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AULA 01 TEORIA DOS CONJUNTOS.pdf 1 AULA 01 - TEORIA DOS CONJUNTOS Símbolos : pertence : existe : não pertence : não existe : está contido : para todo (ou qualquer que seja) : não está contido : conjunto vazio : contém IN: conjunto dos números naturais : não contém Z : conjunto dos números inteiros / : tal que Q: conjunto dos números racionais : implica que Q'= I: conjunto dos números irracionais : se, e somente se IR: conjunto dos números reais Na Matemática, conjunto, elemento e relação de pertinência são aceitos sem definição. Notação: Um conjunto é indicado por letras maiúsculas A, B, C, ..., colocando seus elementos entre chaves. Exemplos e representação: O conjunto pode ser representado nomeando seus elementos. A = {a,e,i,o,u} B = {2,3,4} O conjunto pode ser determinado por uma sentença. Exemplo: A = { x/x é número par} Através de diagrama de Venn A a e i o u Subconjunto Um conjunto A é subconjunto de B, se e só se, todo elemento que pertence a A pertence a B. A B lê-se A está contido em B (relação de inclusão. Exemplo: B = {1,2,3,4} A = {1,2} B 4 3 1 A 2 Obs: A, A 2 Conjuntos iguais: Dois conjuntos são iguais A = B, se e só se, A B e B A. Conjunto das partes Seja um conjunto A. Chama-se conjunto das partes P(A) o conjunto formado por todos os subconjuntos de A. Exemplo: Seja A = {1,2,3}. Então: P(A) = {, {1},{2},{3},{1,2},{1,3},{2,3},{1,2,3}}. Note que: {1,2} A, mas {1,2} P(A). Número de elementos de P(A) é 2 n n n 0 de elementos de A. Operações sobre os conjuntos: a) Intersecção A interseção dos conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A e ao conjunto B. A B = { x: x A e x B } Exemplo: Se A={a,e,i,o,u} e B={a,e,b,c} então A B = {a,e}. Quando a interseção de dois conjuntos A e B é o conjunto vazio, dizemos que estes conjuntos são disjuntos. Propriedades: A = A A = A A B = B A (A B) C = A (B C) b) União A união dos conjuntos A e B é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto A ou ao conjunto B. A B = { x: x A ou x B } Exemplo: Se A={a,e,i,o} e B={a,e,b,c} então A B = {a,e,i,o,b,c}. Propriedades: A = A A A = A A B = B A (A B) C = A (B C) c) Diferença Dados os conjuntos A e B, define-se como diferença entre A e B (nesta ordem) ao conjunto representado por A - B, formado por todos os elementos pertencentes a A, mas que não pertencem a B, ou seja: A - B = {x: x A e x B} Obs: Se B A, define-se complementar de B em relação a A: B AC = A - B = {x/ x A e x B} Exemplo: A = {1,2,3,4,5} B = {2,4,5} B AC = A – B = {1,3} Conjunto universo É um conjunto especificado que contém todos os elementos de interesse para um determinado problema. 3 CONJUNTOS NUMÉRICOS a) Naturais (I) IN = {0,1,2,3,4,....} necessidade da contagem 3 + 2 a IN 3 – 4 a IN 3.2 a IN 3 : 2 a IN b) Inteiros (Z) Z = { ...,- 3, - 2, - 1, 0, 1, 2, 3, ...} 3 – 4 a Z 3 : 2 a Z c) Racionais (Q) Q = {p/q / p e q a Z e q 0} 3 : 2 a Q Definimos um número racional como um valor x tal que 0, qeZqp q p x . Admitindo por redução ao absurdo que p 0 e q = 0, podemos representar x da seguinte forma: 0. 0 xp p x , qual o valor que x deve assumir de modo que multiplicado por zero resulta p ? Como pode-se ver facilmente esta igualdade é uma impossibilidade. Deve-se portanto admitir que à medida que o denominador fica próximo de zero, tornando- se muito pequeno, x torna-se excessivamente grande ou infinitamente grande. Assim: 0 p x Por outro lado se admitirmos que p = 0 e q = 0, tem-se: 0.0 0 0 xx , qual o valor que x deve assumir de modo que multiplicado por zero resulta zero? Qualquer valor torna a igualdade 0 = x.0 verdadeira, logo pode-se representar qualquer número real através da fração 0 0 , então esta fração caracteriza uma indeterminação. Os racionais podem ser escritos na base 10, como decimais finitos ou infinitos e periódicos. ...333,0 3 1 0 4 0 5,0 2 1 d) Irracionais (I ou Q’) São aqueles que não podem ser expressos na forma p/q, com p e q inteiros e q diferente de 0. São compostos por dízimas infinitas não periódicas. e = 2,71828 .... (base neperiana) e) Reais (IR) É a união do conjunto dos números irracionais com o dos racionais. Portanto, os números naturais, inteiros, Racionais e irracionais são todos números reais. Como subconjuntos importantes de IR temos: IR* = IR-{0} IR+ = conjunto dos números reais não negativos *IR reais estritamente positivos 4 Existência do inverso Existência de elemento inverso em relação à multiplicação: x IR, x ≠ 0, y IR / x.y = 1, denotando-se x 1 xy 1 ou seja 1 x 1 .x Intervalos em IR Dados dois números reais p e q, chama-se intervalo a todo conjunto de todos números reais compreendidos entre p e q, podendo inclusive incluir p e q. Os números p e q são os limites do intervalo, sendo a diferença p - q, chamada amplitude do intervalo. Se o intervalo incluir p e q, o intervalo é fechado e caso contrário, o intervalo é dito aberto. A tabela a seguir define os diversos tipos de intervalos. 