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Universidade Federal de Ciências da Saúde de Porto Alegre Cálculo I: Informática Biomédica - 2019/2 Profa. Viviane Botelho Introdução as Funções Aula 2: Operações Algébricas. Conjuntos numéricos e equações lineares Radiciação Exemplos: Radicais para potência e vice-versa 1) 𝑥 + 𝑦 3 Potenciação com expoente não inteiro, isto é: 𝑛 𝑢= 𝑢1/𝑛 Propriedade:𝑢𝑚/𝑛 = 𝑛 𝑢𝑚= 𝑚 𝑢𝑛 Por que?? Demais propriedades são similares as da potenciação: 2) 3𝑥 5 𝑥2 3) 𝑦1/3𝑥2/3 4) 𝑢−3/2 5) 𝑥𝑦 4 𝑥2𝑦3 1) 𝑛 𝑢. 𝑣= 𝑛 𝑢. 𝑛 𝑣 2) 𝑛 𝑢 𝑣 = 𝑛 𝑢 𝑛 𝑣 3) 𝑚 𝑛 𝑢 = 𝑛.𝑚 𝑢 4) 𝑛 𝑢𝑛 = 𝑢 𝑛 𝑢 + 𝑣 ≠ 𝑛 𝑢 + 𝑛 𝑣 𝑛 𝑢 − 𝑣 ≠ 𝑛 𝑢 − 𝑛 𝑣 Racionalização: Remover radicais de denominadores 1) 1 2 2) 𝑦 3 𝑥 Exemplos: 3) 5 𝑥2 𝑦3 𝑣 𝑚 𝑢𝑛 Multiplicar numerador e denominador por 𝑚 𝑢𝑚−𝑛 No Cálculo estamos interessados no conjunto dos números reais! Conjuntos numéricos: Agrupamento de números com características semelhantes. A Retal Real: Representação gráfica do conjunto de números reais de forma crescente da esquerda para a direita. - O valor zero é denominado origem. - Números positivos estão á direita e negativos á esquerda da origem. Intervalos: O conjunto dos números reais é ordenado, por isso, podemos representa-los na forma de intervalo. Tipo de Intervalo Notação de desigualdade Notação de intervalo Representação gráfica Intervalo fechado 𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑎 ≤ 𝑥 ≤ 𝑏 [a,b] Intervalo aberto 𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑎 < 𝑥 < 𝑏 (a,b) Intervalo semi-aberto 𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑏 (a,b] Intervalo ilimitado 𝑥 ∈ ℝ: 𝑥 ≤ 𝑎 (−∞, 𝑎] a b a b a b a Exemplos: Converter para a notação de intervalo e representar graficamente 1) 𝑥 ∈ ℝ ∶ 2 ≤ 𝑥 < 5 2) 𝑥 ∈ ℝ 3) 𝑥 ∈ ℝ ∶ 𝑥 > 3 4) 𝑥 ∈ ℝ ∶ −3 ≤ 𝑥 ≤ −1 5) 𝑥 ∈ ℝ ∶ 1 2 ≤ 𝑥 ≤ 5 3 6) 𝑥 ∈ ℝ ∶ −3 ≤ 𝑥 e 𝑥 ≥ 2 7) 𝑥 ∈ ℝ ∶ 1 5 ≤ 𝑥 e 2 ≤ 𝑥 ≤ 5 Resolvendo equações lineares de uma variável. - Resolver uma equação significa encontrar valores para as variáveis para o qual a igualdade é verdadeira. - Equação linear: 𝒂𝒙 + 𝒃 = 𝟎 onde 𝑎 e 𝑏 são números reais e 𝑎 ≠ 0 e 𝑥 é a variável - Uma equação linear tem uma solução apenas. Graficamente: Dada uma função da forma 𝒚 = 𝒂𝒙 + 𝒃 a solução da equação 𝒂𝒙 + 𝒃 = 𝟎 é o valor onde a reta cruza o eixo 𝒙 (isto é, quando 𝑦 = 0) y=x+1 1 2 3-1 𝒙 𝒚 Resolvendo equações lineares de uma variável. Para resolver: - Remover frações e expandir as expressões. - Aplicar a mesma operações de multiplicação e divisão em ambos os lados da igualdade (vulgo “passar para o outro”). - Variáveis de