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Funções e limites APRESENTAÇÃO Uma função se estabelece quando se relaciona uma ou mais grandezas. Pensando de modo mais formal, ao considerar dois conjuntos, A e B não vazios, uma função de A em B é uma relação que associa a cada elemento de x pertencente a A um único elemento de y pertencente a B. Isso significa que, ao fazer uso de diagramas de flechas para representar uma função, todo x do conjunto de partida (A) estará associado a algum y do conjunto de chegada (B), além de nenhum x poder estar associado a mais de um y. O estudo de funções tem vasta aplicação, tanto na matemática quanto nos fenômenos naturais, econômicos, etc. Com isso em mente, é possível avançar para o estudo de limite, que busca determinar o comportamento de uma função à medida que ela se aproxima de algum valor de interesse. Esse tópico da matemática é relevante para diversas situações mais avançadas, como análise de pontos de máximo e mínimo, interseção entre funções, continuidade de funções, séries numéricas, etc. Nesta Unidade de Aprendizagem, você perceberá a aplicabilidade de funções e limites, será instigado a refletir sobre problemas que podem ser desenvolvidos na educação básica e como esse campo do conhecimento pode ser trabalhado por meio de exemplos e representações mais intuitivas e, ao mesmo tempo, consistentes e eficientes. Espera-se que os elementos sugeridos sejam estimulantes para a busca do aprofundamento dos estudos e para a compreensão do conceito de função, de limites e de suas respectivas propriedades. Bons estudos. Ao final desta Unidade de Aprendizagem, você deve apresentar os seguintes aprendizados: Descrever o conceito formal de função.• Identificar a definição formal de limite.• Reconhecer as propriedades de limites.• DESAFIO Informalmente, pode-se dizer que uma função é uma fórmula que relaciona dois elementos (variáveis). Uma das formas de representação dessa relação se dá por meio de diagramas de flechas, compostos por um conjunto de partida denominado domínio e um conjunto de chegada chamado de contradomínio, sendo que os elementos do contradomínio que fazem parte da relação formam um conjunto denominado imagem. Outra maneira de representar uma função é por meio de gráficos, gerados por pontos correspondentes aos pares ordenados (x, y), os quais podem ser visualizados no diagrama de flechas e, também, ser obtidos pela função do correspondente problema. Suponha que você seja professor de matemática e esteja planejando uma aula. Nessas condições: a) Considerando que a temperatura somente será avaliada para as altitudes –1, 0, 1, 2 e 3km, represente essa função por meio de um diagrama de flechas. b) Verifique qual é a temperatura a 3km de altura. c) Construa o gráfico da função utilizando as informações do diagrama de flechas. INFOGRÁFICO Ao estudar cálculo, logo há o primeiro contato com limites. A essência do limite consiste em analisar e descrever o comportamento de funções, para o cálculo de área, em diversas aplicações práticas, além de ser fundamental para a definição de derivadas (conceito que o sucede). A definição formal de limite pode parecer um pouco complexa, mas é bastante importante para a compreensão dos limites estudados na sequência. Existem métodos e propriedades que viabilizam o seu cálculo de maneira muito eficiente e menos trabalhosa. Neste Infográfico, você verá a definição formal de limite por meio de representações gráficas, passo a passo, para que consiga perceber todo o raciocínio envolvido por trás da definição. CONTEÚDO DO LIVRO O número surgiu na Antiguidade como uma necessidade humana em quantificar os objetos, resolver suas questões de troca de mercadorias e serviços, além de cuidar dos animais de onde vinha o sustento das famílias. Já o cálculo foi desenvolvido para conseguir compreender fenômenos físicos como as marés, ou, ainda, fenômenos da natureza, como as fases da lua, a contagem do tempo, a luz, a gravidade, etc. Todas essas relações envolvem o conceito de função, que foi e ainda é essencial para a humanidade. Outro conceito fundamental é o de limite. Newton e Leibniz estudaram o significado de taxa de variação instantânea, que tem como princípio