5 Complete a representação geométrica nos intervalos a seguir: REPRESENTAÇÃO [p;q] = {x IR / p x q} (p;q) = { x IR / p < x < q} [p;q) = { x IR / p x < q} (p;q] = {x IR / p < x q} [p; ) = {x IR / x p} (- ; q] = { x IR / x q} (- ; q) = { x IR / x < q} (p; ) = { x IR / x > p } (-,p] [q, +) = { x R / x p x q} Nota: é fácil observar que o conjunto dos números reais (o conjunto IR) pode ser representado na forma de intervalo como IR = ( - ; + ). Módulo ou valor absoluto De um inteiro não negativo a e de seu oposto – a será o próprio valor inteiro a. Representamos o módulo do inteiro a como sendo a . Isto é: 0 0 asea asea a Exemplos: 5)5(555 e 00 f) Complexos (C) Representação geométrica 6 Exemplo: Resolva x 2 – 4x + 13 = 0 EXERCÍCIOS: 1) Numa indústria, 120 operários trabalham de manhã, 130 trabalham à tarde, 80 trabalham à noite, 60 trabalham de manhã e à tarde, 50 trabalham de manhã e à noite, 40 trabalham à tarde e à noite e 20 trabalham nos três períodos. Quantos operários trabalham só de manhã ? 2) Em uma escola, cujo total de alunos é 600, foi feita uma pesquisa sobre os refrigerantes que os alunos costumam beber. Os resultados foram: A = 200, A e B = 20 Nenhum = 100 a) Quantos bebem apenas o refrigerante A? b) Quantos bebem apenas o refrigerante B? c) Quantos bebem B? d) Quantos bebem A ou B? 7 3) Dados os conjuntos A = [-3,2] e B(0,4] , subconjuntos de IR, determinar A B. 4) Dados os conjuntos A = [-4,1] e B(-1,3], subconjuntos de IR, determinar A B. 5) Dados os conjuntos A = [-5,1) e B(-1,2], subconjuntos de IR, determinar A – B. 6) Sendo A = [2;5] e B = (3;7), subconjuntos de IR, determine graficamente e através da notação de conjuntos: a) A B b) c) A - B d) BA A IRC 8 LISTA DE CONJUNTOS 1. Dizemos que um conjunto numérico C é fechado pela operação ⋆ se, e somente se, para todo 1c , 2c C , tem-se ( 1c ⋆ 2c ) C . A partir dessa definição, avalie as afirmações seguintes. I. O conjunto A 0,1 é fechado pela multiplicação. II. O conjunto B de todos os números naturais que são quadrados perfeitos é fechado pela multiplicação. III. O conjunto C 1,2,3,4,5,6 é fechado pela adição. Está(ão) corretas(s) a) apenas a afirmação I. b) apenas as afirmações I e II. c) apenas as afirmações I e III. d) apenas as afirmações II e III. e) as três afirmações. 2. Dados os conjuntos numéricos A, B, C e D, a região sombreada do diagrama corresponde a: a) C D. b) C D. c) (A B) (C D). d) (A B) (C D). 3. Sendo N o conjunto dos inteiros positivos, considere os seguintes conjuntos: 12 x A x N; N e B x N; N . x 3 É verdade que a) A possui mais elementos que B. b) A e B não possuem elementos em comum. c) A é um subconjunto de B. d) B é um subconjunto de A. e) A e B possuem exatamente três elementos em comum. 4. Quantos são os subconjuntos de um conjunto que possui: a) 2 elementos? b) 3 elementos? c) 4 elementos? d) n elementos? 5. Um levantamento socioeconômico entre os habitantes de uma cidade revelou que, exatamente: 17% têm casa própria; 22% têm automóvel; 8% têm casa própria e automóvel. Qual o percentual dos que não têm casa própria nem automóvel? 6. Numa pesquisa sobre as emissoras de tevê a que habitualmente assistem, foram consultadas 450 pessoas, com o seguinte resultado: 230 assistem o canal A; 250 o canal B; 50 assistem outros canais diferentes de A e B. Responda, em relação às pessoas consultadas: a) Quantas pessoas assistem aos canais A e B? b) Quantas pessoas assistem ao canal A e não assistem ao canal B? c) Quantas pessoas assistem ao canal B e não assistem ao canal A? d) Quantas pessoas não assistem ao canal A? 7. Considerando que x = 0,777..., expresse x como quociente de dois números inteiros, isto é, obtenha a fração geratriz da correspondente dízima periódica. Dica: para acharmos a fração geratriz, basta criar uma fração onde o numerador é o período e o denominador é composto de "noves". Se o período tiver 2 algarismos, o denominador vai ser 99; se o período tiver 4 algarismos o denominador vai ser 9999. Assim: 9 3 1 9 3 ...333,0 8. Considerando que x = 0,4545..., expresse x como quociente de dois números inteiros, isto é, obtenha a fração geratriz da correspondente dízima periódica. 9. Sendo A = (-3;10] e B = [6;15), subconjuntos de IR, determine: graficamente e através da notação de conjuntos: a) A B b) A B c) A – B d) B – A 10. Sejam os intervalos A = (-,1], B = (0,2] e C = [-1,1] Determine C (A B). 11. Resolva a expressão numérica 2,0. 7 10 10 59 3 10 :...)333,0(4 ++ 12. Considerando o retângulo cujas medidas dos lados estão representadas na figura: Sobre os números que representam o perímetro e a área do retângulo, é correto afirmar que: a) são números naturais; b) não são números inteiros; c) não são números racionais; d) são números irracionais; e) um deles é irracional e o outro é racional. 13. Um médico, ao prescrever uma receita, determina que três medicamentos sejam ingeridos pelo paciente de acordo com a seguinte escala de horários: remédio A, de 2 em 2 horas, remédio B, de 3 em 3 horas e remédio C, de 6 em 6 horas. Caso o paciente utilize os três remédios às 8 horas da manhã, qual será o próximo horário de ingestão dos mesmos? 