Para que valores de a ,   m ,   b a função

f ( x ) = { 3 ,   x = 0 ;   − x   2 +   3 x   +   a ,   0   <   x   <   1 ;   m x   +   b ,   1   ≤   x   ≤   2 .

satisfaz as hipóteses do TVM no intervalo [0, 2]?

Passo 1

Eaew, belezinha?

Temos que verificar para quais valores de a ,   m ,   b a função

f ( x ) = { 3 ,   x = 0 ;   − x   2 +   3 x   +   a ,   0   <   x   <   1 ;   m x   +   b ,   1   ≤   x   ≤   2 .

satisfaz as hipóteses do TVM no intervalo [0, 2].

O teorema do valor médio nos diz que para uma função contínua no intervalo [a, b], sendo c contido nesse intervalo, temos que

  f ' ( c ) = f ( a ) - f ( b ) a - b .

Assim, vamos avaliar essa igualdade no intervalo [0, 2] e para c=1, então encontrar os valores de a ,   m ,   b .

Então vamos lá!

Passo 2

Primeiro vamos notar que para a função seja contínua em x=0, o valor de a deve ser:

3 = − ( 0 )   2 +   3 ( 0 )   +   a = a

a = 3 .

E para a função seja contínua em x=1,

− 1   2 +   3 ( 1 )   +   3 = m ( 1 ) + b

m + b = 5 .

Passo 3

Vamos tomar a derivada da função em x=1:

f ' ( 1 ) = ( d d x ( - x 2 + 3 x + 3 ) ) x = 1 = - 2 x + 3 | x = 1

f ' ( 1 ) = 3 - 2 = 1 .

Agora usando o TVM,

f ' ( 1 ) = 1 = f ( 2 ) - f ( 0 ) 2 - 0 = m ( 2 ) + b - 3 2

2 m + b - 3 = 2

m + ( m + b ) = 5

temos a relação m + b = 5 , substituindo:

m + 5 = 5

m = 0 .

b = 5

Assim, temos que para a = 3 , m = 0 e b = 5 , a função satisfaz as hipóteses do TVM no intervalo [0, 2].

A questão foi isso! Te vejo na próxima! Tchau Tchau!

Resposta

a = 3 ,   m = 0 e b = 5 .

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 ) ,