Question

Chamamos função exponencial de base a, a função f de R em R que associa a cada x real o número real a"
sendo a um número real, OK a=1 ou X-y= a*
0 dominio da função exponencial
é D = A imagem
é Im = (0) Podemos também
denotar Im() = (0.) =R
Com relação ao gráfico da função fox) = a*, pode-se afirmar (1) a curva que o representa está toda acima do eixo das
abscissas, pois y = a* > O para todo x € R; (2) corta o eixo das ordenadas no ponto (0, 1); (3) 10x)= é crescente
se a> le decrescente se 0 <a<1
GONÇALVES, Minam Buss; FLEMMING, Diva Marília. Cálculo A - funções, limite, derivação e integração. 6. ed. São
Paulo: Pearson Prentice Hall, 2006.
Com base nessas informações, considere uma cultura de crescimento de bactérias com caracteristica exponencial
Sabe-se que uma célula bacteriana pode se dividir uma membrana celular bacteriana vira duas, duas viram quatro e
assim sucessivamente, como ilustrado na figura a seguir​

Answer 1

Resposta:

Uma função exponencial é uma função que possui uma variável como expoente. Matematicamente, ela pode ser representada por f de R em R, que é obtida pela lei de formação f(x) = ax, em que “a” é um número real dado, a > 0 e a ≠ 1. As funções desse tipo possuem algumas propriedades resultantes das potências, além de características que podem ajudar na realização dos cálculos. Essas propriedades são:

1ª Propriedade: Se x = 0, então f(x) = 1.

Isso acontece por causa das propriedades de potências. Observe o que ocorre à função f(x) = 2x quando x = 0:

f(x) = 2x

f(0) = 20

f(0) = 1

No entanto, esse resultado vale para todo a pertencente aos números reais, pois qualquer número elevado a zero será igual a um. Sendo assim, o caso geral é:

f(x) = ax

f(0) = a0

f(0) = 1

2ª Propriedade: Se a > 1, então, a função exponencial será crescente.

Uma função é considerada crescente quando dados os dois valores distintos do domínio x1 e x2, com x1 < x2: f(x1) < f(x2).

Assim, na função exponencial, podemos observar os expoentes x1 e x2. Toda vez que x1 < x2, e que a > 1, teremos como consequência ax1 < ax2.

Por exemplo: f(x) = 2x. Observe que a = 2, que é maior que 1. Assim, essa função é crescente. Por isso, tomando x1 = 1 e x2 = 2, teremos:

ax1 < ax2

21 < 22

2 < 4

3ª Propriedade: Se “a” for menor que 1 e maior que zero, então, a função exponencial será decrescente.

Uma função é considerada decrescente quando dados os dois valores distintos do domínio x1 e x2, com x1 < x2: f(x1) > f(x2).

Assim, na função exponencial, podemos observar os expoentes x1 e x2. Toda vez que x1 < x2, e que 0 < a < 1, teremos como consequência ax1 > ax2.

Por exemplo: f(x) = 0,5x. Nesse exemplo, a = 0,5 e está no intervalo referente a essa propriedade. Como essa função é decrescente, se x1 = 1 e x2 = 2, teremos:

x1 < x2

ax1 > ax2

0,51 > 0,52

0,5 > 0,25

Observe que “a” é obrigatoriamente diferente de 1 por definição da função e, se for igual a zero, a função será contemplada pela primeira propriedade. Por isso, o intervalo aberto 0 < a < 1.

4ª Propriedade: Sempre que ax1 = ax2, teremos x1 = x2.

Isso acontece para todo valor de x, desde que a ≠ 1 e a > 0.

Por exemplo: na função f(x) = 7x. Se f(x1) = 49 e f(x2) = 49, teremos:

f(x1) = f(x2)

ax1 = ax2

7x1 = 7x2

Como o resultado das duas potências, no exemplo, é igual a 49, então, x1 e x2 só podem ser iguais a 2.

x1 = x2 = 2

5ª Propriedade: O gráfico da função exponencial sempre estará localizado acima do eixo x.

Isso acontece porque, por definição, “a” sempre será maior que zero em toda função exponencial. Como “a” é base de uma potência, o resultado dessa potência sempre será maior que zero. Isso significa que, no plano cartesiano, os valores de f(x) correspondentes a y nunca serão negativos, ou seja, nunca ficarão abaixo do eixo x.

Quando a função é decrescente, os valores de y no plano cartesiano aproximam-se de zero sempre que o valor de x aumenta. Caso contrário, a função afastar-se-ia de zero com o aumento de x.