14. Um ciclista dá uma volta em torno de um percurso em 1,2 minutos. Já outro ciclista completa o mesmo percurso em 1,6 minutos. Se ambos saem juntos do ponto inicial, de quantos em quantos segundos se encontrarão no mesmo ponto de partida? 15. Se x e y são números naturais em que mmc(x,y) = 120 e mdc(x,y) = 8, é correto afirmar que x.y: a) é um número primo b) é um número ímpar c) é maior que 900 d) é divisível por 11 e) é menor que 500 16. Se o mdc (máximo divisor comum) entre dois números naturais é 1 e o produto entre eles é 14, então o mmc (mínimo múltiplo comum) entre os dois números naturais é: 17. Um tanque tem 210 litros e outro tanque tem 475 litros de água potável. A água desses tanques serão distribuídas inteiramente em garrafas especiais com a mesma capacidade. O número inteiro máximo de litros que deve ter cada garrafa é: a) 1 litro b) 2 litros c) 3 litros d) 5 litros e) 15 litros cm)32( + cm)32( - 10 18. Numa linha de produção, certo tipo de manutenção é feito na máquina A, a cada 3 dias, na máquina B, a cada 4 dias, e na máquina C a cada 6 dias. Se no dia 2 de dezembro foi feita a manutenção das três máquinas, a próxima vez em que a manutenção ocorreu no mesmo dia foi em: 19. Sejam A, B e C subconjuntos de um conjunto universo U, B C complementar de B. Das afirmações: I. A – (B C) = (A – B) (A – C); II. (A C) – B = A B C C; III. (A – B) (B – C) = (A – B) – C, é (são) verdadeira(s): a) apenas I. b) apenas II. c) apenas I e II. d) apenas I e III. e) todas. 20. Júnior deseja gastar a quantia exata de R$ 7,40 na compra de canetas e cadernos. Se cada caneta custa R$ 0,50, e cada caderno custa R$ 0,70, qual o número máximo de canetas que Júnior poderá comprar? a) 8 b) 9 c) 10 d) 11 e) 12 11 RESPOSTAS 1. B 2. D 3. E 4. a) 4 b) 8 c) 16 d) 2 n 5. 69% 6. a) 80 b) 150 c) 170 d) 220 7. 9 7 8. 11 5 9. a) – 3 < x < 15 b) 6 x 10 c) – 3 < x < 6 d) 10 < x < 15 10. [- 1, 1] 11. 35 12. A 13. 14 horas 14. 288 s 15. C 16. 14 17. D 18. Após 12 dias, dia 14 de dezembro 19. C 20. E AULA 02 RELA��ES BIN�RIAS.pdf 1 AULA 02 – RELAÇÕES BINÁRIAS PAR ORDENADO É o conjunto constituído de dois elementos x e y indicados por (x,y) em que a ordem dos elementos deve ser respeitada. x abscissa y ordenada PRODUTO CARTESIANO Dado dois conjuntos A e B ≠ 0, denomina-se produto cartesiano de A por B e indica-se A x B, o conjunto de todos os pares ordenados (x,y) tal que x A e y B. Exemplo: Dados A={a,b,c,} e B={1,2,3}, o produto cartesiano A x B, terá 9 pares ordenados e será dado por: A x B = {(a,1) (a,2) (a,3) (b,1) (b,2) (b,3) (c,1) (c,2) (c,3)} PLANO CARTESIANO Referência histórica: Os nomes Plano Cartesiano e Produto Cartesiano são homenagens ao seu criador René Descartes (1596-1650), filósofo e matemático francês. O nome de Descartes em Latim, era Cartesius, daí vem o nome cartesiano. Denomina-se plano cartesiano o conjunto de todos os pares ordenados de números reais representados pelo seguinte conjunto: x = 2 O plano cartesiano é dividido pelos eixos que dividem o plano em quatro regiões denominadas quadrantes sendo que tais eixos são retas concorrentes na origem do sistema formando um ângulo reto (90 graus). Os nomes dos quadrantes são indicados no sentido anti-horário Quadrante sinal de x sinal de y Ponto Origem não tem não tem (0,0) Primeiro + + (2,4) Segundo - + (-4,2) Terceiro - - (-3,-7) Quarto + - (7,-2) 2 RELAÇÕES BINÁRIAS Sejam A e B conjuntos não vazios. Uma relação em A x B é qualquer subconjunto R de A x B. Exemplo: Sejam A = {0,1,2,3,4} e B = {0,1,2,3,4} determine: A x B = {(0,0) (0,1) (0,2) (0,3) (0,4) (1,0) (1,1) (1,2) (1,3) (1,4) (2,0) (2,1) (2,2) (2,3) (2,4) (3,0) (3,1) (3,2) (3,3) (3,4) (4,0) (4,1) (4,2) (4,3) (4,4)} A relação R1 = {(x,y) A x B / y = x} R1 = { A relação R2 = {(x,y) A x B / y = x + 1} R2 = { A relação R3 = {(x,y) A x B / y = x 2 } R3 = { Domínio e Imagem Seja R uma relação de A em B. Chama-se domínio de R, o conjunto D(R) de todos os primeiros elementos dos pares ordenados pertencentes a R, isto é, x D(R) y B / (x,y) R Chama-se imagem de R, o conjunto Im(R) de todos os segundos elementos dos pares ordenados pertencentes a R, isto é, y Im(R) x A / (x,y) R 3 RELAÇÕES IMPORTANTES 1) y = x 2) y = - x 3) y = ax + b 4) y < x 5) x y 1 6) y = 4 x y x y x y x y x y x y 4 7) y = x 2 8) y = ax 2 +bx + c 9) x 2 + y 2 = R 2 x y x y x y 5 10) 1 2 2 2 2 b y a x 11) y = x 3 12) y 2 = x x y x y x y 6 13) 2 1 x y 14) 1 2 2 2 2 b y a x x y x y 7 LISTA DE RELAÇÕES 1) Sabendo-se que (x + 3, y - 4) = (7x, 2y + 5), determine o valor de x e de y. 2) Dados os conjuntos A= {2, 3} e B= {1, 4, 6}, determine os seguintes produtos cartesianos: a) A x B b) B x A c) A 2 = A x A d) B 2 3) Dados os conjuntos 4,151/,2,31/ DexIRxCBxIRxA determine o conjunto solução dos seguintes produtos cartesianos e represente-os graficamente: a) A X B b) B X A c) A X C d) C X A e) B X D f) C X B 4) Dados os conjuntos: 25/),( 222 yxIRyxA 9 4 /),( 2 2 xyIRyxB 5/),( 2 yxIRyxC 1 425 /),( 22 2 yxIRyxD xyIRyxE 22 /),( 4 3 /),( 2 x yIRyxF Pede-se: a) O gráfico de A, B, C, D, E, F, A B, A C, A D, A E, A B, A B F. b) O domínio e a imagem de A B F. 5) Enumere os pares ordenados, represente por meio de flechas e faça o gráfico cartesiano das relações binárias de A = {-2,-1,0,1,2} em B = {-3,-2,-1,1,2,3,4} definidas por: a) xRy x + y = 2 b) xRy |x|=|y| c) xRy x 2 = y d) xRy x + y>2 6) Dados os conjuntos A = {0, 2, 4, 6, 8} e B = {1, 3, 5, 9}, enumere os elementos da seguinte relação: R = {(x, y) ∈ A × B / y = x + 1}. 