Ano 2020#matematica#algebra#funcoes#polinomios#valor-minimo#completar-quadrado#fase2#discursiva

Sobre o tema

Nesta questão do ITA, exploramos a técnica de completar quadrados aplicada a polinômios de grau superior, especificamente um polinômio de sexto grau. O objetivo é reescrever a função f(x) = x⁶ - 10x⁴ - 4x³ + 25x² + 20x + 28 na forma (x³ - 5x + α)² + β, o que simplifica a determinação do valor mínimo da função. Essa abordagem é fundamental em otimização e análise de funções, pois transforma a expressão em uma soma de um quadrado (sempre não-negativo) com uma constante. A questão divide-se em três partes: encontrar α e β, calcular o mínimo e identificar os pontos de mínimo. Dominar essa técnica é essencial para resolver problemas de valor mínimo e máximo em concursos e no estudo de funções polinomiais.

Tópicos relacionados

  • Completar quadrados em polinômios
  • Funções polinomiais de sexto grau
  • Valor mínimo de funções
  • Transformação algébrica de expressões

Enunciado

Considere a função f : R → R definida por f(x) = x⁶ - 10x⁴ - 4x³ + 25x² + 20x + 28.
a) Determine dois números reais α e β de modo que f possa ser reescrita como f(x) = (x³ - 5x + α)² + β.
b) Determine o valor mínimo de f.
c) Determine o(s) ponto(s) x ∈ R onde f assume seu valor mínimo.

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Perguntas frequentes

O que é completar quadrados em polinômios?

Completar quadrados é uma técnica algébrica que reescreve um polinômio como a soma de um quadrado perfeito e uma constante, facilitando a análise de máximos e mínimos.

Como encontrar o valor mínimo de uma função escrita como (expressão)² + β?

Como um quadrado é sempre não negativo, o valor mínimo da função ocorre quando a expressão dentro do quadrado é zero, resultando em f mínimo = β.

Por que essa técnica é útil em questões de concurso?

Ela simplifica problemas de otimização e permite resolver equações polinomiais de forma mais direta, sendo comum em vestibulares como ITA e IME.

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