Uma função racional é aquela definida por um quociente de polinômios, isto é,

com y sendo polinômios sem fatores comuns entre si.

É importante observar que toda função polinomial é uma função racional, bastando considerar . No entanto, uma função racional nem sempre é uma função polinomial.

Exemplo: as funções de proporcionalidade inversa, cuja equação é:

Seus gráficos são hipérboles. Também são hipérboles os gráficos das funções

com

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Vamos

Domínio de funções racionais

Diferentemente das funções polinomiais, cujo domínio é formado por todos os números reais , as funções racionais são definidas para todos os valores de em que o denominador , ou seja,

Exemplo: Para a função racional

,

temos que . Portanto, seu domínio é:

,

que, expresso em intervalos, é

Assíntotas

Os valores de para os quais o denominador da função racional é igual a zero dão origem às assíntotas verticais. Ou seja, as assíntotas verticais são as retas que satisfazem

Para encontrar as assíntotas oblíquas utilizamos

Exemplo: Para a função racional

Calculamos a assíntota vertical, buscando o valor que torna o denominador igual a zero:

Calculamos a assíntota oblíqua, para isso, buscamos

trata-se, na verdade, de uma assíntota horizontal, dada por

Interseções com os eixos coordenados

Para encontrar a interseção com o eixo , devemos igualar a função a zero e encontrar os valores de , isto é, .

Para encontrar a interseção com o eixo , devemos calcular o valor da função em , isto é, .

Exemplo: Para a função racional

não há interseções com os eixos coordenados, pois ambos são assíntotas da função.

Comportamento no infinito

Para determinar o comportamento no infinito, basta calcular os seguintes limites:

Exemplo: O comportamento da função

no infinito é

Portanto, no infinito, a função tende a zero, isto é, o gráfico da função se aproxima cada vez mais do eixo , como pode ser observado em sua representação gráfica.

Continuidade

Se o denominador não for igual a zero para nenhum valor de , então a função é contínua em todos os seus pontos.

Os valores de para os quais é igual a zero são pontos de descontinuidade da função racional. Assim, a função racional não é contínua nas assíntotas verticais.

Exemplo: A função racional

não é contínua em .

Singularidades

Esses pontos são obtidos derivando a função racional e igualando sua derivada a zero. Os valores nos quais a derivada se anula são conhecidos como pontos críticos. Nesses pontos, a função pode atingir um máximo ou mínimo relativo.

Nem todas as funções racionais possuem máximos ou mínimos em seu domínio.

Exemplo: A função

não possui máximos nem mínimos em seu domínio.

Para verificar isso, calculamos a derivada:

Como a derivada não se anula em nenhum ponto do domínio da função, concluímos que a função não possui máximos nem mínimos em seu domínio.

Exercícios de funções racionais

Determine o gráfico, o domínio, as assíntotas, as interseções com os eixos coordenados, o comportamento no infinito, a continuidade e as singularidades das seguintes funções racionais.

1

Solução

1 O gráfico da função é:

2 Domínio da função

Temos . Portanto, seu domínio é

,

que, expresso em intervalos, é

3 Assíntotas

Calculamos a assíntota vertical, buscando os valores que tornam o denominador igual a zero. Assim, a assíntota vertical é

Calculamos a assíntota oblíqua, para isso, buscamos

Como , trata-se de uma assíntota horizontal, dada por

4 Interseções com os eixos coordenados

Não há interseções com os eixos coordenados, pois ambos são assíntotas da função.

5 Comportamento no infinito

Calculamos

por lo que en el infinito la función tiende a cero, esto es, la altura de la gráfica se aproxima a cero lo cual puede observarse de la gráfica de la función

6 Continuidade

A função possui uma assíntota vertical em

Logo, a função não é contínua em

7 Singularidades

A função não possui máximos nem mínimos em seu domínio.

Para verificar isso, calculamos a derivada:

Como a derivada não se anula em nenhum ponto do domínio da função, concluímos que a função não possui máximos nem mínimos em seu domínio.

2

Solução

1 O gráfico da função é:

2 Domínio da função

Temos que que nunca se anula no conjunto dos números reais. Portanto, seu domínio é

,

que, expresso em intervalos, é

3 Assíntotas

Calculamos as assíntotas verticais, buscando os valores que tornam o denominador igual a zero. Calculamos as assíntotas oblíquas, para isso, buscamos

trata-se de uma assíntota horizontal, dada por

4 Interseções com os eixos coordenados

Não há interseção com o eixo coordenado ,pois a função nunca assume o valor zero.

A interseção com o eixo coordenado é:

5 Comportamento no infinito

Calculamos

Portanto, no infinito, a função tende a zero, isto é, o gráfico da função se aproxima cada vez mais do eixo , como pode ser observado em sua representação gráfica.

6 Continuidade

A função não possui assíntota vertical, portanto é contínua em todo o seu domínio

7 Singularidades

Calculamos a derivada

Igualando a derivada a zero, obtemos o ponto crítico

Calculamos a segunda derivada:

Avaliamos o ponto crítico da segunda derivada

Assim, a função possui um valor máximo em

Resumir com IA:

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Ms. Kessia

As palavras são a minha forma de ver o mundo. Escrevo, traduzo e crio histórias que viajam entre línguas e pessoas. Na Superprof, trabalho com tradução do espanhol e conteúdo editorial em português para a página brasileira, um espaço onde posso unir criatividade, cultura e conexão todos os dias. Between languages, stories and people, that’s where I feel at home, turning ideas into words that connect and inspire. Because every text, when written with care, becomes a bridge between worlds. 🌟