7) Escolhendo aleatoriamente alguns números das páginas de um livro adquirido numa livraria, foram formados os conjuntos A = {2, 5, 6} e B = {1, 3, 4, 6, 8}, sendo a relação definida por R = {(x,y) ∈ A × B │ x ≥ y}. Dessa forma, a) D(R) = {2, 5, 6} e Im(R) = {1, 3, 4, 6, 8} b) D(R) = {2, 5, 6} e Im(R) = {1, 3, 4, 6} c) D(R) = {2,5} e Im(R) = {1, 3, 4, 6} d) D(R) = {5,6} e Im(R) = {1, 3, 4, 6, 8} e) D(R) = {2, 5, 6} e Im(R) = {4, 6, 8} 8 8) Nos conjuntos P = {0, 1, 2} e R = {(x, y) ∈ P x P / x + y < 3}, o número de elementos do conjunto R é igual a: a) 3 b) 4 c) 5 d) 6 e) 7 9 GABARITO: 1) 2 1 x e y = - 9 2) a) A X B = (2,1),(2,4),(2,6),(3,1),(3,4),(3,6) b) B X A = (1,2),(1,3),(4,2),(4,3),(6,2),(6,3) c) A 2 = A X A = (2,2),(2,3),(3,2),(3,3) d) B x B = (1,1),(1,4),(1,6),(4,1),(4,4),(4,6),(6,1),(6,4),(6,6) 3) a) b) c) d) e) f) 10 4) Resolvido em sala. 5) a) b) c) 11 6) R = {(0,1), (2,3), (4,5), (8,9)} 7) Letra B 8) Letra D AULA 03 FUN��O REAL DE VARI�VEL REAL.pdf 1 AULA 03 - FUNÇÃO REAL DE VARIÁVEL REAL INTRODUÇÃO O conceito de funções é um dos mais importantes em Matemática, e seu conhecimento impulsionou o desenvolvimento tecnológico em quase todas as áreas. As funções estão presentes em todas as atividades, mesmo que não se tenha consciência disso. Por exemplo, o valor da conta de luz depende da quantidade de energia gasta, a dose de remédio que é dada a uma criança depende do seu peso, o valor par a fazer cópias de um material depende do número de páginas copiadas. Usando funções, também se estuda o crescimento de bactérias, o movimento dos astros, a variação da temperatura da Terra etc. A noção de função permite, enfim, descrever e anal sar relações de dependência entre variáveis. No mundo empresarial, como não poderia deixar de ser, as funções também se fazem presentes, em qualquer uma das áreas funcionais da empresa. Na área de Marketing, por exemplo, tem-se que a demanda por um determinado produto é função do seu preço de venda, ou da qualidade, ou da intensidade de propaganda que se faça, ou da combinação destes fatores. Na área de Gestão de Pessoas, um outro exemplo, pode-se dizer que o salário de um executivo é função da sua formação acadêmica, da sua experiência profissional e do seu desempenho frente à direção da empresa, ou ainda, da combinação destes fatores. Na área de Produção, estudos comprovam que a produtividade dos empregados de uma linha de produção é função da remuneração, da motivação e do programa de treinamento, ou seja, da política de gestão de pessoas adotada pela empresa. DEFINIÇÃO Seja F uma relação de um conjunto A e B IR sobre um conjunto B / x A corresponder um único y B, então esta relação denomina-se função. Notação: F: A B ou f: A B tal que y = f(x) lê-se “y é função de x” x variável independente y variável dependente Exemplos: Não é função Não é função A B A B 2 É função É função Não é função DOMÍNIO DE UMA FUNÇÃO Se F: A B, então o domínio de F é o conjunto A já que x A deve figurar um único par (x,y) de F; ou domínio (ou campo de existência) de uma função é o conjunto de valores de x para os quais a função é definida ou existe, isto é, possui valor finito e real. Notação ID(f). Domínio de algumas funções: FUNÇÃO DOMÍNIO y = anx n + an-1.x n-1 + ...+ a0 )( )( xg xf y PAR xfy )( ÍMPAR xfy )( )(log xfay y = sen x y = cos x y = tg x A B 3 Determine o domínio das funções abaixo: 1) y = x 2 - 5x + 6 4) 652 xxy 6) 23 4423 xxxy 2) 1 xy 5) 45 13 2 xx x y 7) 3 2 1 xy 3) 29 xy 8) x x y 2 12 DOMÍNIO VIA GRÁFICO O domínio de uma função é o conjunto de todas as abscissas dos pontos do gráfico. IMAGEM A imagem de f é o conjunto dos y a B que estão relacionados por f, é denotado por Im(f). A imagem de uma função é o conjunto de todas as ordenadas dos pontos do gráfico. CONTRADOMÍNIO Seja f: A B, o contradomínio de f é o conjunto B CID = B. Exemplos: 1) Seja f: A → B tal que A = {0,1,2,3} e B = {0,1,2,3,4,6,8}, considere f(x) = 2x. Sobre essa função responda: a) Represente essa função através do diagrama de Venn. Y xf domínio de xf X O Y xf O X Imagem de xf 4 A B b) Determine o domínio de f(x) c) Determine o contradomínio de f(x) d) Determine a imagem de f(x) 2) Um cabeleireiro cobra R$ 12,00, pelo corte para clientes com hora marcada e R$ 10,00, sem hora marcada. Ele atende por dia um numero fixo de 4 clientes com hora marcada e um numero variável x de clientes sem hora marcada. De acordo com o texto responda os itens a seguir: a) Que grandezas estão relacionadas. b) Qual é a variável independente e qual a dependente. c) Escreva a fórmula matemática que fornece a quantia Q arrecadada por dia em função do número x. As funções algébricas e transcendentes podem ser classificadas em: Funções explícitas: Está na forma y = f(x) Exemplo: y = x 2 + 3x Funções Implícitas: Está na forma