Alternativa A - f(x) = |x|, -\pi \leq x \leq \pi
Introdução
A função original f(x) = x no intervalo [0, \pi] é ímpar (pois f(-x) = -f(x)) e não é simétrica. Para torná-la par ( f(-x) = f(x) ) e simétrica, é necessário estender seu domínio e modificar sua expressão.
Desenvolvimento
- Uma função par deve ser simétrica em relação ao eixo y, ou seja, seu domínio deve ser simétrico em relação à origem (se x pertence ao domínio, então -x também pertence).
- A extensão da função f(x) = x para [0, \pi] para [-\pi, \pi] torna o domínio simétrico.
- Para ser par, a expressão deve satisfazer f(-x) = f(x). No intervalo [-\pi, 0], a função deve ser f(x) = -x (pois f(-x) = -(-x) = x = f(x) ).
- Combinando x (para [0, \pi]) e -x (para [-\pi, 0]), a função resultante é f(x) = |x|, que é par e simétrica.
Análise das alternativas
- Alternativa A: f(x) = |x| no domínio [-\pi, \pi] é par ( |-x| = |x| ) e simétrica, correspondendo à extensão correta.
- Alternativa B: -|x| é ímpar ( -|-x| = -|x| ), não par.
- Alternativa C: Domínio [-1, 1] é menor que [-\pi, \pi] e não estende a função original.
- Alternativa D: -|x| é ímpar e domínio é muito restrito.
Conclusão
A extensão correta para que f(x) seja par e simétrica é f(x) = |x| no intervalo [-\pi, \pi].
Alternativa A