o conceito de limite. Essas descobertas permitiram o surgimento de métodos eficientes e promissores para a ciência. No capítulo Funções e limites, base teórica desta Unidade de Aprendizagem, você se conectará com esses importantes conceitos da matemática, percebendo a sua aplicabilidade e a noção intuitiva de limite até a sua formalização acurada. À medida que você for conhecendo os conceitos, as definições e as propriedades, percebendo-os como parte de seu cotidiano, poderá buscar soluções para problemas reais e identificará a grande relevância do tema. Boa leitura. ANÁLISE REAL OBJETIVOS DE APRENDIZAGEM > Descrever o conceito formal de função. > Identificar a definição formal de limite. > Reconhecer as propriedades de limites. Introdução Um dos conceitos muito estudados pela matemática é o de função, visto que todos os seus tipos (afim, quadrática, trigonométrica, logarítmica, etc.) têm vasta aplicação prática. Por exemplo, podemos ter interesse em analisar, considerando a relação entre espaço e tempo, o desempenho de um atleta da natação que treina para uma competição e cujo treinador o observa e faz anotações sobre o tempo (em minutos) e a distância percorrida (em metros). Nesse caso, cada instante corresponde a uma única distância. Dizemos, então, que a distância percorrida pelo atleta é uma função do tempo gasto em seu treinamento. O conhecimento de funções nos permite avançar para o estudo de limite, cujo objetivo é determinar o comportamento de uma função à medida que ela se aproxima de alguns valores. Os limites são usados no cálculo diferencial e na análise matemática para definir derivadas e a continuidade de funções. Neste capítulo, apresentaremos o conceito formal de função, retomando a noção de conjuntos e lançando mão de exemplos de aplicação desses concei- tos. Além disso, você poderá compreender os três tipos de função (sobrejetora, injetora e bijetora), bem como a relação entre continuidade e limite, que será definido formalmente a partir de uma análise intuitiva. Por fim, descreveremos as propriedades e os tipos de limite. Funções e limites Cristiane da Silva Introdução a funções Para compreendermos o que é uma função, antes devemos entender o que é um conjunto, conceito relativamente simples que é fundamental na matemá- tica. Um conjunto, de acordo com Neri e Cabral (2011, p. 1) “[...] é constituído de objetos chamados elementos. Usamos a notação (lê-se x pertence a A) para dizer que x é um elemento do conjunto A. Se x não é um elemento de A, então escrevemos (lê-se x não pertence a A)”. Em outras palavras, um conjunto é uma coleção qualquer de objetos, como, por exemplo: � conjunto dos números primos: A = {2, 3, 5, 7, 11, 13, …}; � conjunto das instituições de ensino: B = {públicas, privadas, comunitárias,…}. Os conjuntos são representados por letras maiúsculas, ao passo que seus elementos (itens dentro do conjunto) são dispostos entre chaves, separados por vírgula ou ponto e vírgula. Quanto aos subconjuntos, diz-se, por exem- plo, que o conjunto dos números naturais é subconjunto do conjunto dos números inteiros se e somente se todos os elementos do conjunto são também elementos do conjunto . Então, pode-se dizer que N está condido em ℤ (Figura 1). Para expressar simbolicamente essa relação, usam-se (está contido), (contém) ou (não está contido) (FRIEDRICH; MANℤINI, 2015). Figura 1. Representação de Os números são uma invenção humana. Na Antiguidade, o crescimento da população e o consequente aumento da complexidade das sociedades, cujo comércio foi se tornando cada vez mais intenso, motivaram a criação de formas para representar as quantidades. Foi então que surgiram os números naturais, que mais tarde seriam acompanhadospelos demais conjuntos numéricos: inteiros, racionais, irracionais, reais, complexos, etc. (FRIEDRICH; MANℤINI, 2015). Funções e limites2 Em nosso cotidiano, relacionamos diferentes grandezas duas a duas. Por exemplo, quando fazemos compras, relacionamos o produto com o seu preço; quando extraímos o extrato de uma conta, relacionamos o saldo com a data em que o extrato foi gerado; quando analisamos uma conta de energia elétrica, relacionamos o valor com a quantidade de kWh/hora consumido em um