PRÁTICA COM QUESTÕES OFICIAIS
Questão 17 da UNICAMP 2017
Considere as funções f(x) = 3^x e g(x) = x^3, definidas para todo número real x. O número de soluções da equação f(g(x)) = g(f(x)) é igual a
- A1.
- B2.
- C3.
- D4.
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Resolução comentada
Primeiro, monte cada lado da equação, compondo as funções.
f(g(x)) = 3^{g(x)} = 3^{x^3}
g(f(x)) = (3^x)^3 = 3^{3x}
A equação fica 3^{x^3} = 3^{3x}. Como a função exponencial de base 3 é injetora (bases iguais e diferentes de 1), os expoentes devem ser iguais:
- x^3 = 3x
- x^3 - 3x = 0
- x(x^2 - 3) = 0
As soluções são x = 0, x = \sqrt{3} e x = -\sqrt{3}.
Conferindo, x=\sqrt3 dá x^3 = 3\sqrt3 e 3x = 3\sqrt3, que são iguais. Para x=-\sqrt3, os dois valores são -3\sqrt3. Para x=0, ambos são 0.
Portanto, a equação tem 3 soluções reais.
Alternativa C.
Por que as outras alternativas estão erradas
- Aconsidera só x=0 e esquece as raízes de x^2=3.
- Bconta apenas \sqrt{3} e -\sqrt{3}, esquecendo a raiz x=0 (ao dividir por x).
- Dnão há quarta solução: x^3-3x=0 é de grau 3 e tem no máximo 3 raízes reais.
Assuntos: Função exponencial, Equações polinomiais e relações de Girard.
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Fonte: Comvest/Vestibular Unicamp 2017. Prova oficial ↗