y = f(x,y) = 0 Exemplo: y 2 + 2x 3 y 2 + x 2 .sen y = 0 5 CLASSIFICAÇÃO DAS FUNÇÕES As funções são classificadas em dois grandes grupos: A) Funções Algébricas Elementares: são aquelas cujas variáveis são operações algébricas elementares. Funções Algébricas Racionais a) Inteiras y = x 2 + 3x, y = x + 1, y = x 3 b) Fracionárias )( )( )( xQ xP xf Funções Algébricas Irracionais 23 4423 xxxy B) Funções Transcendentes: São funções cujas variáveis estão sujeitas às operações da trigonometria, da exponenciação e da logaritmização. a) Funções trigonométricas circulares y = sen x, y = tg 2x, y = arc sen (2x +1) b) Funções exponenciais y = 2 x , y = e x , x y 2 1 c) Funções logarítimicas y = lnx , y = log x, 0 log I I y C) Outras funções xy , y = [x] 6 Função Crescente Seja f uma função definida em um intervalo I. A função f é crescente em I se f ( x1 ) < f ( x2 ) sempre que x1 < x2 , x1 , x2 I . Exemplos: y = x 3 y = 2x Função Decrescente Seja f uma função definida em um intervalo I . A função f é decrescente em I se f ( x1 ) > f ( x2 ) sempre que x1 < x2 , x1 , x2 I. Exemplos: x y x y x y 2 1 xy 7 Funções crescentes/decrescentes São funções que seu crescimento ou decrescimento depende do intervalo analisado. Exemplos: y = sen x Obs. Funções que só crescem ou só decrescem são chamadas de estritamente crescentes e estritamente decrescentes ou monótonas. crescex decrescex decrescex crescex 2 2 3 2 3 2 2 0 8 FUNÇÃO PAR Uma função f: IR IR é par se: f(-x) = f(x), é também simétrica em relação ao eixo dos y. y = x 2 Outros exemplos: y = cos x , y = x FUNÇÃO ÍMPAR Uma função f: IR IR é ímpar se: f(-x) = - f(x), é também simétrica em relação à origem. y = x 3 Outros exemplos: y = sen x , y = x Obs: Existem funções que não são pares nem ímpares: xouxy 2 1 x y x y x y x y 9 FUNÇÃO INJETORA Uma função f: A B é injetora se dado x1 x2 f(x1) f(x2) A B Seja uma função f:IRIR, tem-se, graficamente que: Se f é injetora, toda reta horizontal que intercepta o gráfico de f o faz em um único ponto. FUNÇÃO SOBREJETORA Uma função f: A B é sobrejetora se CD = Im A B y = x 2 não é sobrejetora FUNÇÃO BIJETORA Uma função f: A B é bijetora se for injetora e sobrejetora ao mesmo tempo. A B y = 2x 10 COMPOSIÇÃO DE FUNÇÕES Dadas as funções f : A B e g : B C. A função composta de g em f, denotada por: gof = g [f(x)] e fog = f [g(x)], define-se também e fof = f [f(x)] A B f x f(x) g gof g[f(x)] C Exemplos: 1) Determinar fog e gof, sendo f(x) = x 2 – x - 2 e g(x) = 1 – 2x 2) Dadas as funções f(x) = 4x + 5 e g(x) = 2x – m, ocorrerá g(f(x)) = f(g(x)) se e somente se m for igual a: Para existir gof é necessário que: Im(f) D(g) 11 FUNÇÃO INVERSA Uma função f: A B, admite f -1 : B A como inversa se, e só se, f for bijetora. Exemplo: a) A função f: A B, dada por f(x) = 2x – 1, com A = {1,2,3} e B = {1,3,5}, está representado pelo diagrama: A B f 1 1 2 3 3 5 Sua inversa f -1 : B A pode ser obtida pela simples inversão dos elementos de cada par ordenado. Assim: B A f -1 1 1 3 2 5 3 Para determinarmos a fórmula da inversa, troca-se y por x e isola-se y. 12 Exemplos: 1) Exemplo: Seja a função 2 1 x y , determine sua função inversa. 2) Sendo f(x) = 2x + 1 e g(x) = - x 2 – x o valor de f(g(-1)) – f - 1 (-5) é: 3) Determine a função inversa da função 3 12 )( x x xf 13 TRANSFORMAÇÕES NOGRÁFICO DE UMA FUNÇÃO a) Translação de k unidades na direção do eixo y b) Translação de k unidades na direção do eixo x y = f(x) y = f(x) + k y = f(x) - k y = f(x) y = f(x - k) y = f(x + k) 14 c) Reflexão d) Módulo 34)( 2 xxxf y = f(x) y = - f(x) 15 Exemplos: 1) Dado xy , faça o gráfico das seguintes funções: a) xy b) 1 xy c) xy d) 1 xy e) 11 xy y x y x y x y x y x 16 2) Faça o gráfico da função: 21 20 032 )( 2 xse xsex xsex xf FUNÇÃO DO 10 GRAU Uma função do primeiro grau tem a forma: y = f(x) = ax + b Seu gráfico é uma reta no qual: • a é a inclinação (coeficiente angular), ou taxa de variação de y em relação a x. a = tg • b é a interseção vertical(coeficiente linear), ou o valor de y quando x é zero. Se b = 0 x y O b (f(x) = 0 Raiz x y O b (f(x) = 0 Raiz x y axy x y axy y x 17 Reta crescente a > 0 Reta decrescente a < 0 1) Faça o gráfico da função y = - x + 1. x Y - 1 0 1 Coeficiente angular: Coeficiente linear: y x 18 2) Um reservatório está perdendo água. A quantidade Q (em milhões de litros) de água no reservatório é dada pela função Q(t) = 260 - 4t Onde t (em dias) conta o tempo decorrido desde o início do mês. a) Quanta água havia no reservatório no início do mês? b) Qual é a taxa de variação da quantidade de água por dia? c) Desenhe o gráfico de Q(t) d) Determine o zero da função e explique o seu significado no contexto do problema. Q(t) t 19 FUNÇÃO DO 20 GRAU Em geral, uma função quadrática ou polinomial do segundo grau é expressa da seguinte forma: y = ax 2 + bx + c, com a 0, b e c IR As funções do 2º grau possuem diversas aplicações no cotidiano, principalmente em situações relacionadas à Física envolvendo movimento uniformemente variado, lançamento oblíquo e etc.; na Biologia, estudando o processo de fotossíntese das plantas; na Administração e