mês; etc. Essas relações podem ser expressas por diagramas. Como exemplo, vamos supor que, ao fazer compras na padaria, o preço pago pelo presunto dependa da quantidade de gramas comprada e que ele tenha sido modelado por uma função afim do tipo Algumas quantidades estão representadas no diagrama da Figura 2, em que há os conjuntos A e B, chamados, respectivamente, “conjunto de partida” e “conjunto de chegada”. Figura 2. Diagrama. Poderíamos estar interessados em representar essa relação em um plano cartesiano. Ou seja, com os pares ordenados (valores de x e de y) marcar o ponto no gráfico e traçar a curva que expresse essa relação (Figura 3). Funções e limites 3 Figura 3. Representação gráfica dos pares ordenados (x, y). 12 10 8 6 4 2 0 0 100 200 300 Quantidade de gramas Pr eç o 400 500 Relações binárias como as que acabamos de mencionar foram descobertas na Antiguidade. Pitágoras, por exemplo, descobriu as relações aritméticas das notas musicais, e Galileu Galilei, a relação entre a distância percorrida por um objeto e o intervalo de tempo. Hoje, nas mais diversas áreas anali- samos fenômenos em que são estabelecidas relações que evidenciam como a variação de uma grandeza depende da variação de outra. Por exemplo, o número de leitos disponíveis em um hospital depende da demanda por leitos, o gasto de combustível depende da quantidade de quilômetros rodados, os níveis de poluição dependem da degradação da natureza, etc. (FRIEDRICH; MANℤINI, 2015). No exemplo do preço pago pelo presunto, deduzimos que existe uma relação entre o peso x do presunto que será comprado (em gramas) e o valor y a ser pago (expresso em reais). Mais especificamente, a relação é: Isso significa que, se quisermos comprar 350 gramas de presunto, pagare- mos A equação dada descreve como o preço depende do peso do presunto. Nessa equação, a variável x é denominada “variável independente”, e y é chamada “variável dependente”, uma vez que seu valor é obtido a partir de x. A regra que permite obter o valor da variável Funções e limites4 dependente a partir da variável independente é denominada função (GOMES, 2018). Gomes (2018, p. 256) define função da seguinte forma: “Uma função f é uma relação que associa a cada elemento x de um conjunto D, chamado domínio, um único elemento ou y de um conjunto C, denominado contradomínio”. Sabendo disso, vejamos algumas propriedades que caracterizam uma função, estudando os seus três tipos: sobrejetora, injetora e bijetora. Função sobrejetora Uma função será sobrejetora quando o conjunto imagem for igual ao con- tradomínio. Em outras palavras, ela será sobrejetora quando não sobrarem elementos no conjunto C sem receber flechas (Figura 4). Figura 4. Diagrama de uma função sobrejetora. Função injetora Uma função será injetora quando elementos distintos do domínio (D) tiverem imagens (C) distintas, isto é, quando dois elementos não tiverem a mesma imagem. Sendo assim, não pode haver nenhum elemento do conjunto C que receba duas flechas (Figura 5). Funções e limites 5 Figura 5. Diagrama de uma função injetora. Função bijetora Uma função será bijetora quando for, ao mesmo tempo, sobrejetora e injetora. Ou seja, ela será bijetora quando os elementos de C forem flechados uma só vez (o que a caracterizaria como injetora) e não houver elementos sobrando em C sem receber flechas, o que a caracterizaria como sobrejetora (Figura 6). Figura 6. Diagrama de uma função bijetora. Nesta seção, lançamos mão de exemplos do cotidiano para definir con- junto e apresentar a sua representação, de modo a facilitar o entendimento sobre as relações binárias e o conceito de função. A partir disso, você pôde compreender a definição formal, a notação e os tipos de função: injetora, sobrejetora e bijetora. Continuidade e limite Iniciaremos o estudo de limite com uma noção intuitiva, de modo a tornar mais evidente o que ele representa. Neri e Cabral (2011) explicam que muitas das funções encontradas em Análise são contínuas e que a noção de “estar Funções e limites6 próximo”, usada cotidianamente, é subjetiva, pois o que é longe para uns é perto para outros e vice-versa. No entanto, as ideias intuitivas e subjetivas nos ajudam a tornar mais palpáveis os conceitos