Preparação para o Teste — Matemática A · 11.º Ano · outubro 2026 FUNÇÕES Ver resolução (online)

Ficha de Preparação para o Teste
Matemática A · 11.º Ano · Funções · outubro 2026

Funções cúbicas e quárticas · Polinómios · Operações com funções · Funções racionais · Problemas de modelação
Itens de três graus de dificuldade para organizar o estudo. A resolução passo a passo encontra-se numa página à parte.
BÁSICO consolidação · INTERMÉDIO nível de teste · DESAFIO raciocínio mais elaborado

Indicações gerais

Grupo I — Itens de escolha múltipla

1. Escolha múltipla. resolução →

1.1. BÁSICO Seja $p$ uma função polinomial de grau $3$, com coeficientes reais. Qual das afirmações é sempre verdadeira?

(A) $p$ tem exatamente três zeros reais distintos. (B) $p$ tem pelo menos um zero real. (C) $p$ tem exatamente dois zeros reais distintos. (D) $p$ não tem zeros reais.

1.2. BÁSICO Considere $q(x)=-2x^4+5x^2+1$. Quais são, respetivamente, os valores de $\displaystyle\lim_{x\to-\infty}q(x)$ e $\displaystyle\lim_{x\to+\infty}q(x)$?

(A) $+\infty$ e $+\infty$ (B) $-\infty$ e $+\infty$ (C) $+\infty$ e $-\infty$ (D) $-\infty$ e $-\infty$

1.3. BÁSICO Qual é o resto da divisão de $P(x)=x^3-2x+3$ por $x-2$?

(A) $7$ (B) $-7$ (C) $3$ (D) $0$

1.4. INTERMÉDIO A função $p(x)=(x+2)^2(x-1)$ muda de sinal ao passar por qual dos seus zeros?

(A) Apenas por $-2$. (B) Por $-2$ e por $1$. (C) Apenas por $1$. (D) Por nenhum deles.

1.5. INTERMÉDIO Sejam $f(x)=x^2-9$ e $g(x)=x-3$, ambas de domínio $\mathbb R$. Qual é o domínio de $\dfrac fg$?

(A) $\mathbb R$ (B) $\mathbb R\setminus\{3\}$ (C) $\mathbb R\setminus\{-3,3\}$ (D) $\mathbb R\setminus\{-3\}$

1.6. INTERMÉDIO Quais são as assíntotas vertical e horizontal do gráfico de $f(x)=2-\dfrac{3}{x+1}$?

(A) $x=-1$ e $y=2$ (B) $x=1$ e $y=2$ (C) $x=-1$ e $y=-3$ (D) $x=2$ e $y=-1$

1.7. INTERMÉDIO Se $h(x)=\dfrac{x+2}{x-1}$, qual é o valor de $\displaystyle\lim_{x\to1^+}h(x)$?

(A) $0$ (B) $1$ (C) $-\infty$ (D) $+\infty$

1.8. DESAFIO O gráfico de $r(x)=a+\dfrac{b}{x-2}$, com $b\ne0$, tem assíntota horizontal $y=3$ e passa pelo ponto $(0,1)$. Qual é o valor de $b$?

(A) $-4$ (B) $2$ (C) $4$ (D) $-2$

Grupo II — Itens de resposta aberta

2. Uma função cúbica ao pormenor. resolução →

Considere a função $f$, de domínio $\mathbb{R}$, definida por $f(x)=x^3-3x+1$. Nas alíneas seguintes, use a calculadora gráfica e apresente os valores aproximados arredondados às milésimas.

2.1. BÁSICO Determine os zeros de $f$ e as coordenadas do ponto em que o seu gráfico interseta o eixo $Oy$. Designe os zeros, por ordem crescente, por $\alpha$, $\beta$ e $\gamma$.

2.2. INTERMÉDIO Construa um quadro de sinal de $f$ e resolva a inequação $f(x)\geq0$.

2.3. INTERMÉDIO Estude a monotonia e os extremos de $f$. Apresente um quadro de variação e distinga os extremos relativos dos absolutos.

