Sobre o tema
Questões de funções com desigualdades condicionais, como as do IME, testam sua capacidade de extrair informações de relações funcionais restritivas. O problema fornece duas desigualdades que acoplam os valores de f em pontos espaçados por 1 e por 7. A partir delas, é possível demonstrar que f(x+1) e f(x+7) são exatamente iguais aos limites inferiores, levando a uma periodicidade mista. Esse tipo de raciocínio é comum em olimpíadas de matemática e concursos militares, exigindo cuidado com manipulações algébricas e aplicação de indução ou telescopia. A função g definida a partir de f simplifica a expressão final, revelando um valor constante.
Tópicos relacionados
- Desigualdades funcionais
- Funções com periodicidade mista
- Indução matemática aplicada a funções
- Técnica de telescopia em sequências
- Propriedades de monotonicidade e igualdade
Enunciado
: 0,25
Seja f (x) uma fun��o definida em R tal que f (1) = 1. Para todo x R valem as seguintes
desigualdades
f (x + 7) f (x) + 7 e f (x + 1) f (x) + 1 .
Se g(x) = f (x - 1) - x + 2, o valor de g(2023) �
(A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 2022 (E) 2023
2
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Perguntas frequentes
Como provar que f(x+1) = f(x) + 1 a partir das desigualdades dadas?
Use a desigualdade f(x+7) ≤ f(x)+7 e aplicações sucessivas de f(x+1) ≤ f(x)+1. Por exemplo, encadeie f(x+7) ≤ f(x+6)+1 ≤ ... ≤ f(x)+7. Como os dois limites coincidem, todas as desigualdades intermediárias devem ser igualdades, forçando f(x+1)=f(x)+1 para todo x.
O que significa uma função satisfazer f(x+1)=f(x)+1 para todo x?
Significa que f é uma função afim com coeficiente angular 1, ou seja, f(x)=x+c para alguma constante c. Neste problema, a condição adicional f(1)=1 determina que c=0, logo f(x)=x.
Por que a função g é constante no problema?
Substituindo f(x)=x, obtemos g(x)=f(x-1)-x+2 = (x-1)-x+2 = 1, independente de x. Assim, g(2023)=1.