abstratos. Na matemática, porém, as definições e demonstrações envolvem rigor. Então, para evitar subjetividade no conceito de proximidade, utiliza-se o verbo “tender”. Por exemplo, à medida que x se aproxima de 2, x + 4 se aproxima de 6, ou, se x tende a 2, então x + 4 tende a 6. Aqui, temos a ideia de limite. Os conceitos de proximidade e limite estão relacionados. Também é preciso lembrar o que significa uma função contínua: aquela em que, considerando um ponto x = p, com p fazendo parte do domínio da função, o seu gráfico não deverá apresentar um salto (na vertical) em x = p (GUIDORIℤℤI, 2010). Para ficar mais claro, observe a Figura 7. Figura 7. Compreendendo continuidade. Fonte: Adaptada de Guidorizzi (2010). Guidorizzi (2010) destaca que g(x) é descontínua somente no ponto x = 1, quando ela apresenta um salto (na vertical); nos demais pontos, ela é contí- nua. Dito isso, em uma função contínua, quando x se aproxima de p, ou tende a p, o valor da função se aproxima cada vez mais da função naquele ponto. Simbolicamente, isso pode ser expresso por: Funções e limites 7 Em palavras, isso pode ser enunciado como “o limite de f(x), quando x tende a p, é f(p)”. A representação gráfica de limite pode ser observada na Figura 8. Figura 8. Representação gráfica de limite. Fonte: Adaptada de Guidorizzi (2010). Vejamos um exemplo, agora por meio da análise de uma tabela. Considere a função f(x) = x + 4. Qual será o limite no ponto x = 2? Pensando no gráfico dessa função, constatamos que se trata de uma reta. Logo, ele não apresentará salto em nenhum ponto, e, sendo assim, f(x) será contínua. Observe a Figura 9. Figura 9. Gráfico de f(x) = x + 4. Funções e limites8 Perceba que os valores de x estão se aproximando cada vez mais de x = 2, tanto pela direita quanto pela esquerda, e que os valores da função estão se aproximando cada vez mais da função naquele ponto por ambos os lados, ou seja, f(2) = 6. Isso também pode ser observado no Quadro 1. Quadro 1. Tabela de f(x) = x + 4 Pela esquerda: x < 2 1 1,5 1,9 1,95 1,99 1,999 f(x) = x + 4 5 5,5 5,9 5,95 5,99 5,999 Pela direita: x > 2 3 2,5 2,1 2,05 2,01 2,001 f(x) = x + 4 7 6,5 6,1 6,05 6,01 6,001 Isso nos permite dizer que, quando a função f(x) tende a 2, tanto pela di- reita quanto pela esquerda, o seu limite no ponto indicado x = 2 é igual a 6. Matematicamente: ou seja: Compreendidos esses conceitos, vejamos a definição formal de limite apresentada por Anton, Bivens e Davis (2014, p. 101): Seja f(x) definida em todo x de algum intervalo aberto que contenha o número a, com a possível exceção de que f(x) não precisa estar definida em a. Escrevemos se, dado qualquer número , pudermos encontrar um número tal que se . Ou seja, o que dizíamos informalmente “tão próximo quanto de L” se tratava de uma atribuição de sentido quantitativo ao escolher de maneira arbitrária um número positivo , e a expressão “suficientemente próximo de a” é quantificada pelo número positivo na definição formal de limite (ANTON; BIVENS; DAVIS, 2014). Vamos usar a definição formal de limite para provar o que fizemos intuitivamente no exemplo anterior, ou seja, para provar que Funções e limites 9 Dado qualquernúmero positivo , podemos encontrar um número positivo tal que: Primeiramente, vamos descobrir um valor de que sustente a afirmação e, depois, provar que ela é válida para aquele . Vamos iniciar simplificando a equação apresentada: Perceba que essa afirmação está assegurada quando Agora, vamos provar que se é válida para qualquer escolha de . Essa afirmativa é equivalente a se que, por sua vez, se verifica com Portanto, se também se verifica com Isso prova que Nesta seção, apresentamos a definição informal de limite, iniciando pelo estudo de função contínua e descontínua. Em seguida, conhecemos repre- sentações de funções por meio de gráficos e tabelas, de modo a visualizar a noção de limite e, por fim, compreender sua definição formal. Na próxima seção, aprofundaremos esse estudo apresentando as propriedades de limites. Propriedades e tipos de limite As propriedades dos limites são muito úteis, pois nos permitem resolver problemas mais facilmente, sem precisar fazer uso da definição de limite, que pode ser uma tarefa um