FUVEST 2018 · questão 30

Questão 30 FUVEST 2018: Trigonometria

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Figura da questão

Admitindo que a linha pontilhada represente o gráfico da função \(f(x) = \operatorname{sen}(x)\) e que a linha contínua represente o gráfico da função \(g(x) = a\operatorname{sen}(\beta x)\) segue que

  1. A
    \(1 < a < 1\) e \(0 < \beta < 1\).
  2. B
    \(a > 1\) e \(0 < \beta < 1\).
  3. C
    \(a = 1\) e \(\beta > 1\).
  4. D
    \(0 < a < 1\) e \(\beta > 1\).
  5. E
    \(0 < a < 1\) e \(\beta = 1\).
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Gabarito: Alternativa A: \(1 < a < 1\) e \(0 < \beta < 1\)..

Resolução comentada

Ideia-chave: compare amplitude (determinada por \(a\)) e período (determinado por \(\beta\)) da curva contínua com os de \(\operatorname{sen} x\).

  1. A curva pontilhada, \(f(x) = \operatorname{sen} x\), tem amplitude 1 e período \(2\pi\).
  2. Para \(g(x) = a\operatorname{sen}(\beta x)\) com \(a, \beta > 0\): amplitude \(a\) e período \(\dfrac{2\pi}{\beta}\).
  3. Amplitude: os picos da curva contínua são bem mais baixos que os da pontilhada, logo \[0 < a < 1.\]
  4. Período: a curva contínua oscila mais devagar; no trecho em que a pontilhada completa cerca de 4 ciclos, a contínua completa cerca de 2. Então seu período é maior que \(2\pi\): \[\dfrac{2\pi}{\beta} > 2\pi \Rightarrow 0 < \beta < 1.\]
  5. Além disso, a contínua passa pela origem crescendo, como \(\operatorname{sen} x\), confirmando \(a > 0\) e \(\beta > 0\).
  6. Observação: no texto da alternativa A há um erro de digitação; o correto é "\(0 < a < 1\) e \(0 < \beta < 1\)".

Resposta: alternativa A.

Por que não as outras: D inverte o efeito de \(\beta\) (achar que \(\beta > 1\) "alonga" o gráfico); B confunde amplitude maior com menor.

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