Contabilidade relacionando as funções custo, receita e lucro; e na Engenharia Civil presente nas diversas construções. A representação geométrica de uma função do 2º grau é dada por uma parábola, que de acordo com o sinal do coeficiente a pode ter concavidade voltada para cima ou para baixo. VÉRTICE Coordenadas do vértice aa b 4 , 2 As raízes da função do 2 0 grau são os pontos onde a parábola intercepta o eixo x. Dependendo do valor do discriminante podemos ter as seguintes situações gráficas: > 0 a função possui duas raízes reais e distintas.A parábola intercepta o eixo x em dois pontos. = 0 a função possui duas raízes reais e iguais.A parábola tangencia o eixo x. 20 < 0 a função não possui raízes reais.A parábola não intercepta o eixo x. Exemplos: 1) Numa partida de futebol ocorre um gol cuja trajetória da bola descreve uma parábola. Supondo que esta trajetória esteja representada no gráfico abaixo, onde h representa a altura, em metros, e t, em segundos, indica o tempo transcorrido após o chute: a) escreva a equação dessa trajetória; b) calcule em quantos segundos a bola atinge a sua altura máxima; c) calcule a altura máxima atingida pela bola. 21 FUNÇÃO POTÊNCIA Em geral uma função potência tem a forma onde k e p são constantes quaisquer. • Toda potência ímpar é estritamente crescente e simétrica em relação à origem. • Toda potência par é decrescente e depois crescente e simétrica em relação ao eixo y. Potência se p = -1 FUNÇÃO RECÍPROCA Domínio x 0 Imagem y 0 Gráfico se chama Hipérbole eqüilátera. 11 xou x y pxkxf .)( 22 Potência se p = - 2 Domínio x 0 Imagem y > 0 Potência fracionária e positiva: Domínio x 0 Imagem y 0 Função crescente yy 2 2 1 xou x y x y x y x y xouxy 2 1 23 Potência para p = 3 y = x 3 Domínio IR Imagem IR Função estritamente crescente ou monótona Potência para p = 4 y = x 4 Domínio IR Imagem y 0 Para x < 0 f(x) decresce e para x > 0 f(x) cresce x y x y 24 FUNÇÕES PERIÓDICAS Diz-se que uma função f(x) é periódica de período T se T é o menor número positivo tal que f(x + T) = f(x). Exemplo: 104 010 )( xse xse xf Logo f(x + 2) = f(x) é uma função periódica de período T = 2 é chamada de onda quadrada ou trem de pulsos retangulares. Aplicação: compressor de geladeira de 0 a 1 s ligado de 1 a 2 s desligado. As funções trigonométricas circulares também são periódicas. f(x) = sen x x y 1 2 4 3 4 5- 2 - 1- 3- 4 x y 1 2 4 3 4 5- 2 - 1- 3- 4 25 Exemplos: 1) Desenhe no mesmo plano cartesiano, os gráficos das funções: y = x 2 e y = x + 2, e ache os pontos de intersecção das duas funções. 2) Faça o gráfico das funções y = x 2 e xy , determine a interseção dessas funções. y x y x 26 3) Construir o gráfico da função y = - 2x 2 + 18. 4) Faça o gráfico das funções x = y 2 - 4 e x + y 2 = 2. y x y x AULA 04 LISTA DE FUN��ES 1.pdf AULA 04 - LISTA DE FUNÇÕES - 1 1) Achar o domínio das funções abaixo: a) y = x 3 - 5x 2 - 7x + 6 c) b) d) e) f) 2) Ache a função que representa o valor a ser pago após um desconto de 3% sobre o valor x de uma mercadoria. 3) Seja a função f definida pelo gráfico abaixo: Determine: a) O domínio de f b) A imagem de f c) x tal que f(x) = 0 d) x tal que f(x) > 0 4) Descreva o que o gráfico abaixo lhe diz a respeito de uma linha de montagem cuja produtividade é representada em função do número de operários que ali trabalham. 2 9 1 x y 53 2 81 xxy 4 73 xxy 1 x x y 452 log xxxy 5) O número de vendas por mês, S, de um item em promoção num restaurante é função da quantia a gasta em propaganda nesse mês, assim S = f(a). a) Interprete a declaração f(1000) = 3500. b) Qual dos gráficos abaixo mais provavelmente representará essa função? c) O que significa o intercepto vertical no gráfico dessa função, em termos de vendas e propaganda? S S a a I II 6) Exprimir o comprimento de uma corda de um círculo de raio 4 cm, como função de sua distância x cm ao centro do círculo. 7) Dadas as funções f(x) = x 2 - 1 e g(x) = 2x -1: a) Determine o domínio e a imagem de f(x) e g(x). b) Construa os gráficos de f(x) e g(x). c) Calcule fog, gof 8) Construir o gráfico das funções abaixo: a) f(x) = x 2 + 2x + 3 b) y = x 3 c) y = 1/x d) e) f) 9) Verifique se f é par ou ímpar ou nem par nem ímpar: a) f(x) = 5x 3 + 2x b) f(x) = x - 3 c) 10) Encontre a inclinação (coeficiente angular) e a interseção vertical da reta cuja equação é x + 2y - 2 = 0 e faça o gráfico. 11) Encontre a equação da reta que passa pelos pontos (-1,0) e (2,6). 12) Considere o gráfico de temperatura em graus Fahrenheit, 0 F, versus temperatura em graus Celsius 0 C, e suponha que o gráfico seja uma reta. Você sabe que ambos os valores 212 0 F e 100 0 C representam a temperatura em que a água ferve. Analogamente, ambos os valores 32 0 F e 0 0 C representam o ponto em que a água congela. a) Qual é a inclinação do gráfico ? b) Qual é a equação da reta ? c) Use a equação para encontrar que temperatura em graus Fahrenheit corresponde 20 0 C. d) Que temperatura as duas escalas coincidem? 