tanto complicada. Por isso, a seguir vamos apresentar caminhos e métodos mais fáceis para encontrar os limites das funções. Supondo que c seja uma constante e os limites e existam, então as propriedades são (STEWART, 2016): 1. que pode ser enunciada como “o limite de uma soma é a soma dos limites”; 2. que pode ser enunciada como “o limite de uma diferença é a diferença dos limites”; Funções e limites10 3. que pode ser enunciada como “o limite de uma constante multiplicando uma função é a constante multiplicando o limite dessa função”; 4. que pode ser enunciada como “o limite de um produto é o produto dos limites”; 5. que pode ser enunciada como “o limite de um quociente é o quociente dos limites, desde que o limite do denominador não seja zero”; 6. onde n é um inteiro positivo, que pode ser enunciada como “o limite de uma função elevada a n é equivalente ao limite elevado a n dessa função”; 7. que pode ser enunciada como “o limite de uma constante é a própria constante”. 8. que pode ser enunciada como “o limite de uma função será equivalente ao valor de que o x se aproxima, que, nesse caso, é a”; 9. onde n é um inteiro positivo; 10. onde n é um inteiro positivo. De modo mais geral, temos que pode ser enunciada como “o limite da raiz enésima de uma função é equivalente à raiz enésima do limite dessa função”. Vejamos alguns exemplos aplicados a cada uma dessas propriedades. 1) Propriedade da soma: 2) Propriedade da diferença: Funções e limites 11 3) Propriedade da multiplicação por constante: 4) Propriedade do produto: 5) Propriedade do quociente: 6) Propriedade da potência: 7) Propriedade da constante: 8) Propriedade do limite de x: 9) Propriedade do limite de xn: 10) Propriedade da raiz enésima de uma função: Funções e limites12 Além dessas propriedades, é importante conhecermos os tipos de limite com os quais podemos nos deparar. Os 15 tipos de limite são apresentados no Quadro 2. Quadro 2. Os 15 tipos de limite Fonte: Adaptado de Neri e Cabral (2011). O Quadro 3 apresenta o significado dos limites iguais a (que correspondem, cada um deles, a uma coluna do Quadro 2), bem como o que representam os símbolos que correspondem às linhas do Quadro 2. Quadro 3. Significado de alguns limites e símbolos Significa que, por menor que seja podemos concluir que desde que x verifique certa condição. Significa que, por maior que seja podemos concluir que desde que x verifique certa condição. Significa que, por maior que seja podemos concluir que desde que x verifique certa condição. Significa que a condição sobre x é para suficientemente pequeno. Lê-se x tende a x0 pela direita. Significa que a condição sobre x é para suficientemente pequeno. Lê-se x tende a x0 pela esquerda. Significa que a condição sobre x é para suficientemente pequeno. (Continua) Funções e limites 13 Lê-se x tende a mais infinito. Significa que a condição sobre x é para N suficientemente grande. Lê-se x tende a menos infinito. Significa que a condição sobre x é para N suficientemente grande. Fonte: Adaptado de Neri e Cabral (2011). Você pode saber mais sobre as propriedades dos limites consultando o capítulo 7 da obra Curso de Análise Real, de Neri e Cabral (2011). Nesta seção, você pôde conhecer as propriedades de limites e os 15 tipos de limite com os quais podemos trabalhar, bem como exemplos envolvendo tais propriedades. Ademais, neste capítulo, você pôde compreender o conceito formal de função e a sua representação, assim como a definição formal de limite. Referências ANTON, H.; BIVENS, I.; DAVIS, S. Cálculo. 10. ed. Porto Alegre: Bookman, 2014. v. 1. FRIEDRICH, M. A.; MANℤINI, N. Matemática aplicada: administração e ciências contábeis. 