2.4. DESAFIO Indique o comportamento de $f$ no infinito. Em seguida, determine, em função de $k\in\mathbb{R}$, o número de soluções reais distintas da equação $f(x)=k$.

3. Uma quártica com zeros duplos. resolução →

Seja $g:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ definida por $g(x)=-x^4+8x^2-16$. Pode recorrer à calculadora gráfica no estudo da monotonia e dos extremos.

3.1. BÁSICO Escreva $g(x)$ como produto de fatores lineares. Determine os zeros e as respetivas multiplicidades.

3.2. INTERMÉDIO Justifique a simetria do gráfico em relação a $Oy$, estude o sinal de $g$ e indique a interseção com $Oy$.

3.3. INTERMÉDIO Estude a monotonia, os extremos e o comportamento de $g$ no infinito. Indique o conjunto de valores que a função assume.

3.4. DESAFIO Resolva exatamente a equação $g(x)=-9$ e interprete as soluções em termos de interseções de gráficos.

4. Uma família de funções quárticas. resolução →

Considere a família $h(x)=ax^4+bx^2$, com $a\in\mathbb{R}\setminus\{0\}$ e $b\in\mathbb{R}$.

4.1. BÁSICO Mostre que todas as funções da família são pares e que os seus gráficos passam na origem. Indique o comportamento no infinito consoante o sinal de $a$.

4.2. DESAFIO Determine as condições sobre $a$ e $b$ para que $h$ tenha um ou três zeros reais distintos. Explique por que razão não pode ter exatamente dois zeros reais distintos e identifique a multiplicidade de zero quando $b=0$.

4.3. INTERMÉDIO Uma das funções da família tem zero $2$ e o seu gráfico passa pelo ponto $(1,-6)$. Determine $a$ e $b$ e apresente todos os zeros dessa função, com as respetivas multiplicidades.

5. Divisão e teorema do resto. resolução →

Considere o polinómio $P(x)=2x^3-3x^2-11x+9$.

5.1. INTERMÉDIO Efetue a divisão euclidiana de $P(x)$ por $x^2+x-2$. Indique o quociente e o resto e escreva a identidade fundamental da divisão.

5.2. BÁSICO Use a regra de Ruffini para dividir $P(x)$ por $x-3$. Confirme o resto pelo teorema do resto.

5.3. INTERMÉDIO Seja $P_m(x)=2x^3-3x^2-11x+m$. Determine $m$ em cada caso independente: a) $P_m$ é divisível por $x+2$; b) a divisão de $P_m$ por $x-1$ tem resto $5$.

5.4. DESAFIO Sem efetuar a divisão, determine o resto da divisão de $P(x)$ por $(x-1)(x-3)$.

6. Fatorizar para compreender o gráfico. resolução →

Seja $A(x)=x^4+2x^2+8x+5$. Sabe-se que $-1$ é uma raiz de $A$.

6.1. INTERMÉDIO Use a regra de Ruffini duas vezes para decompor $A(x)$ num produto de fatores lineares e quadráticos.

6.2. BÁSICO Indique quantas raízes reais distintas tem $A$ e qual a multiplicidade de cada uma. Justifique por que razão o fator quadrático não origina outras raízes reais.

6.3. DESAFIO Sem recorrer à calculadora, estude o sinal de $A$ e determine o seu mínimo absoluto. Explique como o gráfico se comporta junto de $(-1,0)$ e indique o comportamento no infinito.

7. Fatorização, sinal e translação. resolução →

Considere o polinómio $p(x)=2x^3-x^2-8x+4$. Sabe-se que $\frac12$ é uma das suas raízes.