2 1 x y 13 1 12 )( 3 xsex xsex xsex xf 56 )103)(1( 2 2 xx xxx y 1 xy 13) Um móvel movimenta-se segundo a lei x = 4t + 2, onde x é a sua posição (em m) no instante t (em s). a) Faça o gráfico de x em função de t. b) Determine a posição do carro no instante t = 2 s. c) Qual o valor de x0 (posição inicial) e qual seu significado gráfico? d) Qual o valor da velocidade do móvel e qual seu significado gráfico? e) Classifique o movimento. 14) Um fabricante vende, mensalmente, x unidades de um determinado artigo por V(x) = x 2 - x, sendo o custo de produção dado por C(x) = 2x 2 - 7x + 8. Calcule o número de artigos que devem ser vendidos mensalmente de modo que se obtenha o lucro máximo. Dica: Lucro = Venda - Custo 15) Uma função f : IR→ IR diz-se par quando f(−x) = = f(x), para todo x ∈ IR, e ímpar quando f(−x) = − f(x), para todo x ∈ IR. Quais, dentre os gráficos exibidos, melhor representam funções pares ou funções ímpares? 16) 17) 18) 19) 20) 21) 22) Considere a função 12 3 )( x x xg . Determine a função inversa de g(x). RESPOSTAS 1) a) IR b) - 3 < x < 3 c) IR d) – 3 x 7 e) x < - 1 ou x 0 f) 0 < x < 1 ou x > 4 2) V = 0,97x 3) a) ID = [- 1, 3] b) IM = 2, 2 3 c) x = 1 d) [- 1, 1) 4) À partir de um certo número de operários a produtividade cai. 5) a) Para R$ 1000,00 gasto em propaganda 3500 itens são vendidos. 6) 2464 x 7) a) ID = IR e IM = IR b) c) fog = 4x 2 – 4x gof = 2x 2 -3 8) a) b) c) d) e) f) ID = IR – {- 5,- 1} e IM = IR – {- 7, -3} 9) a) ímpar b) par c) nem par nem ímpar 10) a) m = - 1/2 n = 1 11) y = 2x + 2 12) a) m = 1,8 b) F = 1,8C + 32 c) F = 68 0 F d) – 40 0 C ou – 40 0 F 13) a) b) x = 10 m c) x0 = 2 m d) v = 4 m/s e) MRU 14) xV = 3 m 15) Pares: I e III, Ímpares: IV e V 16) a) injetora b) Sobrejetora c) Bijetora d) Não é injetora nem sobrejetora 17) a) injetora b) Bijetora c) Sobrejetora d) Não é injetora nem sobrejetora 18) a) 4x 2 – 4x – 8 b) (fog)(2) = 0 (gof)(2) = 11 c) x = 3 ou x = - 2 19) 12x 2 + 12x +2 20) 21) 22) 12 3 )(1 x x xg AULA 05 POTENCIA��O E FATORA��O.pdf 1 AULA 05 – POTENCIAÇÃO Definição: Potência n Z de um número a IR é o produto de a por a n vezes. potência. da expoente o é n potência; da base a é a a . .. . a . a . a = a vezes n n Exemplo: 2 3 = 2.2.2 = 8 (- 2) 4 = (- 2).(- 2).(- 2).(- 2) = 16 Número de Avogadro = 602000000000000000000000, em forma de potência fica melhor de representar. Número de Avogadro = 6,02 . 10 23 Casos particulares a) Com a 0 a 0 = 1 b) Com a 0 a a 11 c) a 1 = a d) 0 0 indeterminação e) 0 n = 0 com n > 0 f) Com a 0 n n a a 1 Regra de Sinais Toda potência de expoente par é positiva: Exemplos: 2 4 = 16; (- 2) 4 = 16 3² = 9 (- 3)² = 9 CUIDADO! – 2 2 = -1.4 = - 4 2 Toda potência de expoente ímpar tem o sinal da base: Exemplos: 3³ = 27 (- 3)³ = - 27 2 5 = 32 (- 2) 5 = - 32 Produto de potências de mesma base Mantém-se a base comum e adicionam-se os expoentes. Exemplo: 52 3 vezes5 vezes2 vezes3 2 2 2 . 2 . 2 . 2 . 2 2² . ³2 Divisão de potências de mesma base Mantém-se a base comum e diminuem-se os expoentes. Exemplo: 24 - 6 vezes6 vezes4 4 6 5 5 5 . 5 . 5 . 5 5 . 5 . 5 . 5 . 5 . 5 5 5 Produto elevado a uma potência Eleva-se cada fator a essa potência. Exemplo: (2.7) 2 = 2 2 .7 2 = 4.49 = 196 ou (2.7) 2 = 14 2 = 196 Potência de potência Eleva-se a base ao produto dos expoentes. Exemplo: 62 . 32363 3 vezes2 3323 2 2 2ou 2 2 2 . 2 2 nmnm aa.a nm n m a a a mmm baba .. . nmnm aa . 3 CUIDADO! 3232 2)2( Potência de fração Eleva-se, separadamente, o numerador e o denominador ao expoente. Exemplos: 4 9 2 3 2 3 2 22 9 4 3 2 2 3 22 EXERCÍCIOS 1) 1³ = 2) 0 4 = 3) (- 2)³ = 4) (- 4)³ = 5) (- 2) 4 = 6) (- 4) 4 = 7) 2³ . 2 5 = 8) 3² . 3 . 3 5 = 9) 3 5 : 3 4 = 10) 3 4 : 3² . 3 5 = 11) 2 4 . 5 4 = 12) (- 3 5 ) . (- 5 5 ) = 13) 15 3 : 3 3 = 14) (- 4 6 ) : 2 6 = 15) (3³) 2 = 16) (2³) 5 = 17) 323 = 18) [ (3³)² ]² = 19) (2 . 3)³ = 20) (3² . 5 . 2) 4 = 21) 5 3 5 = 0 bcom b a b a m mm 4 22) 3 43 2 = 23) 2 3 32 5 3 . 2 = 24) (2 . 3²) 0 = 25) 4 -2 = 26) 2 . 3 -1 = 27) 43 2 = 28) Calcule 1 154 222 2 34 2 2.2.2 3.3.3 : 4 3 . 2 4 29) Calcule a expressão numérica: 30) 31) {10 – [90 ÷ (17 + 28)]}2 = 32) Reescreva as frases usando números em potência de dez. a) O raio da Terra mede 6.378.000 metros b) Um ano não bissexto tem 31.536.000 segundos c) A massa do próton é cerca de 0,000000000000000000000000000167 kg 33) Simplifique a expressão: 34) Calcule o valor da expressão: 222 2 1 4 7 : 2 1 2 5 . 4 3 2 2 3 223 3 2 2 1 : 5 1 2 1 : 4 1 3 2 4 1 5 Respostas: 28) 12 4 2 3 29) 4 30) 180 779 31) 64 32) a) 6,378 . 10 6 b) 3,1536 . 10 7 c) 1,67 . 10 -27 kg 33) 3 1 34) 6 7 6 PRODUTOS NOTÁVEIS Há certos produtos de polinômios, que, por sua importância, devem ser conhecidos desde logo. Vejamos alguns deles: 1) Quadrado da soma de dois termos: (a + b) 2 = a 2 + ab + ab + b 2 Exemplo: (x + 2)² = x² + 2.x.2 + 2² = x² + 4x + 4 2) Quadrado da diferença de dois termos: (a – b) 2 = a 2 – b(a – b) – b(a – b) – b 2 (a – b) 2 = a 2 – ab + b 2 – ab + b 2 – b 2 Exemplo: (x – 3) 2 = x² - 2 .x . 3 + 3² = x² - 6x + 9 3) Produto da soma de dois termos por sua diferença: Reorganizando as áreas de outra forma. Exemplo: (a + 2b) (a – 2b) = a 2 – 4b 2 4) Quadrado da soma de três termos: FATORAÇÃO Fatorar um polinômio é escrevê-lo sob a forma de um produto. 