2 ed. São Leopoldo: Editora Unisinos, 2015. GOMES, F. M. Pré-cálculo: operações, equações, funções e sequências. São Paulo: Cengage Learning, 2018. GUIDORIℤℤI, H. L. Matemática para administração. Rio de Janeiro: LTC, 2010. NERI, C.; CABRAL, M. Curso de análise real. 2. ed. Rio de Janeiro: Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2011. Disponível em: https://www.labma.ufrj.br/~mcabral/livros/ livro-analise/curso-analise-real-a4.pdf. Acesso em: 11 abr. 2021. STEWART, J. Cálculo. São Paulo: Cengage Learning, 2016. v. 1. Os links para sites da web fornecidos neste capítulo foram todos testados, e seu funcionamento foi comprovado no momento da publicação do material. No entanto, a rede é extremamente dinâmica; suas páginas estão constantemente mudando de local e conteúdo. Assim, os editores declaram não ter qualquer responsabilidade sobre qualidade, precisão ou integralidade das informações referidas em tais links. (Continuação) Funções e limites14 DICA DO PROFESSOR Para compreender a definição formal de limites, é importante ter uma noção intuitiva, o que pode ser feito, por exemplo, por meio de análises gráficas e da construção de tabelas. Lançar mão desses métodos é interessante para que o estudante faça uma conexão com aquilo que é dado em determinado teorema ou definição e o que representa na prática. Outro ponto relevante é ter claro que o limite permite analisar o comportamento de uma função e tirar conclusões a seu respeito. Nesta Dica do Professor, será tratada uma das maneiras de trabalhar com limites, a partir de suas propriedades, as quais, por sua vez, foram deduzidas no intuito de tornar o uso de limite mais eficiente e prático, sem a necessidade de resolvê-lo por sua definição formal, tarefa que pode ser bastante trabalhosa. Espera-se que esta dica evidencie como é possível tornar o ensino de limite mais visual e factível sob a óptica dos estudantes. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! EXERCÍCIOS 1) Função, na linguagem matemática, é uma relação entre variáveis, em que teremos, por exemplo, uma variável dependente e uma variável independente. Normalmente, chamamos de x a variável independente e de y a variável dependente. Portanto, teremos uma relação em que y depende de x, ou seja, y será uma função de x. Uma das maneiras de representar relações se dá por meio de diagramas, no entanto nem sempre essas relações são capazes de representar uma função. Nesse contexto, avalie os diagramas a seguir, assinalando a alternativa que pode representar uma função. A) B) C) D) E) O conceito de funções é um dos mais importantes da matemática, aplicável em vários conteúdos dessa área do conhecimento. Porém, ele vai muito além disso, visto ser essencial para expressar fenômenos físicos, biológicos, sociais, econômicos, etc. Gomes (2018, p. 256) define função da seguinte forma: “Uma função f é uma relação que associa a cada elemento x de um conjunto D, chamado domínio, um único elemento f(x) ou y, de um conjunto C, denominado contradomínio”. Nesse contexto, no que diz respeito aos três tipos de funções — sobrejetora, injetorae bijetora —, analise as afirmações a seguir assinalando a resposta correta: I. Considerando a função de A em B, é correto afirmar que certa função é injetora se, e somente se, para cada elemento do conjunto A houver correspondência de um ou mais elementos do conjunto B. II. Considerando a função de A em B, é correto afirmar que certa função é injetora se, e somente se, para cada elemento do conjunto A houver correspondência com um único elemento do conjunto B. III. Sejam dois conjuntos A e B, a função de A em B será bijetora se todos os 2) elementos do conjunto A estão associados a um único elemento do conjunto B. IV. Sejam dois conjuntos A e B, a função de A em B será bijetora se, e somente se, a função for injetora duas vezes. V. Sejam dois conjuntos A e B, a função de A em B será sobrejetora se, e somente se, não sobrar elementos do conjunto B sem receber correspondência. A) I e III. B) II, IV e V. C) II e IV. D) I, III e V. E) II e V. O conceito formal de limites pode ser bastante trabalhoso na prática; por isso, regras (propriedades) foram desenvolvidas de modo a poder resolver problemas envolvendo limites de forma mais eficiente e prática. Nesse contexto, supondo que c seja uma constante e os limites limx → af(x) e limx → ag(x) existam, analise as afirmações a seguir assinalando a resposta correta: I. O limite de uma constante multiplicando uma função é igual à soma desta constante ao limite da função. II. III. O limite de uma função elevada a n é equivalente a n vezes o limite dessa função, ou seja, IV. O limite de uma constante é a própria constante. 