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IME-96 Função periódica

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IME-96 Função periódica

Mensagempor Balanar » Sáb Ago 07, 2010 17:58

IME-96

Seja f uma função real tal que \forall a \in \Re

f(x+a)=\frac{1}{2}+\sqrt[]{f(x)-{\left[ f(x) \right]}^{2}}} , f é periódica?

Justifique:

Resposta:
f é periódica de período 2a.
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Re: IME-96 Função periódica

Mensagempor Douglasm » Sáb Ago 28, 2010 17:02

Para que uma função seja periódica, deve ser válida a seguinte igualdade:

f(x+P) = f(x) \;\mbox{(P = periodo)}

Temos, portanto, que tentar expressar a função desejada do modo acima. Começaremos organizando-a de outro modo:

f(x+a) = \frac{1}{2} + \sqrt{f(x) - [f(x)]^2} \;\therefore

\left[f(x+a) - \frac{1}{2}\right]^2 = f(x) - [f(x)]^2 \;\therefore

\left[f(x+a) - \frac{1}{2}\right]^2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{4} + f(x) - [f(x)]^2 \;\therefore

\left[f(x+a) - \frac{1}{2}\right]^2 = \frac{1}{4} - \left[f(x) - \frac{1}{2}\right]^2 \;\fbox{1}

Para facilitar, vamos fazer a seguinte substituição:

g(x) = f(x) - \frac{1}{2}\;\therefore

\left[g(x+a)\right]^2 = \frac{1}{4} - \left[g(x)\right]^2

Se agora considerarmos a função para x = x + a, teremos:

\left[g(x+2a)\right]^2 = \frac{1}{4} - \left[g(x + a)\right]^2 \;\therefore

\left[g(x+2a)\right]^2 = \frac{1}{4} - \frac{1}{4} + \left[g(x)\right]^2 \;\therefore

\left[g(x+2a)\right]^2 = \left[g(x)\right]^2 \;\therefore

g(x + 2a) = g(x)

Para justificar o último passo, note (através de 1) que:

\frac{1}{2} \leq f(x) \leq 1

Consequentemente:

0 \leq g(x) \leq \frac{1}{2}

Isso é o bastante para justificar que g(x+2a) = g(x). Como g(x) = f(x) - 1/2 , analisando graficamente, notamos que o termo -1/2 só desloca o gráfico de f(x) sem alterar sua forma, tampouco sua periodicidade. Demonstramos então que f(x) é uma função periódica cujo período é 2a.
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Re: IME-96 Função periódica

Mensagempor Balanar » Sáb Ago 28, 2010 17:50

Brilhante resposta, parabéns.
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Re: IME-96 Função periódica

Mensagempor Douglasm » Sáb Ago 28, 2010 17:59

Que nada, eu já conhecia esse tipo de questão. =)
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Re: IME-96 Função periódica

Mensagempor kamillanjb » Ter Mar 15, 2011 22:57

MAs tá muito bem explicado. Sério mesmo. De grande ajuda.
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Assunto: Funções
Autor: Emilia - Sex Dez 03, 2010 13:24

Preciso de ajuda no seguinte problema:
O governo de um Estado Brasileiro mudou a contribuição previdenciária de seus contribuintes. era de 6% sobre qualquer salário; passou para 11% sobre o que excede R$1.200,00 nos salários. Por exemplo, sobre uma salário de R$1.700,00, a contribuição anterior era: 0,06x R$1.700,00 = R$102,00; e a atual é: 0,11x(R$1.700,00 - R$1.200,00) = R$55,00.
i. Determine as funções que fornecem o valor das contribuições em função do valor x do salário antes e depois da mudança na forma de cobrança.
ii. Esboce seus gráficos.
iii. Determine os valores de salários para os quais:
- a contribuição diminuiu;
- a contribuição permaneceu a mesma;
- a contribuição aumentou.