parece complicada, mas vou ajudar você aqui! Bora lá?
O problema disse que temos uma função quadrática e sua reta tangente no ponto , então vamos traduzir isso:
Aqui temos que é o ponto onde da reta tangente ao gráfico de ! Então
Beleza até aqui?
Então a ideia é usar essas informações todas para encontrar os coeficientes da função quadrática!
Sabendo a cara que ela tem, fica supertranquilo calcular , que é nosso objetivo principal!
Mas relaxa!
Vamos fazer passo a passo, juntinhos!
Passo 2
Primeiro vamos olhar para a função quadrática
Sabemos que o ponto que ela cruza o eixo vertical: , então daqui já tiramos o valor do termo independente
Tranquilo?
Passo 3
Agora vamos olhar com carinho para nossa equação da reta tangente:
Sabemos o ponto em que a reta é tangente ao gráfico:
Então substituindo temos
Tudo bem até aqui?
Mas sabemos de mais um outro detalhe: sabemos que essa reta corta o eixo no ponto ! Então esse ponto pertence a essa reta:
Olha que legal: encontramos o valor da derivada da função quadrática no ponto !
vamos guardar esse resultado!
Passo 4
Agora vamos lembrar qual é a cara da nossa função quadrática, lá do passo 2:
Bom, sabemos que o ponto em que a reta é tangente ao gráfico de é , então esse ponto também pertence à :
E assim ficamos com uma equação envolvendo e :
Beleza?
Sabe aquele resultado que guardamos do passo anterior? Da derivada? Vamos usar agora! Qual é a derivada de ? Não sei, mas ela é uma função quadrática, então podemos derivar e deixar em função de e :
E agora vem aquele nosso resultado: sabemos que , aí é só substituir
Nossa missão agora é resolver esse sistema!
Passo 5
Temos o seguinte sistema
Podemos eliminar o coeficiente se subtrairmos a segunda da primeira equação (mas aqui você é livre para resolver do modo que for mais confortável! Existem diversas formas de encontrar e ! Testa uma diferente da minha e confere o resultado!):
Fazendo :
E agora substituindo na primeira equação:
Assim temos que os coeficientes são
Beleza?
Estamos quase lá! Reunindo os coeficientes temos finalmente a cara da nossa função
Passo 6
Sabemos agora da cara da nossa função , podemos calcular :
E taí nosso resultado!
Beleza?
Espero ter ajudado!