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Para quais valores da constante \( c \) a funço \( f(x)=\left\{\begin{array}{ll}c x+2, & \text { se } x<0 \\ x^{2}+c-3, & \text { se } x \geq 0\end{array}\right. \) e contínua? Justifique sua resposta.

Ask by Bowman Rose. in Brazil
Feb 28,2025

Upstudy AI Solution

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Answer

A função é contínua se \( c = 5 \).

Solution

Para que a função seja contínua, é necessário que ela não apresente "quebras" no gráfico, ou seja, que o limite à esquerda do ponto onde a definição muda seja igual ao valor da função nesse mesmo ponto. No caso, a função muda a definição em x = 0. Passo 1: Calcular o limite à esquerda (x → 0⁻): Para x < 0 temos f(x) = c·x + 2. Assim, limₓ→0⁻ f(x) = c·0 + 2 = 2. Passo 2: Calcular o valor da função em x = 0: Para x ≥ 0 temos f(x) = x² + c – 3. Portanto, f(0) = 0² + c – 3 = c – 3. Passo 3: Igualar o limite à esquerda com o valor da função para garantir a continuidade em x = 0: 2 = c – 3. Resolvendo para c: c = 2 + 3 = 5. Conclusão: A função f(x) é contínua se, e somente se, c = 5.

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Para que a função \( f(x) \) seja contínua em todo o seu domínio, precisamos garantir que ela seja contínua no ponto onde as duas expressões se encontram, que é \( x = 0 \). Portanto, precisamos que o limite da função quando \( x \) se aproxima de 0 pela esquerda seja igual ao limite quando \( x \) se aproxima pela direita e, por conseguinte, ao valor da função em \( x = 0 \). Calculando os limites: 1. Para \( x < 0 \) (aproximando pela esquerda): \[ \lim_{x \to 0^-} f(x) = c \cdot 0 + 2 = 2 \] 2. Para \( x \geq 0 \) (aproximando pela direita): \[ \lim_{x \to 0^+} f(x) = 0^2 + c - 3 = c - 3 \] Igualando os limites para continuidade em \( x = 0 \): \[ 2 = c - 3 \] Resolvendo a equação: \[ c = 2 + 3 = 5 \] Portanto, a função \( f(x) \) será contínua se \( c = 5 \). Assim, a única constante que garante a continuidade da função é \( 5 \).

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