conjunto imagem de arctan(x)
1) Vamos procurar os valores reais que arctan(x) assume através do seu quadro de variação
⇥Vamos estudar a variação de f(x): procuremos primeiro onde se anula a sua derivada f'(x) = 1x2 + 1
⇥Vamos resolver em ℝ: 1x2 + 1 = 0
⇥⇥1.1) Vamos resolver em ℝ: 1 = 0
⇥⇥A afirmação 1 = 0 é falsa, qualquer que seja o valor de x
⇥⇥Solução: x ∈ ∅
⇥⇥1.2) Para evitar um denominador nulo, vamos resolver: x2 + 1 ≠ 0
⇥⇥ x2 ≠ -1
⇥⇥Em ℝ, um quadrado nunca é negativo: nenhum número real tem -1 como quadrado
⇥⇥Solução: x ∈ ∅
⇥f'(x) não se anula no domínio de f
⇥Formada por funções usuais, f'(x) é contínua onde está definida: em cada intervalo onde não se anula, mantém o sinal do seu valor num ponto
⇥f'(0) = 1 > 0: f é crescente em ℝ
⇥Vamos calcular os valores de f nos extremos do quadro, ou os seus limites nos extremos infinitos ou excluídos
⇥Quando x tende para -∞, f(x) tende para -π2
⇥Quando x tende para +∞, f(x) tende para π2
⇥Vamos construir o quadro de variação:
⇥
x-∞+∞
f'(x)+
f(x)-π2↗π2
⇥Portanto, f é crescente em ℝ
Em ℝ, f é contínua: assume todos os valores de ]-π2 ; π2[
▶Conjunto imagem:   ]-π2 ; π2[