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Questão FC364240

Durante o monitoramento de uma peça com movimento oscilatório, um engenheiro está estudando a variação da posição \(f (t)\) de uma peça ao longo do tempo. Ele modela essa posição c

Unidades de Medida (Distância, Massa, Volume, Tempo, etc)

Instituto Consulplan · 2024

Durante o monitoramento de uma peça com movimento oscilatório, um engenheiro está estudando a variação da posição \(f (t)\) de uma peça ao longo do tempo.

 

Ele modela essa posição com a seguinte função periódica:

 

\(f (t) \, = \, 3sen^2 \, (t) \, + \, 5 \, cos^2 \, (t)\)

 

onde \(t\) é o tempo em segundos, \(f (t)\) indica a posição da peça em milímetros e \(f: \, \mathbb{R} \, \to \, \mathbb{R}.\) O engenheiro precisa calcular o produto entre os valores máximo e mínimo da função.

 

O valor encontrado foi:

  1. 15.
  2. 18.
  3. 21.
  4. 24.
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Gabarito

A

Comentário do professor

Usando a identidade trigonométrica, transforme a expressão: \(f(t)=3\sin^2 t+5\cos^2 t=3\sin^2 t+5(1-\sin^2 t)=5-2\sin^2 t\).

Como \(0\le\sin^2 t\le1\), a função \(f(t)=5-2\sin^2 t\) atinge seu máximo quando \(\sin^2 t=0\) e seu mínimo quando \(\sin^2 t=1\).

Logo, \(f_{\max}=5-2\cdot0=5\) e \(f_{\min}=5-2\cdot1=3\). Esses valores são de fato alcançados (por exemplo, \(\sin t=0\) e \(\sin t=\pm1\)).

Portanto, o produto entre o valor máximo e o mínimo é \(5\cdot3=15\), que corresponde à alternativa correta.

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