Alternativa D
A função dada é f(x) = 2 \cdot \cos(x). Para identificar o gráfico correto, analisamos as propriedades fundamentais da função coseno modificada:
1. Valor inicial (interseção com o eixo Y)
Sabemos que \cos(0) = 1. Portanto, calculando o valor da função para x = 0:
f(0) = 2 \cdot \cos(0) = 2 \cdot 1 = 2
O gráfico deve começar no ponto (0, 2), ou seja, no máximo positivo do ciclo.
- Isso elimina os gráficos A (começa em 0), B (começa em 1) e C (começa acima de 2).
2. Amplitude (Máximo e Mínimo)
O coeficiente $2$ indica uma dilatação vertical. O valor máximo será +2 e o mínimo será -2. O gráfico oscila entre esses valores.
- O gráfico E tem mínimo em $0$, o que não condiz com nossa função (que deve descer até -2).
- O gráfico D tem pico em $2$ e vale em -2, batendo perfeitamente com a amplitude.
3. Pontos de zero e período
A função padrão \cos(x) cruza o eixo x em \frac{\pi}{2} e \frac{3\pi}{2}.
No gráfico D, vemos claramente:
- Cruzamento em x = \frac{\pi}{2}
- Mínimo em x = \pi (onde f(\pi) = 2 \cdot (-1) = -2)
- Novo cruzamento em x = \frac{3\pi}{2}
- Retorno ao máximo em x = 2\pi
Resumo da análise comparativa:
| Gráfico | Comportamento em x=0 | Amplitude (Max/Mín) | Função Provável |
|---|
| A | $0$ | $2 / -2$ | $2 \cdot \sin(x)$ |
| B | $1$ | $1 / -1$ | \cos(x) |
| C | >2 | $3 / 1$ | $2 + \cos(x)$ |
| D | $2$ | $2 / -2$ | $2 \cdot \cos(x)$ |
| E | $2$ | $2 / 0$ | $1 + \cos(x)$ |
Portanto, a única representação gráfica que satisfaz todas as condições é a Alternativa D.