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Valor máximo de uma função trigonométrica

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Valor máximo de uma função trigonométrica Empty Valor máximo de uma função trigonométrica

Mensagem por thomasfrazier Ter 20 Out 2020, 09:44

O valor máximo da função trigonométrica f(x) =  2 sen x +  2 cos x 


(A) 2. 

(B) 2. 

(C) 3. 

(D) √5 

(E) π



Gab:



Observação: Se pudessem fazer passo a passo eu ficaria bastante agradecido.
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Valor máximo de uma função trigonométrica Empty Re: Valor máximo de uma função trigonométrica

Mensagem por Victor011 Ter 20 Out 2020, 10:10

Olá Thomas!  Smile
Questões envolvendo expressões do tipo a.senx + b.cosx possuem uma transformação famosa. Para isso, deve-se pensar num triângulo retângulo com catetos a e b. Sendo β o ângulo oposto ao cateto b, teremos que:

[latex]\\\sin\beta=\frac{b}{\sqrt{a^2+b^2}}\;\;e\;\;\cos\beta=\frac{a}{\sqrt{a^2+b^2}}\\\\ \;\rightarrow\;b=\sqrt{a^2+b^2}.\sin\beta\;\;e\;\;a=\sqrt{a^2+b^2}.\cos\beta[/latex]

substituindo os valores encontrados para a e b na expressão teremos:

[latex]\\\sqrt{a^2+b^2}.\cos\beta.\sin x + \sqrt{a^2+b^2}.\sin\beta.\cos x\\\\ =\sqrt{a^2+b^2}.\sin\left (x+\beta \right )[/latex]

Veja portanto, que expressão é sempre menor ou igual a √(a² + b²). Como no caso da questão a = b = √2, o valor máximo da função será √(a² + b²) = √(2 + 2) = 2
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Valor máximo de uma função trigonométrica Empty Re: Valor máximo de uma função trigonométrica

Mensagem por pepelinear Ter 20 Out 2020, 10:17

Bom dia thomasfrazier! Problemas pedindo valores máximos e mínimos de funções trigonométricas, no ensino médio, podem (na maioria das vezes) ser resolvidos "fatorando" a função dada, para que caiamos numa expressão f(x) = k.sen(x) ou f(x) = k.cos(x), com k sendo um número real qualquer. 
Pensei num método de "fatoração" diferente da de cima; e, para chegar em tal relação, vou multiplicar e dividir a função por 2:
f(x) = 2.(√2/2. sen x + √2/2. cos x)
Como 2/2 = sen π/4 = cos π/4:
f(x) = 2.(cos π/4. sen x + sen π/4. cos x)
Nesse caso, a expressão (cos π/4. sen x + sen π/4. cos x) caracteriza o seno da soma dos arcos π/4 e x. Portanto, a função dada pode ser rescrita como:
f(x) = 2. sen (x + π/4).

Por fim, nota-se que f(x) será máxima quando o termo sen (x + π/4) for máximo, que ocorre quando seu valor é 1; pois 1 (um) é o maior valor possível para seno.
Assim; f(x)máx = 2.1 = 2.
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Valor máximo de uma função trigonométrica Empty Re: Valor máximo de uma função trigonométrica

Mensagem por thomasfrazier Ter 20 Out 2020, 10:27

Olá amigos, bom dia. Ótimas resoluções, não conhecia essa transformação famosa Victor011, obrigado por falar, agora creio que não erro mais questões desse tipo.
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Valor máximo de uma função trigonométrica Empty Re: Valor máximo de uma função trigonométrica

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