Função exponencial

DEFINIÇÃO:
Chama-se função exponencial qualquer função f de R em R+* dada por uma lei da forma f(x) = ax, em que a é um número real dado, a > 0 e a ≠ 1.
- Se a > 0 (função crescente)
- Se 0 < a < 1 ( função decrescente)






PROPRIEDADES IMPORTANTES
Sendo a e b reais e m e n naturais, valem as seguintes propriedades:
  • an = a.a.a.a. … .a
  • (am)n = am . n
  • am. an = am + n
  • a-n = 1/an
  • am/an = am - n (a ≠ 1 e m ≥ n)
  • bn = a então, b = a1/n
  • (a . b)n = an . bn
  • (a/b)n = an /bn (a ≠ 0)

EXEMPLOS:
1. Calcule em uma única potência:
a) [11³ . (114)² . 11]/116
RESOLUÇÃO
[11³ . (114)² . 11]/116
[11³ . 118 . 11]/116
113 + 8 + 1/116
1112/116
1112 – 6 = 116
RESPOSTA: 116
b) [10 . 10-5 . (10²)-3]/(10 - 4)3
RESOLUÇÃO
[10 . 10-5 . (10²)-3]/10 -12
[10 . 10-5 . 10-6]/10 -12
101 – 5 – 6/10 -12
10 – 10/10 -12
10 -10 + 12 = 10 2
RESPOSTA: 10 2
2. Calcule:
a) a metade de 2³²
RESOLUÇÃO
metade: 2³²/2= 232 – 1 = 231
RESPOSTA: 231
b) a décima parte de 10¹³
RESOLUÇÃO
a décima parte: 10¹³/10 = 1013 – 1 = 1012
RESPOSTA: 1012
c) o triplo de 3²¹
RESOLUÇÃO
o triplo de 3²¹ = 3 . 3²¹ = 321 + 1 = 322
RESPOSTA: 322
3. (Unit-SE) Uma determinada máquina industrial se deprecia de tal forma que seu valor, t anos após a sua compra, é dado por v(t) = v0 . 2 – 0,2t, em que v0 é uma constante real. Se, após 10 anos, a máquina estiver valendo R$ 12 000,00, determine o valor que ela foi comprada.
RESOLUÇÃO
Temos que v(10) = 12 000, então:
v(10) = v0 . 2 – 0,2.10
12 000 = v0 . 2 –2
12 000 = v0 .1/4
12 000 : 1/ 4 = v0
v0 = 12 000 . 4
v0 = 48 000
RESPOSTA: v0 = 48 000
4. (EU-PI) Suponha que, em 2003, o PIB (Produto Interno Bruto) de um país seja de 500 bilhões de dólares. Se o PIB crescer 3% ao ano, de forma cumulativa, qual será o PIB do país em 2023, dado em bilhões de dólares? Use 1,0320 = 1,80.
RESOLUÇÃO
Temos a seguinte função exponencial
P(x) = P0 . (1 + i)t
P(x) = 500 . (1 + 0,03)20
P(x) = 500 . 1,0320
P(x) = 500 . 1,80
P(x) = 900
RESPOSTA: O PIB do país no ano de 2023 será igual a R$ 900 bilhões.
5. Resolva, em R, as seguintes equações exponenciais:
a) 11 2x² – 5x + 2 = 1
RESOLUÇÃO
11 2x² – 5x + 2 = 1
11 2x² – 5x + 2 = 110
Resolvendo a equação do 2º grau 2x² – 5x + 2 = 0 temos:
= b² – 4ac
= (-5)² – 4.2.2
= 25 – 16 = 9
x' = (5 + 9)/4
x' = 2
x'' = (5 - 9)/4
x'' = ½
S = {½, 2}

b) 0,2 x + 1 = 125
RESOLUÇÃO
0,2 x + 1 = 125
(1/5) x + 1 = (125)1/2
(5-1) x + 1 = (53)1/2
(5) - x - 1 = (5)3/2
- x – 1 = 3/2
- x = 1 + 3/2 . (-1)
x = -1 – 3/2
x = -5/2
S = { - 5/2}

c) 103x = 100000
RESOLUÇÃO
103x = 100000
103x = 105
3x = 5
x = 5/3
S {5/3}

d) 10x . 10x + 2 = 1000
RESOLUÇÃO
10x . 10x + 2 = 1000
10x . 10x .102 = 10³
102x . 102 = 10³
102x = 10³/ 102
102x = 10¹
2x = 1
x = ½
S {½}

e) 2 4x + 1 . 8 – x + 3 = 1/16
RESOLUÇÃO
24x + 1 . 8 – x + 3 = 1/16
24x + 1 . (2³) – x + 3 = 16 - 1
24x + 1 . 2 3x + 9 = 2- 4
2 4x . 2 . 2 3x . 2 9 = 2- 4
2 4x . 2 3x . 2. 29 = 2- 4
2 4x – 3x . 2. 29 = 2- 4
2 x = 2- 4/ 210
2 x = 2- 4 - 10
2 x = 2- 14
x = -1 4
S {- 14}

f) 5 x + 3 – 5 x + 2 – 11 . 5 x = 89
RESOLUÇÃO
5 x + 3 – 5 x + 2 – 11 . 5 x = 89
5 x . 5 3 – 5 x . 5 2 – 11 . 5 x = 89
5 x . 125 – 5 x . 25 – 11 . 5 x = 89
5 x(125 – 25 – 11) = 89
5 x . 89= 89
5 x = 89/89
5 x = 1
5 x = 50
x = 0
S {0}
g) (10 x + 5 x)/20 x = 6
RESOLUÇÃO
(2.5) x + 5 x)/(4. 5) x = 6
2x .5x + 5x/4x . 5x = 6
5x(2x + 1)/ 4x . 5x = 6
2x + 1 = 6. 4x
2x + 1 = 6 . (2x)2
Fazendo 2x = y, temos:
y + 1 = 6y²
6y² – y – 1 = 0
= b² – 4ac
= 1 – 4.6.(-1) = 25
y' = (1 + 25)12
y' = (1 + 5)12
y' = ½
y'' < 0 ( não satisfaz)
Se 2x = y, enão:
2x = ½
2x = 2-1
x = - 1
S {-1}
h) (10 x + 20 x)/(1 + 2x) = 100
RESOLUÇÃO
(10 x + 20 x)/(1 + 2x) = 100
[10 x + (2. 10) x]/(1 + 2x) = 100
[10 x + 2x. 10x]/(1 + 2x) = 100
10 x[1 + 2x]//(1 + 2x) = 100
10 x = 10²
x = 2
S = {2}