7.1. BÁSICO Decomponha $p(x)$ num produto de fatores do primeiro grau.

7.2. BÁSICO Resolva a equação $p(x)=0$.

7.3. INTERMÉDIO Determine o conjunto-solução da inequação $p(x)\leq 0$.

7.4. DESAFIO Sem desenvolver $p(x+1)$, resolva a inequação $p(x+1)>0$.

8. Operações com funções e domínio. resolução →

Sejam $f$ e $g$ as funções de domínio $\mathbb{R}$ definidas por $f(x)=x^2+x-2$ e $g(x)=x-1$.

8.1. BÁSICO Determine expressões simplificadas para $f+g$ e $f-g$ e indique os seus domínios.

8.2. INTERMÉDIO Determine os zeros e estude o sinal da função produto $f\times g$.

8.3. BÁSICO Caracterize a função quociente $q=\frac fg$, indicando o domínio, uma expressão simplificada e os zeros.

8.4. DESAFIO Resolva a condição $\left(\frac fg\right)(x)\geq [g(x)]^2+1$.

9. Do quadro de sinal às expressões. resolução →

As funções polinomiais $f$ e $g$, ambas de domínio $\mathbb{R}$, têm as variações de sinal indicadas no quadro.

$x$$]-\infty,-2[$$-2$$]-2,1[$$1$$]1,3[$$3$$]3,+\infty[$
$f(x)$$-$$0$$-$$-$$-$$0$$+$
$g(x)$$-$$0$$+$$0$$-$$-$$-$
Quadro de sinal de $f$ e de $g$.

9.1. BÁSICO Indique os zeros de cada função e o domínio da função $\frac fg$.

9.2. INTERMÉDIO Resolva a inequação $f(x)g(x)\geq0$.

9.3. INTERMÉDIO Resolva a inequação $\frac{f(x)}{g(x)}\leq0$.

9.4. DESAFIO Sabe-se ainda que $f$ tem grau $3$ e coeficiente do termo de maior grau igual a $2$, enquanto $g$ tem grau $2$ e coeficiente do termo de maior grau igual a $-3$. Determine uma expressão analítica de cada função.

10. Estudar uma função racional. resolução →

Considere a função $f$, de domínio máximo, definida por $f(x)=\dfrac{2x-6}{x+1}$.

10.1. BÁSICO Escreva $f(x)$ na forma $A+\dfrac{B}{x-h}$ e indique o domínio e o conjunto de imagens.

10.2. INTERMÉDIO Determine as interseções do gráfico com os eixos e estude o sinal de $f$.

10.3. INTERMÉDIO Indique as assíntotas e calcule $\lim_{x\to-\infty}f(x)$, $\lim_{x\to+\infty}f(x)$, $\lim_{x\to-1^-}f(x)$ e $\lim_{x\to-1^+}f(x)$.

10.4. DESAFIO Resolva a inequação $f(x)\le4$.

11. Do gráfico à expressão. resolução →

A figura representa uma função $h$ da forma $h(x)=A+\dfrac{B}{x-c}$, com $B\ne0$. As retas tracejadas são as suas assíntotas e o ponto $P(0,-2)$ pertence ao gráfico.

-6-4-246810-6-42468Oxyx = 2y = 1P(0, −2)h
As retas tracejadas são as assíntotas do gráfico.

11.1. BÁSICO Indique as equações das assíntotas, o domínio e o conjunto de imagens de $h$.

11.2. INTERMÉDIO Determine uma expressão analítica de $h$ e escreva-a como quociente de dois polinómios.

11.3. INTERMÉDIO Use o gráfico para resolver $h(x)\ge-2$ e confirme a leitura por cálculo.

11.4. INTERMÉDIO Calcule os limites de $h(x)$ quando $x\to-\infty$, $x\to+\infty$, $x\to2^-$ e $x\to2^+$. Explique por que motivo $h(x)=1$ não tem solução.

12. A velocidade média de um percurso. resolução →

Num treino, uma ciclista percorre $24\,\mathrm{km}$ de ida e regressa pelo mesmo trajeto, sem paragens. Na ida mantém a velocidade de $18\,\mathrm{km/h}$ e, na volta, uma velocidade constante $x\,\mathrm{km/h}$, com $x>0$. Seja $v(x)$ a velocidade média de todo o percurso, em $\mathrm{km/h}$.

