Matemática — Geometria Múltipla Escolha

Seja a função não simétrica f(x) = x, 0 ≤ x ≤ π. Para que ela seja simétrica e par, qual extensão devemos fazer?

Seja a função não simétrica f(x) = x, 0 ≤ x ≤ π. Para que ela seja simétrica e par, qual extensão devemos fazer?

  1. f(x) = |x|, -π ≤ x ≤ π
  2. f(x) = -|x|, -π ≤ x ≤ π
  3. f(x) = |x|, -1 ≤ x ≤ 1
  4. f(x) = -|x|, -1 ≤ x ≤ 1

Resolução completa

Explicação passo a passo

A
Alternativa A

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

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