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Exercícios de matemática para estudar
Tipologia: Exercícios
1 / 49
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Fun¸c˜oes (12.
o ano)
Exerc´ıcios de Provas Nacionais e Testes Interm´edios
Considere as fun¸c˜oes f e g , de dom´ınio ]0,π[, definidas, respetivamente, por
f (x) = sen
3 x e por g(x) = sen x cos
2 x
Determine as coordenadas dos pontos de intersec¸c˜ao dos gr´aficos das fun¸c˜oes f e g.
Exame – 2025,
´ Ep. especial
′ , ´e definida por
g
′ (x) = cos(3x) +
x + 1
Resolva os dois itens seguintes sem recorrer `a calculadora.
2.1. Estude a fun¸c˜ao g, no intervalo
π
, quanto ao sentido das concavidades do seu gr´afico e quanto
`a existˆencia de pontos de inflex˜ao.
Na sua resposta, apresente:
2.2. Seja r a reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao g no ponto de abcissa 0 , e seja s uma reta perpendicular `a
reta r. Sabe-se que:
Determine a abcissa do ponto A.
Exame – 2025, 2.
a Fase
g(x) =
sen x
1 − x
se x < 0
2 sen
2 x −
3 x + 2 se 0 ≤ x ≤ π
Resolva os dois itens seguintes sem recorrer `a calculadora.
3.1. Averigue se a fun¸c˜ao g ´e cont´ınua em x = 0.
3.2. Estude, no intervalo ]0,π], a fun¸c˜ao g quanto a monotonia e quantoa existˆencia de extremos relativos.
Na sua resposta, apresente os intervalos de monotonia e os valores de x para os quais a fun¸c˜ao g tem
extremos relativos.
Exame – 2025, 1.
a Fase
f (x) =
1 − e
6 x
3 x
se − 2 π < x < 0
4 cos x
sen x − 2
se 0 ≤ x ≤ 2 π
Resolva os dois itens seguintes sem recorrer `a calculadora.
4.1. Averigue se a fun¸c˜ao f ´e cont´ınua em x = 0.
4.2. Estude, no intervalo ]0, 2 π], a fun¸c˜ao f quanto a monotonia e quantoa existˆencia de extremos relativos.
Na sua resposta, apresente os intervalos de monotonia e os valores de x para os quais a fun¸c˜ao f tem
extremos relativos.
Exame – 2024,
´ Ep. especial
π
π
, cuja derivada, g
′ , ´e dada por
g
′ (x) = cos(2x) + 2 sen x
Resolva os dois itens seguintes sem recorrer `a calculadora.
5.1. Seja r a reta tangente ao gr´afico de g no ponto de abcissa 0, e seja s a reta paralela `a reta r que
intersecta o eixo Ox no ponto de abcissa 4.
Determine a equa¸c˜ao reduzida da reta s.
5.2. Estude a fun¸c˜ao g quanto ao sentido das concavidades do seu gr´afico e quanto `a existˆencia de pontos de
inflex˜ao.
Na sua resposta, apresente:
Exame – 2024, 1.
a Fase
Oxy, uma semicircunferˆencia de raio 2 , e centro na origem do
referencial, e o triˆangulo is´osceles [ABC].
Sabe-se que:
OT = α, α ∈
o,
π
α
x
y
Prove que a ´area do triˆangulo [ABC] ´e dada, em fun¸c˜ao de α, por
sen (2α)
Exame – 2023, 2.
a Fase
Oxy, uma circunferˆencia de centro na origem e os pontos A, P
e Q, que pertencem `a circunferˆencia.
Sabe-se que:
π,
3 π
Determine o valor de cos(2α).
α
x
y
Exame – 2023, 1.
a Fase
12.1. Qual das express˜oes seguintes pode definir a fun¸c˜ao derivada de f?
(A) 2 − 2 cos
2 x (B) 2 − 2 sen
2 x (C) 3 − 4 cos
2 x (D) 3 − 4 sen
2 x
12.2. Resolva este item sem recorrer `a calculadora, exceto em eventuais c´alculos num´ericos.
Mostre, recorrendo ao teorema de Bolzano-Cauchy, que o gr´afico da fun¸c˜ao f intersecta a
reta r em, pelo menos, um ponto de abcissa pertencente ao intervalo
π
π
Exame – 2023, 1.
a Fase
Seja f a fun¸c˜ao, de dom´ınio R, definida por
f (x) =
1 − cos x
x
se x < 0
ln
e + x se x ≥ 0
Averigue se a fun¸c˜ao f ´e cont´ınua em x = 0.
Exame – 2022, 2.
a Fase
′ , ´e dada por
g
′ (x) =
3 e
2 x − 7 e
x se x < 0
x + 2 cos
2 x se 0 < x < π
Resolva este item sem recorrer `a calculadora.