3) V. limx → axn=an onde n é um inteiro positivo. A) IV e V. B) II, III e IV. C) I, III e V. D) III e IV. E) I, II e III. O estudo de limites possibilita avançar para conceitos importantes da matemática, como o cálculo de áreas, regiões entre curvas, derivadas, solução de problemas práticos em física, economia, química, biologia, engenharia, etc. Ele nos permite compreender o comportamento de uma função, além de ter uma noção intuitiva sobre a sua definição. Assim, analise o gráfico que representa a seguir assinalando a alternativa correta no que diz respeito ao conceito e ao gráfico apresentado: 4) A) A função está definida quando x = 1. B) A função não está definida em x = 1, no entanto isso não é relevante para o cálculo do limite, pois consideram-se valores de x que estão próximos de a, mas não iguais a a. C) A função não está definida em x = 1, e, conforme a definição de limite, não é possível encontrar o limite de uma função que não esteja definida em determinado valor, como, nesse caso, em x = 1. D) O limite é . E) O limite não existe. 5) Uma das propriedades de limites diz que o limite de um quociente é o quociente dos limites, desde que o limite do denominador não seja zero. Matematicamente, representado por . Assim, calcule o limite da função quando x tende a –2, assinalando a alternativa que contém a resposta correta. A) B) C) D) E) NA PRÁTICA Por vezes, o ensino de funções se desconexa da prática, ainda que exista uma variedade de problemas cotidianos que podem ser resolvidos por meio de funções. Aliás, pode-se facilmente perceber tais relações. O estudo da função é fundamental para avançar no estudo de limite, continuidade, derivada, e assim por diante. Além disso, apresentar os conceitos e exemplos de forma mais visual e intuitiva facilita o processo de ensino e aprendizagem. Destaca-se a importância de o professor aprofundar o conceito de funções, para que se tenha uma formação sólida e consiga visualizar aplicações que podem ser utilizadas em sua sala de aula na educação básica. Acompanhe, neste Na Prática, algumas sugestões de atividades pensadas para alunos da educação básica envolvendo o conceito de função e sua representação. A proposta é oferecer subsídios para refletir a respeito de maneiras diferentes que podem ser úteis, dinâmicas e atrativas na abordagem desse conteúdo para, gradativamente, ir avançando a conceitos mais elaborados e complexos. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! SAIBA MAIS Para ampliar o seu conhecimento a respeito desse assunto, veja abaixo as sugestões do professor: Definição de função Neste vídeo, você poderá compreender qual é o domínio e qual é o contradomínio de uma função, analisando exemplos por meio de diagramas que lhe permitirão avaliar se cada uma das situações apresentadas expressa ou não uma função. O professor sempre faz menção à definição para que você perceba o que nos permite afirmar que determinada relação é uma função. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Definição de limite Neste vídeo, o professor explica a definição de limite mostrando graficamente o que isso significa. No gráfico, você conseguirá compreender exatamente o que a definição diz olhando para a vizinhança do ponto. Por fim, o professor apresenta um exemplo mostrando como resolver um exercício em que se utiliza a definição para que você tome conhecimento. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Propriedades dos limites No vídeo a seguir, o professor ensina como calcular os limites de funções polinomiais, compostas por meio das propriedades. Ainda, apresenta os limites de funções trigonométricas, exponenciais e logaritmos, e explica o teorema do confronto (ou sanduíche) e motivo de ser utilizado. Conteúdo interativo disponível na plataforma de ensino! Cálculo — V1 Sugere-se a leitura dos capítulos 0 e 1 do livro Cálculo. Neles, você poderá retomar conceitos básicos de funções e estudar detalhadamente as famílias de funções, além de encontrar uma abordagem intuitiva de limites, como calculá-los e sua definição formal. Os autores detalham cada um dos conceitos apresentando diversos exemplos, aplicações práticas e diversos exercícios para que você possa praticar e aprofundar os seus estudos.
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