12.1. BÁSICO Determine o tempo de cada trajeto e mostre que $v(x)=\dfrac{36x}{x+18}$. Indique o domínio no contexto do problema.

12.2. INTERMÉDIO Qual deve ser a velocidade na volta para que a média de todo o percurso seja $20\,\mathrm{km/h}$?

12.3. DESAFIO O plano de treino limita a velocidade da volta a $30\,\mathrm{km/h}$. Determine a maior velocidade média possível no percurso completo e decida se é possível obter uma média de $24\,\mathrm{km/h}$.

12.4. INTERMÉDIO Sem a limitação da alínea anterior, calcule $\displaystyle\lim_{x\to+\infty}v(x)$. A média de todo o percurso pode ser exatamente $36\,\mathrm{km/h}$?

13. Encontro de dois veículos. resolução →

Dois veículos partem simultaneamente dos extremos $A$ e $B$ de um troço retilíneo de uma pista com $180$ metros de comprimento e deslocam-se em sentidos opostos, ao encontro um do outro. O veículo que parte de $A$ mantém a velocidade de $12\ \mathrm{m/s}$ e o que parte de $B$ mantém a velocidade de $v\ \mathrm{m/s}$, com $v>0$.

Seja $P$ o ponto de encontro e seja $x$ a distância, em metros, de $A$ a $P$.

180 mAPB12 m/sv m/sx180 − x
Esquema do percurso e das distâncias até ao ponto de encontro (sem escala).

13.1. INTERMÉDIO Justifique que $0<x<180$ e mostre que a velocidade do veículo que parte de $B$ é dada, em função de $x$, por $v(x)=\dfrac{2160-12x}{x}$.

13.2. BÁSICO Determine a velocidade do veículo que parte de $B$ para que o encontro ocorra a $45$ metros de $A$.

13.3. BÁSICO Determine a distância de $A$ ao ponto de encontro se o veículo que parte de $B$ circular à velocidade de $24\ \mathrm{m/s}$.

13.4. INTERMÉDIO Determine $\displaystyle\lim_{x\to180^-}v(x)$ e $\displaystyle\lim_{x\to0^+}v(x)$ e interprete os resultados no contexto do problema.

14. Duas mangueiras a encher uma piscina. resolução →

Uma piscina, inicialmente vazia, pode ser enchida com duas mangueiras de caudais constantes. A primeira, funcionando sozinha, demora $4$ horas a encher a piscina. A segunda, funcionando sozinha, demora $t$ minutos, com $t>0$. Admita que não há perdas de água.

Seja $m(t)$ o número de minutos necessário para encher a piscina quando as duas mangueiras são abertas simultaneamente e permanecem abertas até a piscina ficar cheia.

14.1. INTERMÉDIO Mostre que $m(t)=\dfrac{240t}{t+240}$, com $t>0$.

14.2. BÁSICO Determine o tempo que a segunda mangueira demora a encher a piscina sozinha, sabendo que as duas juntas a enchem em $96$ minutos. Apresente o resultado em minutos e em horas e minutos.

14.3. DESAFIO Para certos valores de $t$, o tempo de enchimento com as duas mangueiras é superior a metade do tempo que a segunda demora a encher a piscina sozinha.

Recorrendo à calculadora gráfica, determine o conjunto de valores de $t$ que satisfaz esta condição. Comece por escrever a inequação a resolver. Apresente os gráficos utilizados, as coordenadas do ponto de interseção admissível e o conjunto-solução.

14.4. INTERMÉDIO Determine $\displaystyle\lim_{t\to0^+}m(t)$ e $\displaystyle\lim_{t\to+\infty}m(t)$ e interprete os resultados. Estude a existência de assíntotas do gráfico de $m$ no domínio contextual $]0,+\infty[$.

