Mostre que g x = 8 x 3 + 30 x 2 + 24 x + 10 admite uma única raiz no intervalo ( - 3 , - 2 ) .

Passo 1

Bom, já que a função é contínua e

g - 3 = - 8 < 0

g - 2 = 18 > 0

Podemos afirmar que existe uma raiz entre - 3 e - 2 . Agora precisamos provar que nesse intervalo não existe mais nenhuma outra raiz.

Passo 2

Como vamos fazer isso? Lembra do Teorema de Rolle? Ele diz que se uma função contínua em um intervalo fechado e diferenciável dentro desse intervalo tem dois valores iguais nesse intervalo, então necessariamente existe algum ponto nesse intervalo onde a derivada é nula. Como isso nos ajuda? Bom, se houver duas raízes entre - 3 e - 2 então deve haver um ponto nesse intervalo onde a derivada é zero. Então vamos derivar a função.

g ' x = 24 x 2 + 60 x + 24 = 12 ( x + 2 ) ( 2 x + 1 )

Analisando o sinal de g ' , temos que

g ' x > 0

dentro do intervalo ( - 3 ,   - 2 ) .

Logo, não há g ' x = 0 em ( - 3 ,   - 2 ) , portanto não há mais de uma raiz nesse intervalo, visto que a função não muda de sinal e, por isso, não cruza o eixo x .

Resposta

Demonstrado

Exercícios de Livros Relacionados

Sejaf x = tg ⁡ x . Mostre que f 0 = f ( π ) , mas não existe um número c em ( 0 ,π ) tal que f ' c = 0 . Por que isso não contradiz o Teorema de Rolle?
Suponha que f seja uma função ímpar e derivável em toda a parte. Demonstre que para todo o número positivo b existe um número c em ( - b , b ) tal que f ' c = f b b .
Demonstre a identidade arcsen ⁡ x - 1 x + 1 = 2 arctg ⁡ x - π 2
Mostre que a equação 2 x - 1 - s e nx= 0 tem exatamente uma raiz real.
Dois corredores iniciam uma corrida no mesmo instante e terminam empatados. Demonstre que em algum momento durante a corrida, eles tinham a mesma velocidade. [Sugestão: Considere f t = g t - h ( t ) ,