Questão 61 da FUVEST 2012

1ª fase

Considere a função

f(x) = 1 - \frac{4x}{(x + 1)^2}\ ,

a qual está definida para x \neq -1. Então, para todo x \neq 1 e x \neq -1, o produto f(x)f(-x) é igual a

  1. A
    -1
  2. B
    1
  3. C
    x + 1
  4. D
    x^2 + 1
  5. E
    (x - 1)^2
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Resolução comentada

A ideia é simplificar f(x) e f(-x) separadamente e depois multiplicar.

  1. Coloque f(x) sobre um denominador comum:

    f(x) = \frac{(x+1)^2 - 4x}{(x+1)^2} = \frac{x^2 - 2x + 1}{(x+1)^2} = \frac{(x-1)^2}{(x+1)^2}

  2. Para f(-x), troque x por -x:

    f(-x) = \frac{(-x-1)^2}{(-x+1)^2} = \frac{(x+1)^2}{(x-1)^2}

    Pois (-x-1)^2 = (x+1)^2 e (-x+1)^2 = (x-1)^2.

  3. Multiplique:

    f(x)\,f(-x) = \frac{(x-1)^2}{(x+1)^2}\cdot\frac{(x+1)^2}{(x-1)^2} = 1

O cancelamento só é permitido porque x \neq 1 e x \neq -1, condição dada no enunciado (ela garante que nenhum denominador é zero).

Alternativa B.

Por que as outras alternativas estão erradas

  • Aerra o sinal ao elevar (-x-1) ao quadrado, esquecendo que o quadrado é sempre positivo.
  • Cnão resulta de nenhuma simplificação correta; o produto não depende de x.
  • Dconfunde o numerador x^2-2x+1 com x^2+1, ignorando o termo -2x e o cancelamento.
  • Econsidera apenas o numerador de f(x) e esquece o denominador e o fator de f(-x).

Assuntos: simplificação de expressões algébricas, funções, produtos notáveis.

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