Justifique ainda por que razão a reta $t=-240$, embora seja uma assíntota da função racional definida pela mesma expressão em $\mathbb R\setminus\{-240\}$, não é uma assíntota do modelo contextual.

15. Um barco a subir e a descer o rio. resolução →

Um barco faz viagens de ida e volta entre dois cais, $A$ e $B$, situados na mesma margem de um rio e a $12\,\mathrm{km}$ um do outro. O cais $A$ fica a montante de $B$, e a corrente do rio tem velocidade constante de $3\,\mathrm{km/h}$, no sentido de $A$ para $B$.

Em águas paradas, o barco desloca-se à velocidade constante de $v\,\mathrm{km/h}$. Assim, em relação à margem, a sua velocidade é $v+3$ na viagem de $A$ para $B$, a favor da corrente, e $v-3$ na viagem de $B$ para $A$, contra a corrente (ambas em $\mathrm{km/h}$).

Seja $T(v)$ o tempo, em horas, que o barco demora a fazer o percurso $A\to B\to A$, sem paragens.

12 kmAB(montante)(jusante)ida (A → B): v + 3 km/hcorrente: 3 km/hvolta (B → A): v − 3 km/h
Esquema da viagem (sem escala).

15.1. INTERMÉDIO Explique por que razão, neste contexto, tem de ser $v>3$ e mostre que $T(v)=\dfrac{24v}{v^2-9}$.

15.2. BÁSICO Determine a velocidade do barco em águas paradas para que a viagem de ida e volta demore $3$ horas.

15.3. INTERMÉDIO Determine $\displaystyle\lim_{v\to3^+}T(v)$ e $\displaystyle\lim_{v\to+\infty}T(v)$. Interprete os resultados no contexto do problema e indique as equações das assíntotas do gráfico de $T$.

15.4. DESAFIO Mostre que, qualquer que seja $v>3$, a viagem de ida e volta demora mais tempo do que demoraria se as águas do rio estivessem paradas. Quantos minutos se perdem por causa da corrente quando $v=9$?

16. A concentração de sal num depósito. resolução →

Um depósito com capacidade para $1000$ litros contém inicialmente $200$ litros de água, na qual estão dissolvidos $1000$ gramas de sal. Num certo instante, abre-se uma torneira que introduz no depósito, ao ritmo constante de $20$ litros por minuto, uma solução com $30$ gramas de sal por litro. Não sai líquido do depósito e admite-se que a mistura fica sempre homogénea.

Seja $C(t)$ a concentração de sal no depósito, em gramas por litro ($\mathrm{g/L}$), $t$ minutos após a abertura da torneira, até o depósito ficar cheio.

200 L · 1000 g de salsolução com 30 g/L, a 20 L/min1000 L(capacidade)Não sai líquido do depósito.
Situação inicial do depósito (sem escala).

16.1. INTERMÉDIO Mostre que $C(t)=\dfrac{30t+50}{t+10}$ e justifique que, neste contexto, o domínio de $C$ é $[0,40]$.

16.2. BÁSICO Determine o instante em que a concentração de sal atinge $20\,\mathrm{g/L}$ e o volume de líquido no depósito nesse instante.

16.3. INTERMÉDIO Escreva $C(t)$ na forma $a+\dfrac{b}{t-c}$. Justifique, sem recorrer à calculadora, que a concentração aumenta ao longo do tempo e indique o conjunto dos valores que a concentração assume até o depósito ficar cheio.

16.4. DESAFIO Admita agora que o depósito tinha capacidade ilimitada, de modo que o modelo seria válido para todo o $t\ge0$. Calcule $\displaystyle\lim_{t\to+\infty}C(t)$ e interprete o resultado. A concentração chegaria a atingir esse valor? Quantos litros de solução teriam de entrar no depósito para que a concentração diferisse desse valor menos de $0{,}1\,\mathrm{g/L}$?

