Exercício 8 · Exame Nacional Matemática A 1.ª fase 2024

Tema: Continuidade, teorema de Bolzano-Cauchy e métodos numéricos · Do exame 1.ª fase (2024)

Enunciado

8. Seja ff uma função de domínio R\mathbb{R}.

Sabe-se que:

para qualquer número real aa, a≠2a \neq 2, lim⁡x→af(x)=f(a)\lim_{x \to a} f(x) = f(a);

lim⁡x→2+f(x)=f(2)\lim_{x \to 2^+} f(x) = f(2), com f(2)>0f(2) > 0, e lim⁡x→2−f(x)=−∞\lim_{x \to 2^-} f(x) = -\infty;

f(1)×f(3)<0f(1) \times f(3) < 0.

Considere as proposições seguintes:

I. O teorema de Bolzano-Cauchy permite afirmar que a função ff tem, pelo menos, um zero no intervalo ]1,3[]1, 3[.

II. A reta de equação x=2x = 2 é assíntota ao gráfico da função 1f\frac{1}{f}.

Justifique que as proposições I e II são falsas.

Na sua resposta, apresente, para cada uma das proposições, uma razão que justifique a sua falsidade.

I.

II.

Enunciado: Exercício 8 · Exame Nacional Matemática A 1.ª fase 2024

Resolução

Segundo os critérios oficiais de classificação

Justifique a falsidade da proposição I:

Resposta: A função ff não é contínua no intervalo [1,3][1, 3], pois não é contínua em x=2x = 2 (já que lim⁡x→2−f(x)=−∞≠f(2)\lim_{x \to 2^-} f(x) = -\infty \neq f(2)). Logo, não se pode aplicar o teorema de Bolzano-Cauchy.

Justifique a falsidade da proposição II:

Resposta: Como lim⁡x→2+1f(x)=1f(2)\lim_{x \to 2^+} \frac{1}{f(x)} = \frac{1}{f(2)} (que é um número real) e lim⁡x→2−1f(x)=1−∞=0\lim_{x \to 2^-} \frac{1}{f(x)} = \frac{1}{-\infty} = 0, nenhum dos limites laterais é infinito, pelo que a reta x=2x = 2 não é assíntota.

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