Funções exponenciais e logarítmicas têm comportamentos peculiares quando comparadas, já que a potência e o logaritmo são operações inversas, de forma que, quando aplicamos um expoente a uma base, calculamos o resultado por meio de uma multiplicação, enquanto, quando aplicamos o logaritmo de uma determinada base a um logaritmando, o resultado é o expoente a que se eleva essa base para chegarmos ao logaritmando. Dessa forma, considerando as funções f(x) = e^x e g(x) = ln(x) e também seus conhecimentos sobre as derivadas e integrais desses tipos de funções, é correto afirmar que:
Questão
Funções exponenciais e logarítmicas têm comportamentos peculiares quando comparadas, já que a potência e o logaritmo são operações inversas, de forma que, quando aplicamos um expoente a uma base, calculamos o resultado por meio de uma multiplicação, enquanto, quando aplicamos o logaritmo de uma determinada base a um logaritmando, o resultado é o expoente a que se eleva essa base para chegarmos ao logaritmando.
Dessa forma, considerando as funções f(x) = e^x e g(x) = ln(x) e também seus conhecimentos sobre as derivadas e integrais desses tipos de funções, é correto afirmar que:
Alternativas
A) Para x < 0, a taxa de variação de ambas as funções é negativa.
B) No intervalo 0 < x < 1, a integral de f(x) é positiva e a de g(x) é negativa.
C) No intervalo 0 < x < 1, a integral definida de ambas as funções é positiva.
D) Ambas as funções não possuem taxa de variação em x = 0.
E) Ambas as funções possuem como domínio o conjunto dos números reais.
Explicação
Para analisar as alternativas, usamos fatos básicos sobre e .
- Taxa de variação (derivadas)
- . Como para todo , a taxa de variação de é sempre positiva.
- . Para , ; para , nem está definida em . Logo, não é verdade que “para ambas têm taxa negativa” (A é falsa) e também não faz sentido dizer que ambas não têm taxa em (D é falsa), pois existe, enquanto nem está definida em .
- Integrais no intervalo (sinal da área)
- Para , temos , então qualquer integral definida de em um subintervalo de é positiva.
- Para , , então qualquer integral definida de em um subintervalo de é negativa. Portanto, a afirmação da alternativa B é correta.
- Checagem das demais
- (C) é falsa, pois a integral definida de em é negativa.
- (E) é falsa, pois o domínio de é , mas o de é .