um lado, constantes do outro da igualdade Exemplos: 1) 2𝑥 − 9 = 6 − 𝑥 2) 2(2𝑥 − 3) + 3(𝑥 + 1) = 5𝑥 + 2 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 5) (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 2,5) 3) 5𝑦 − 2 8 = 2 + 𝑦 4 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑦 = 6) 4) 2𝑥 4 − 6 8 + 5 = 3𝑥 + 3 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 0,5) Equações Modulares. 𝑥 = 𝑎 𝑎 = ቊ 𝑥, 𝑥 ≥ 0 −𝑥, 𝑥 ≤ 0 Onde 𝑎 é um número Real. Neste caso, poderá existir mais de um valor de 𝑥 que satisfazem a equação! Por exemplo: 𝑥 = 3 e 𝑥 = −3 são soluções da equação 2𝑥 = 6 Representação gráfica de uma função y= 𝑥 − 𝑎 y= 𝑥 − 2 𝒙 𝒚 Equações Modulares. 𝑥 = 𝑎 𝑎 = ቊ 𝑥, 𝑥 ≥ 0 −𝑥, 𝑥 ≤ 0 Como resolver? - Isolar o termos do módulo - Escrever as duas equações possíveis e resolvê-las separadamente. 2𝑥 = 6 3𝑥 + 1 − 2 = 0 3𝑥 + 2 + 𝑥 = 6 Exemplos: (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = −3 𝑒 𝑥 = 3) (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = −4 𝑒 𝑥 = 1) (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 = 1 3 𝑒 𝑥 = −1) Inequações lineares (sem variáveis no denominador) - Resolver uma inequação significa encontrar intervalos para as variáveis para o qual a desigualdade é verdadeira. - Inequação linear: 𝒂𝒙 + 𝒃 ≥ 𝟎 ou 𝒂𝒙 + 𝒃 ≤ 𝟎 ou 𝒂𝒙 + 𝒃 > 𝟎 ou 𝒂𝒙 + 𝒃 < 𝟎 onde 𝑎 e 𝑏 são números reais e 𝑎 ≠ 0 e 𝑥 é a variável. Propriedades: Não esquecer: Multiplicou por -1, inverte o sinal da desigualdade! Inequações lineares (sem variáveis no denominador) Exemplos: Resolver as inequações. Representar a solução na forma de intervalos e também graficamente na reta real. 𝑥 3 + 1 2 > 𝑥 4 + 1 3 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 > −2) 2𝑥 − 1 ≤ 4𝑥 + 3 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 ≥ −4) 4 1 − 𝑥 + 5 1 + 𝑥 > 3𝑥 − 1 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 𝑥 < −5) −3 < 2x+5 3 ≤ 5 (𝑅𝑒𝑠𝑝:−7 < 𝑥 ≤ 5) 3 ≥ 2y−5 3 > -1 (𝑅𝑒𝑠𝑝: 3 2 < 𝑥 ≤ 11 2 ) Uma função f(x) é um mecanismo que, a um valor x, chamado entrada (ou variável independente), associa um único número real construído a partir de x e chamado saída (ou variável dependente). Funções são um importante mecanismo para descrever a relação entre quantidades de variáveis: Entrada (x) Função f(x) Saída (y) 𝑦 = 𝑓(𝑥)Notação: var. independente (entrada) var. dependente (saída) Exemplo: 𝑓 𝑥 = 2𝑥 + 5 Conceito de funções DEMANA, Franklin; WAITS, Bert; FOLEY, Gregory, KENNEDY, Daniel - Pré- Cálculo. São Paulo: Person, 2013 SAFIER, F. Pré-Cálculo: Coleção Schaum. 2ª Edição. São Paulo: Bookman, 2011 Referências