CONSTRUINDO GRÁFICOS DE FUNÇÕES POLINOMINAIS
Uma função polinomial é uma função de grau
n
que pode ser escrita na forma
p(x)
=
+
+ ... +
+
, onde
n
é um inteiro não negativo,
, e cada
é um número real. Toda função polinomial tem um domínio (-
,
) e seus gráficos são planos, curvas contínuas sem pontas fechadas.
Analisando Gráficos de Polinômios de Grau Ímpar
em vermelho,
em verde,
em amarelo.
> plot({x^3,x^5,x^7},x=-4..4,y=-30..30);
Onde as curvas interceptam o eixo
x
?
R: x = 0 ou (0, 0).
Descreva as similaridades no gráfico de
p(x)
=
para
n
= 3, 5, 7.
R: Todas as três curvas passam através do ponto (0, 0) e são funções crescentes.
Como
n
aumenta (9, 11, 13, ...), use o seguinte gráfico para determinar como o gráfico de
p(x)
=
é afetada.
R:
em vermelho,
em verde,
em amarelo.
> plot({x^9,x^11,x^13},x=-2..2,y=-20..20);
Os gráficos se tornam inclinados mais longe de x = 0 e mais perto de y = 0 .
Onde o x interceptado está posicionado?
R: x = 0 ou (0, 0).
Analise o efeito no gráfico de um polinômio de grau ímpar quando o coeficiente principal é - 1.
R:
em vermelho,
em verde,
em amarelo.
> plot({-x^3,-x^5,-x^7},x=-2..2,y=-20..20);
Em geral, quais conclusões podem ser desenhadas em gráficos de polinomios de grau ímpar com coeficiente principal - 1?
R: São funções decrescentes.
Examine o polinômio cúbico definido e construa o gráfico abaixo.
> plot(x^3-2*x^2-3*x-1,x=-3..4,x=-10..10);
Em que caminho este gráfico é similar ao gráfico de
?
R: Como o valor de
x
aumenta em -
, ambas as curvas estão crescendo. Como o valor de
x
aproxima-se de
, ambas as curvas estão crescendo.
Considere as duas equações polinomiais construídas abaixo.
em verde.
em vermelho.
> plot({-x^5+36*x^3-22*x^2-147*x-90,2*x^5-5*x^4+x^3-80*x^2+13*x+60},x=-10..10,y=-1500..500);
Explique como o sinal do coeficiente afeta o gráfico.
R: Se o sinal do coeficiente de uma função polinomial de potência ímpar é positiva, a curva inicialmente está decrescendo. Se o sinal do coeficiente de uma função polinomial de potência ímpar é negativo, a curva inicialmente está crescendo.
Ambos os gráficos tem ponto máximo e valor (extremo). Explique como você pode prevêr na equação onde o extremo existe.
R: Se a curva muda de decrescente a crescente ou vice versa, o extremo irá existir. Desde que o extremo ocorra no ponto máximo e no valor, observe-os no gráfico.
Analisando Gráficos de Funções Polinomiais Pares
Examine o gráfico das seguintes funções polinomiais pares.
em verde,
em vermelho,
em amarelo.
> plot({x^2,x^4,x^6},x=-3..3,y=-0..10);
Onde o x interceptado está posicionado?
R: x = 0 ou (0, 0).
Descreva as similaridades entre os gráficos de
p(x)
=
para
n
= 2, 4, 6.
R: Todas estas curvas passam no ponto (0,0) e abrem acima.
Como
n
aumenta (8, 10, 12, ...), como o gráfico de
p(x)
=
foi afetado?
R:
em verde,
em vermelho,
em amarelo.
> plot({x^8,x^10,x^12},x=-3..3,y=-0..10);
O gráfico se torna mais estreito.
Analise o efeito no gráfico de uma equação polinomial de grau par quando o coeficiente é - 1.
R:
em vermelho,
em verde,
em amarelo.
> plot({-x^2,-x^4,-x^6},x=-3..3,y=-8..0);
Onde o x interceptado está posicionado?
R: x = 0 ou (0, 0).
Em geral, quais conclusões podem ser desenhadas de gráficos polinomiais de grau par com coeficiente - 1?
R: Irão abrir para baixo.
Considere o gráfico abaixo.
> plot(x^4-2*x^2+1,x=-3..3,y=-2..7);
Descreva a forma geral da curva.
R: W.
Quantos zeros ( x interceptado) existem?
R: 2.
Quais são os zeros dessa função quártica?
R: -1 e 1.
O gráfico de outra função polinomial quártica é apresentada abaixo:
> plot(-x^4+8*x^3-16*x^2+15,x=-3..7,y=-20..15);
Descreva a forma geral da curva.
R: M.
Quantos zeros ( x interceptados) existem?
R: 4.
Aprofundando seus Conhecimentos
Explique onde as seguintes declarações são verdadeiras ou falsas.
- O número máximo da local extrema do gráfico de uma função polinomial de grau n é n - 1 .
R: Verdadeiro:
Uma função linear não tem nada; uma função quadrática tem um; uma função cúbica tem no máximo dois; etc.
- Uma função polinomial de grau n irá ter um máximo de n x interceptados.
R: Verdadeiro:
Desde que o grau de um polinômio indique o número de zeros reais e não reais e que os zeros estejam posicionados no eixo
x
, uma função polinomial pode incluir
n
x
interceptados.
- Uma função polinomial par deve ter no mínimo um zero real.
R: Falso:
Todos os zeros podem ser não reais desde que a solução não real ocorra em pares.
- Uma função polinomial de quinto grau não pode ter um único zero real.
R: Falso:
Ela pode ter um zero real e quatro zeros não reais.