Determine a função y = f x ,   x > 0 , cujo gráfico passa pelo ponto ( 1,2 ) e que goza da propriedade: a área do triângulo de vértices 0,0 ,   ( x , y ) e 0 , m , m > 0 é igual a 1 , para todo ( x , y ) no gráfico de f , onde ( 0 , m ) é a interseção da reta tangente em ( x , y ) com o eixo y .

Passo 1

Belezinha galera, vamos lá! Seja

A função procurada. A equação da reta tangente no ponto genérico:

É:

Passo 2

Para que a reta tangente encontre o eixo y no ponto ( 0 , m ) , deveremos ter, m = f p - p f ' p ; como, a área do triângulo de vértices 0,0 , ( 0 , m ) e ( p , f p ) é m p 2 , segue que a função procurada é solução da equação

p f p - p 2 f ' p 2 = 1

Que é equivalente a f ' p = f p p - 2 p 2 , ou seja, a função procurada y = f x ,   x > 0 , deverá ser solução da equação linear d y d x = 1 x y - 2 x 2 ,   x > 0 .

Passo 3

Resolvendo e levando em conta a condição y = 2 para x = 1 , obtém-se:

Resposta

y = x + 1 x ,   x > 0

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