(Upe)
A função y = a + bcos x, com a e b reais, representada graficamente a seguir, intersecta o eixo y no ponto de coordenadas (0, -1) e tem valor máximo y = 5. Qual é o valor da soma 5a + 2b?
É importante que você conheça as características mais notáveis da função cosseno, elas são fundamentais para resolver as questões.
O gráfico de g(x) = cos(x) é (apenas uma parte está sendo mostrada)
Note que g(0) = 1
os valores variam entre +1 e -1
os 1º picos à direita e a esquerda do eixo y estão para baixo
o período mede 2π
a amplitude, distância da linha média até um ponto de máximo ou de mínimo, é 1
Linha média é uma linha horizontal que passa bem no meio do gráfico.
Agora vamos começar a resolver a questão.
A amplitude de uma função cosseno é o módulo do fator que multiplica cos(...), neste caso b, e pode ser calculada pela fórmula \(|b| = \Large{ {p_{max} -p_{min} } \over {2} } \)
pmax: máximo da função
pmin: mínimo da função
Segundo a questão o mínimo é -1 e o máximo é 5, portanto
\(|b| = \Large{ {5 -(-1)} \over {2} }\)
|b| = 3
b = ± 3
b é + ou - 3 ?
Se nós olharmos atentamente perceberemos que a 1ª curva que está para baixo deveria estar para cima
e a 2ª curva que está para cima deveria estar para baixo
e assim por diante.
Isso ocorre quando o fator que multiplica cos(...) é negativo, ele inverte os picos do gráfico, ou seja, as curvas que estão para cima ficam para baixo e as curvas que estão para baixo ficam para cima
Portanto b = -3
Agora repare que g(0) = -3 e f(0) = -1
os valores máximos de g(x) e do gráfico são 3 e 5 respectivamente
os valores mínimos de g(x) e do gráfico são -3 e -1, ou seja, conclui-se que f(x) = g(x) +2 ∀ x ∴ f(x) = -3cos(x) +2
O que nós estamos fazendo é deslocando g(x) 2 unidades para cima