O polinômio P(x) = x3 - x - 1 tem uma raiz real r tal que: 

  • a

    0 < r < 1 

  • b

    1 < r < 2 

  • c

    2 < r < 3 

  • d

    3 < r < 4 

  • e

    4 < r < 5

1ª forma de resolução:

Para qualquer função polinomial  p, se p(a) e p(b) tiverem sinais contrários, então p tem pelo menos uma raiz real entre a e b. As figuras a seguir ilustram essa afirmação em diferentes casos através do gráfico de p:

 


No caso específico do polinômio «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mstyle»«/math», tem-se (valores escolhidos em função das alternativas):

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»0«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»1«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»2«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»5«/mn»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»3«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»23«/mn»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»4«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»59«/mn»«mspace linebreak=¨newline¨/»«mi mathvariant=¨normal¨»P«/mi»«mo»(«/mo»«mn»5«/mn»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»119«/mn»«/mrow»«/mstyle»«/math»

Como P(1) e P(2) têm sinais contrários, pode-se concluir que P tem pelo menos uma raiz real r tal que 1 < r < 2.

Resposta: alternativa B

 

2ª forma de resolução:

As raízes de P(x) são dadas pela equação:

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»-«/mo»«mn»1«/mn»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»0«/mn»«/mrow»«/mstyle»«/math»

a qual pode ser reescrita como:

«math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mstyle»«/math»

Resolver essa última equação equivale a encontrar as abscissas dos pontos de interseção dos gráficos dos polinômios «math style=¨font-family:Tahoma¨ xmlns=¨http://www.w3.org/1998/Math/MathML¨»«mstyle mathsize=¨14px¨»«mrow»«mi mathvariant=¨normal¨»Q«/mi»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«msup»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mn»3«/mn»«/msup»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»e«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»R«/mi»«mo»(«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»)«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»=«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mi mathvariant=¨normal¨»x«/mi»«mo»§#xA0;«/mo»«mo»+«/mo»«mo»§#xA0;«/mo»«mn»1«/mn»«/mrow»«/mstyle»«/math». Esboçando-se ambos em um mesmo plano cartesiano, tem-se:

Pela figura, conclui-se que os gráficos se intersectam em apenas um ponto, de abscissa entre 1 e 2.

Resposta: alternativa B