Estude a fun¸c˜ao g quanto ao sentido das concavidades do seu gr´afico e quanto `a existˆencia de pontos de
inflex˜ao, no intervalo ]0,π[.
Na sua resposta, apresente:
Exame – 2022, 2.
a Fase
f (x) =
e
2 −x
x + 2
se x ≤ − 2 ∨ x ≥ 2
sen (x − 2)
x
2 − 4
se − 2 < x < 2
Averigue, sem recorrer `a calculadora, se a fun¸c˜ao f ´e cont´ınua em x = 2.
Exame – 2022, 1.
a Fase
nom´etrica.
Sabe-se que:
pertence ao primeiro quadrante;
do ˆangulo AOB
0 < k <
Mostre que a ordenada do ponto C ´e dada, em fun¸c˜ao de k, por
6 k − 32 k
3
x
y
Exame – 2021, 2.
a Fase
Seja g a fun¸c˜ao, de dom´ınio
π
3 π
, definida por g(x) = x cos x + sen x
Mostre, recorrendo ao teorema de Bolzano-Cauchy, que existe pelo menos um ponto pertencente ao gr´afico
da fun¸c˜ao g tal que a reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao nesse ponto tem declive −
Exame – 2021, 1.
a Fase
π
π
, definidas por
f (x) = k sen (2x) e g(x) = k cos x
Sejam, num referencial ortonormado do plano, A, B, e C os pontos de intersec¸c˜ao dos gr´aficos de f e g,
sendo A o ponto de menor abcissa e C o ponto de maior abcissa.
Sabe-se que o triˆangulo [ABC] ´e retˆangulo em B
Determine, sem recorrer `a calculadora, o valor de k
Exame – 2021, 1.
a Fase
π
, definida por f (x) =
e
2 x − 1
tg x
Mostre que o gr´afico da fun¸c˜ao f n˜ao tem ass´ıntotas.
Exame – 2020,
´ Ep. especial
4 + 3 cos(2x)
24.1. Qual ´e a taxa m´edia de varia¸c˜ao da fun¸c˜ao h entre
π
e
7 π
24.2. Determine, sem recorrer `a calculadora, as abcissas dos pontos do gr´afico da fun¸c˜ao h, pertencentes
ao intervalo ] − π,π[, cuja ordenada ´e 2
Exame – 2020,
´ Ep. especial
2 e g(x) = cos x
25.1. Qual ´e o declive da reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao f ◦ g no ponto de abcissa
π
25.2. Mostre, recorrendo ao teorema de Bolzano-Cauchy, que a equa¸c˜ao f (x) = g(x) tem, pelo menos, uma
solu¸c˜ao no intervalo
π
Exame – 2020, 2.
a Fase
h(x) =
1 + xe
x− 1 se x ≤ 1
x − 1
sen (x − 1)
se 1 < x < 4
Averigue, sem recorrer `a calculadora, se a fun¸c˜ao h ´e cont´ınua em x = 1.
Exame – 2020, 2.
a Fase
g(x) =
sen x
1 − e
x
se x < 0
0 se x = 0
x
2 ln x se x > 0
Resolva o item seguinte sem recorrer `a calculadora.
Averigue se a fun¸c˜ao g ´e cont´ınua em x = 0
Exame – 2020, 1.
a Fase
sen x
2 + cos x
28.1. Determine lim
x→ 0
f (π − x)
x
28.2. Estude a fun¸c˜ao f quanto `a monotonia e determine, caso existam, os extremos relativos.
Exame – 2019,
´ Ep. especial
g(x) =
e
2 x − 1
4 x
se x < 0
2 − sen (2x)
se 0 ≤ x ≤ π
33.1. Qual das afirma¸c˜oes seguintes ´e verdadeira?
(A) A fun¸c˜ao g n˜ao tem zeros.
(B) A fun¸c˜ao g tem um ´unico zero.
(C) A fun¸c˜ao g tem exatamente dois zeros.
(D) A fun¸c˜ao g tem exatamente trˆes zeros.
33.2. Averigue se a fun¸c˜ao g ´e cont´ınua no ponto 0
Justifique a sua resposta.
33.3. Estude a fun¸c˜ao g quanto `a monotonia no intervalo ]0,π] e determine, caso existam, os extremos
relativos.
Exame – 2018, 1.
a Fase
x
sen x
Qual das equa¸c˜oes seguintes define uma ass´ıntota do gr´afico da fun¸c˜ao f?
(A) x = 0 (B) x = π (C) x = 1 (D) x =
π
Exame – 2018, 1.
a Fase
f (x) =
2 x − 2
sen (x − 1)
se 1 − π < x < 1
2 se x = 1
e
− 2 x+
Resolva os dois itens seguintes recorrendo exclusivamente a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora.