17. A concentração de um medicamento. resolução →

A concentração de um medicamento no sangue de um doente, $t$ horas após a sua administração, é dada, em miligramas por litro ($\mathrm{mg/L}$), por $C(t)=\dfrac{30t}{t^2+9}$, com $t\ge0$.

17.1. BÁSICO Calcule $C(0)$ e $C(2)$ e interprete os valores obtidos no contexto do problema. Apresente $C(2)$ arredondado às centésimas.

17.2. INTERMÉDIO O medicamento só é eficaz quando a sua concentração no sangue é superior a $4\,\mathrm{mg/L}$. Recorrendo à calculadora gráfica, determine durante quanto tempo o medicamento é eficaz. Comece por escrever uma condição que traduza o problema e apresente os gráficos visualizados e as coordenadas dos pontos relevantes.

17.3. DESAFIO Mostre, sem recorrer à calculadora, que a concentração nunca ultrapassa $5\,\mathrm{mg/L}$ e determine o instante em que atinge esse valor. Sugestão: estude o sinal de $5-C(t)$.

17.4. INTERMÉDIO Calcule $\displaystyle\lim_{t\to+\infty}C(t)$ e interprete o resultado. Justifique que o gráfico de $C$ tem uma assíntota horizontal, mas não tem assíntotas verticais.

Desafio final

18. A caixa mais económica. resolução →

Uma fábrica produz caixas de cartão sem tampa, com a forma de um prisma quadrangular reto (a base é um quadrado) e com $32$ litros de capacidade, isto é, $32\,\mathrm{dm^3}$. Seja $x$ a medida, em decímetros, da aresta da base e seja $h$ a altura da caixa, também em decímetros. Despreze a espessura do cartão e as abas de colagem.

Seja $A(x)$ a área, em $\mathrm{dm^2}$, do cartão gasto numa caixa: a base e as quatro faces laterais.

xxhaberta (sem tampa)capacidade: 32 L
Caixa sem tampa, de base quadrada (sem escala).

Atenção: este exercício é propositadamente muito exigente. Junta modelação, funções racionais, divisão de polinómios, multiplicidade de raízes e estudo do sinal. Nas alíneas 18.3, 18.4 e 18.5, não recorra à calculadora.

18.1. INTERMÉDIO Exprima $h$ em função de $x$ e mostre que $A(x)=x^2+\dfrac{128}{x}=\dfrac{x^3+128}{x}$, com $x>0$.

18.2. INTERMÉDIO Calcule $\displaystyle\lim_{x\to0^+}A(x)$ e $\displaystyle\lim_{x\to+\infty}A(x)$ e interprete os resultados no contexto do problema. Justifique que o gráfico de $A$ tem uma assíntota vertical, mas não tem assíntota horizontal.

18.3. DESAFIO Mostre que $A(x)-48=\dfrac{(x-4)^2(x+8)}{x}$, para todo o $x>0$. Conclua quais são as dimensões da caixa que gasta menos cartão e qual é essa área mínima.

18.4. DESAFIO Por razões de custo, cada caixa não pode gastar mais de $68\,\mathrm{dm^2}$ de cartão. Determine, em valores exatos, o conjunto dos valores possíveis para a aresta da base.

18.5. DESAFIO Considere agora caixas do mesmo tipo, mas com uma capacidade qualquer de $V$ litros, com $V>0$. Mostre que, qualquer que seja $V$, a caixa que gasta menos cartão tem altura igual a metade da aresta da base e exprima essa área mínima em função de $V$.

Sugestão: considere o número positivo $a$ tal que $a^3=2V$ e generalize o processo usado em 18.3.

Fim da ficha

Consultar a resolução passo a passo →

Ficha original de preparação elaborada a partir dos conteúdos das questões-aula 17B, 18A, 19A, 20A, 21A, 22A e 23A do capítulo 6 de M360 11 e dos problemas 74 e 75 fornecidos como referência. Os dados e os enunciados foram adaptados para treino.