Matemática — Cálculo Múltipla Escolha

A função real definida por f(x) = 𝜀/x admite um mínimo local. Determine o ponto onde isso ocorre.

A função real definida por f(x) = 𝜀/x admite um mínimo local. Determine o ponto onde isso ocorre.

  1. (1; −1)
  2. (1; 1/e)
  3. (-2; e)
  4. (1; e)
  5. (-1; e)

Resolução completa

Explicação passo a passo

D
Alternativa D

Alternativa D

Para encontrar o ponto onde ocorre o mínimo local da função, devemos analisar sua derivada e identificar os pontos críticos. O processo envolve calcular a taxa de variação da função e verificar onde ela muda de decrescente para crescente.

Análise Matemática

O primeiro passo é calcular a derivada da função f(x) = \frac{e^x}{x}. Utilizamos a regra do quociente \left(\frac{u}{v}\right)' = \frac{u'v - uv'}{v^2}:

f'(x) = \frac{(e^x)' \cdot x - e^x \cdot (x)'}{x^2}

Como a derivada de e^x é e^x e a derivada de x é $1$, temos:

f'(x) = \frac{e^x \cdot x - e^x \cdot 1}{x^2} = \frac{e^x(x - 1)}{x^2}

Para encontrar os pontos críticos, igualamos a derivada a zero (f'(x) = 0). Como e^x é sempre positivo e x^2 é positivo para x \neq 0, apenas o termo entre parênteses importa:

x - 1 = 0 \Rightarrow x = 1

Em seguida, verificamos se esse ponto corresponde a um mínimo. Analisando o sinal da derivada ao redor de x = 1:

  • Para $0 < x < 1$, o termo (x-1) é negativo, logo f'(x) < 0 (função decrescente).
  • Para x > 1, o termo (x-1) é positivo, logo f'(x) > 0 (função crescente).

Como a função passa de decrescente para crescente em x = 1, confirmamos que há um mínimo local nesse ponto.

Por fim, calculamos a coordenada y substituindo x = 1 na função original:

f(1) = \frac{e^1}{1} = e

Portanto, as coordenadas do ponto de mínimo são (1, e).

ParâmetroValor Encontrado
Abscissa (x)$1$
Ordenada (y)e
Tipo de ExtremoMínimo Local

Conclusão

O ponto onde a função admite um mínimo local é (1; e), correspondente à alternativa D.

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