35.1. Indique, justificando, se a seguinte afirma¸c˜ao ´e verdadeira ou ´e falsa.
A fun¸c˜ao f ´e cont´ınua a esquerda no ponto 1, mas n˜ao ´e cont´ınuaa direita nesse ponto.
35.2. Escreva a equa¸c˜ao reduzida da reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao f no ponto de abcissa 1 −
π
Exame – 2017,
´ Ep. especial
circunferˆencia de centro na origem e raio 1
Sabe-se que:
ponto D
´e paralelo ao eixo Ox
tem amplitude α,
α ∈
π
π
x
y
α
α
Mostre que a ´area do triˆangulo [ABC], representado a sombreado, ´e dada por
tg α cos
2 (2α)
Exame – 2017,
´ Ep. especial
Atr´as do baloi¸co, h´a um muro que limita esse
jardim.
A figura ao lado esquematiza a situa¸c˜ao. O ponto
P representa a posi¸c˜ao da cadeira.
Num determinado instante, em que a crian¸ca
est´a a dar balan¸co, ´e iniciada a contagem do
tempo. Doze segundos ap´os esse instante, a
crian¸ca deixa de dar balan¸co e procura parar o
baloi¸co arrastando os p´es no ch˜ao.
muro
solo
d(t)
haste
Admita que a distˆancia, em dec´ımetros, do ponto P ao muro, t segundos ap´os o instante inicial, ´e dada
por
d(t) =
30 + t sen (πt) se 0 ≤ t < 12
30 + 12e
12 −t sen (πt) se t ≥ 12
(o argumento da fun¸c˜ao seno est´a expresso em radianos)
Admita que, no instante em que ´e iniciada a contagem do tempo, as hastes do baloi¸co est˜ao na vertical
e que a distˆancia do ponto P ao ch˜ao, nesse instante, ´e 4 dm
Treze segundos e meio ap´os o instante inicial, a distˆancia do ponto P ao ch˜ao ´e 4,2 dm
Qual ´e o comprimento da haste?
Apresente o resultado em dec´ımetros, arredondado `as unidades.
Se, em c´alculos interm´edios, proceder a arredondamentos, conserve, no m´ınimo, duas casas decimais.
Exame – 2017, 2.
a Fase
3 π
, definida por
f (x) =
x
2
3 π
< x < 0
ln (e
x
Estude, recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora, a fun¸c˜ao f quanto ao sentido das
concavidades e quanto `a existˆencia de pontos de inflex˜ao do seu gr´afico, no intervalo
3 π
Na sua resposta, indique:
Exame – 2016,
´ Ep. especial
no ponto O e raio 1
Sabe-se que:
Seja α a amplitude, em radianos, do ˆangulo AOP
α ∈
π
Qual das seguintes express˜oes d´a a ´area do triˆangulo [P QR],
representado a sombreado, em fun¸c˜ao de α?
O (^) α
cos(2α)
sen(2α)
cos(2α)
sen(2α)
Exame – 2016, 2.
a Fase
π
, definida por
f (x) =
2 + sen x
cos x
se −
π
< x ≤ 0
x − ln x se x > 0
Estude, recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora, a fun¸c˜ao f quanto `a monotonia e
quanto `a existˆencia de extremos relativos, no intervalo
π
Exame – 2016, 2.
a Fase
um trap´ezio retˆangulo [OP QR]
Sabe-se que:
Seja α a amplitude de um ˆangulo orientado cujo lado origem
´e o semieixo positivo Ox e cujo lado extremidade ´e a semirreta
Qual das express˜oes seguintes d´a a ´area do trap´ezio [OP QR], em
fun¸c˜ao de α?
cos α
cos α
− sen α cos α
(C) cos α +
sen α cos α
(D) cos α −
sen α cos α
x
y
α
Exame – 2016, 1.
a Fase
vale.
Mediu-se a oscila¸c˜ao do tabuleiro da ponte durante um minuto.
Admita que, durante esse minuto, a distˆancia de um ponto P do tabuleiro a um ponto fixo do vale ´e dada,
em metros, por
h(t) = 20 +
2 π
cos(2πt) + t sen (2πt) (t ´e medido em minutos e pertence a [0,1])
Sejam M e m, respetivamente, o m´aximo e o m´ınimo absolutos da fun¸c˜ao h no intervalo [0,1]
A amplitude A da oscila¸c˜ao do tabuleiro da ponte, neste intervalo, ´e dada por A = M − m
Determine o valor de A, recorrendo a m´etodos anal´ıticos e utilizando a calculadora apenas para efe-
tuar eventuais c´alculos num´ericos.
Apresente o resultado em metros.
Exame – 2016, 1.
a Fase
Considere a fun¸c˜ao f , de dom´ınio R, definida por f (x) = a sen x
Seja r a reta tangente ao gr´afico de f no ponto de abcissa
2 π
Sabe-se que a inclina¸c˜ao da reta r ´e igual a
π
radianos.
Determine o valor de a
Exame – 2015,
´ Ep. especial
2 (x)
Qual das express˜oes seguintes define a fun¸c˜ao f
′′ , segunda derivada de f?
(A) 6 sen (2x) cos(x) (B) 6 sen (x) cos(2x) (C) 6 cos(2x) (D) 6 sen (2x)
Exame – 2015, 2.
a Fase
f (x) = 1 − cos(3x) e g(x) = sen (3x)
Seja a um n´umero real pertencente ao intervalo
π
π
Considere as retas r e s tais que:
π
Sabe-se que as retas r e s s˜ao perpendiculares.
Mostre que sen (3a) = −
Exame – 2015, 1.
a Fase
f (x) =
xe
x− 2 se x ≤ 2
sen (2 − x)
x
2
x − 6
k se 2 < x < e
Determine k, de modo que a fun¸c˜ao f seja cont´ınua em x = 2, recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem
utilizar a calculadora.
Exame – 2014,
´ Ep. especial
o.n. xOy, a circunferˆencia de centro O e a reta r
Sabe-se que:
semirreta
com α ∈
π
x
y
r
α
Qual das express˜oes seguintes representa, em fun¸c˜ao de α, a ´area da regi˜ao a sombreado?
sen α − α
tg α − α
tg α
α
Exame – 2014,
´ Ep. especial
π
π
, definida por
f (x) =
cos x
x −
π
se
π
≤ x <
π
k − 3 se x =
π
Qual ´e o valor de k?
Exame – 2014, 2.
a Fase
Sabe-se que AB = 1
Mostre que
= 1 − 2 sen
2
π
Nota:
AD designa o produto escalar do vetor
AB pelo vetor
−−→
Exame – 2014, 2.
a Fase
e raio 2 e os pontos P , Q, R e S
Sabe-se que:
π
α
Para um certo n´umero real θ, com θ ∈
π
, tem-se que tg θ = 2
Determine o valor exato de A(θ), recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora.
Comece por mostrar que A(α) = 16 sen α cos α
Exame – 2014, 2.
a Fase
de uma pirˆamide quadrangular regular cujas arestas
laterais medem 4
Seja α a amplitude, em radianos, do ˆangulo
α ∈
π
,π
A aresta da base da pirˆamide e, consequente-
mente, a ´area de cada uma das faces laterais variam
em fun¸c˜ao de α
Mostre que a ´area lateral da pirˆamide ´e dada,
em fun¸c˜ao de α, por −32 cos α
Sugest˜ao – Comece por exprimir a ´area de uma face lateral
em fun¸c˜ao da amplitude do ˆangulo F SP , que poder´a designar
por β
α
Teste Interm´edio 12.
o ano – 30.04.
presentados a circunferˆencia
de centro no ponto C e
de raio 1, a semirreta
a reta AD e o triˆangulo
Sabe-se que:
x
modo que DE = 6
π
61.1. Mostre que a ´area do triˆangulo [ACE] ´e dada, em fun¸c˜ao de x, por f (x) = 3 sen x +
sen (2x)
61.2. Mostre, sem resolver a equa¸c˜ao, que f (x) = 2 tem, pelo menos, uma solu¸c˜ao em
π
π
Exame – 2013,
´ Ep. especial
f (x) =
xe
3+x
x + sen (x − 1)
1 − x
se x > 1
Averigue, recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora, se a fun¸c˜ao f ´e cont´ınua em x = 1.
Exame – 2013, 2.
a Fase
triˆangulo [OAB] e a reta r
Sabe-se que:
semieixo positivo Ox e cujo lado extremidade ´e a semirreta
π
, π
π
, π
, ´e definida por
P (x) = −6 tg x −
cos x
63.1. Mostre que o per´ımetro do triˆangulo [OAB] ´e dado, em fun¸c˜ao de
α, por P (α)
63.2. Determine o declive da reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao P no
ponto de abcissa
5 π
, sem utilizar a calculadora.
y
r
x
α
Exame – 2013, 2.
a Fase
sen (−x)
x
Considere a sucess˜ao de n´umeros reais (xn) tal que xn =
n
Qual ´e o valor de lim f (xn)?
Exame – 2013, 1.
a Fase
π
, definida por g(x) = sen (2x) − cos x
Seja a um n´umero real do dom´ınio de g
A reta tangente ao gr´afico da fun¸c˜ao g no ponto de abcissa a ´e paralela `a reta de equa¸c˜ao y =
x
Determine o valor de a, recorrendo a m´etodos anal´ıticos, sem utilizar a calculadora.
Exame – 2013, 1.
a Fase