1) Evidência do fator comum Apresentando um fator comum, o polinômio pode ser escrito como o produto de dois fatores: o 1º é o fator comum e o 2º é obtido dividindo-se o polinômio original pelo fator comum. Exemplos Fatorando o polinômio 4ax² + 8a²x³ + 2a³x tem-se: (a - b)² = a² - 2ab + b² (a + b) . (a – b) = a2 – b2 (a + b + c) 2 = a 2 + b 2 + c 2 + 2(ab + ac + bc) a b a b (a + b)² = a² + 2ab + b² a - b b b a - b a a b a - b b a a + b a b a - b a a a + b a - b b b 7 a² 4ax² 2x 2ax 2ax 2ax 2ax 2ax x³a2³x²a8²ax4 x³a2³x²a8²ax4 Fatorar: 5x²y + x 4 y³ + 2x². O fator comum é x². Assim: 5x²y + x 4 y³ + 2x² = x² (5y + x²y³ + 2) 2) Fatoração por agrupamento Exemplos: a) ax + bx + ay + by = x(a + b) + y(a + b) = (a + b) (x + y) b) 6ab + 4b + 15ac + 10c = 2b(3a + 2) + 5c(3a + 2) = (3a + 2) (2b + 5c) 3) Fatoração de um trinômio do 2 0 grau pelas raízes De uma forma geral, o polinômio de 2º grau P(x)=ax 2 + bx + c que admite as raízes r1 e r2 pode ser decomposto em fatores do 1º grau, da seguinte forma: ax 2 + bx + c = a(x-r1)(x-r2) Exemplo: x 2 – 5x + 6, raízes {2,3} Assim x 2 – 5x + 6 = 1.(x – 2) (x – 3) = (x – 2) (x – 3) 4) Fatoração da soma e da diferença de dois cubos (a 3 + b 3 ) = (a + b) (a 2 – ab + b 2 ) (a 3 - b 3 ) = (a - b) (a 2 + ab + b 2 ) Exemplo: x 3 – 1 = (x – 1) (x 2 + x + 1) EXERCÍCIOS 1) Fatore as expressões a seguir. a) a 3 – a 2 b) x 5 – 15 + 5x 4 – 3x c) m 4 – n 2 d) a 2 + 8ab + 16b 2 e) a 3 + b 3 f) a 3 – b 3 g) x 2 + (a + b)x + ab h) x 2 + 7x + 10 i) y 2 – 15y + 50 j) x 4 - 625 k) 10x 3 + 5x 2 – 25x l) x 4 – y + xy – x 3 m) x 3 - 8 2) Sabe-se que a + b = ab = 10, calcule a b b a 3) Dado que x = a + x -1 , calcule x 2 + x -2 4) Calcule o valor de 1010.1010 5) Desenvolva 3 1 a a 6) Desenvolva (x – 2) 3 7) Desenvolva (x + h) 3 RESPOSTAS 1) a) a 2 (a – 1) b) (x 4 – 3)(x + 5) c) (m 2 – n)(m 2 + n) d) (a + 4b) 2 e) (a + b)(a 2 – ab + b 2 ) f) (a - b)(a 2 + ab + b 2 ) g) (x + a)(x + b) h) (x+ 5)(x + 2) i) (y – 5)(y – 10) j) (x 2 – 25)( x 2 + 25) k) 5x(2x 2 + x – 5) l) (x – 1)(x 3 + y) m) (x – 2)(x 2 + 2x + 4) 2) 8 3) a 2 + 2 8 4) 103 5) 3 3 a 1 a 3 a3a 6) x 3 – 6x 2 + 12x – 8 7) x 3 + 3x 2 h + 3xh 2 + h 3 9 DIVISÃO DE POLINÔMIOS 1º Caso: Divisão de monômios Divide-se o coeficiente numérico do dividendo pelo 1º coeficiente do divisor, e a parte literal do dividendo pela do divisor, observando-se as regras para divisão de potências de mesma base. Exemplo: 2 2 4 7 7 49 x x x 2º Caso: Divisão de polinômio por monômio: Divide-se cada termo do dividendo pelo monômio divisor. Exemplo: (x 3 – 5x 2 + 2x) : (x 2 ) = x – 5 + x 2 3 0 Caso: Divisão de polinômio por polinômio Sejam dois polinômios P(x) e D(x), com D(x) não nulo. Efetuar a divisão de P por D é determinar dois polinômios Q(x) e R(x), que satisfaçam as duas condições abaixo: 1ª) Q(x).D(x) + R(x) = P(x) 2ª) gr(R) < gr(D) ou R(x)=0 Nessa divisão: P(x) é o dividendo. D(x) é o divisor. Q(x) é o quociente. R(x) é o resto da divisão. Obs: Quando temos R(x) = 0 dizemos que a divisão é exata, ou seja, P(x) é divisível por D(x) ou D(x) é divisor de P(x). O grau do quociente nos é dado pela diferença entre o grau do dividendo P(x) e o grau do divisor D(x). O grau do resto é no máximo uma unidade menor que o grau do divisor. Exemplo: Determinar o quociente de P(x)=x 4 + x 3 - 7x 2 + 9x-1 por D(x)=x 2 + 3x - 2. Resolução: Aplicando o método da chave: Verifica-se que: Dispositivo de Briot-Ruffini Serve para efetuar a divisão de um polinômio P(x) por um binômio da forma (ax+b). Para a resolução desse problema seguimos os seguintes passos: 1º) Colocamos a raiz do divisor e os coeficientes do dividendo ordenadamente na parte de cima da “cerquinha”. 2º) O primeiro coeficiente do dividendo é repetido abaixo. 3º) Multiplicamos a raiz do divisor por esse coeficiente repetido abaixo e somamos o produto com o 2º coeficiente do dividendo, colocando o resultado abaixo deste. 4º) Multiplicamos a raiz do divisor pelo número colocado abaixo do 2º coeficiente e somamos o produto com o 3º coeficiente, colocando o resultado abaixo deste, e assim sucessivamente. 5º) Separamos o último número formado, que é igual ao resto da divisão, e os números que ficam à esquerda deste serão os coeficientes do quociente. Exemplo: Determinar o quociente e o resto da divisão do polinômio P(x) = 3x 3 -5x 2 + x - 2 por (x-2). )( )( )(D )( xQxR xxP R(x)Q(x) 2 D(x) 2 P(x) 234 1)(2x 1)2x-(x 2)-3x(x 1-9x7x-xx )( 12 23 15 462 1952 )( 12 23 23 197 2 2 23 23 2234 2234 xRx xx xx xxx xxx xQxxxxx xxxxxx RESTOQ(x) QUOCIENTE DO ESCOEFICIENT P(x) DE ESCOEFICIENTDIVISOR DO RAIZ 4 3 1 3 2)2.(3 1)2.(1 5)2.(3 2 1 5 3 2 10 Observe que o grau de Q(x) é uma unidade inferior ao de P(x), pois o divisor é de grau 1. Resposta: Q(x)=3x 2 + x + 3 e R(x) = 4. EXERCÍCIOS 1) Efetue as seguintes divisões, indicando o quociente e o resto. a) 1xx 4x3x5 2 3 b) 2 634 3 x xx c) 1x 1x d) 12 1 x x e) 1x 1x3x3x 23 2) Determine o quociente e o resto de cada uma das divisões: a) ( 3x 5 – 5x 4 + 6x 3 – 4x 2 +2x -1) : ( x 2 – x + 1 ) = b) ( 2x 6 + 11x 5 – 13x 4 – 29x 2 – 12x -5) : (x 3 + 7x 2 + 3x) = c) (a 5 – 7a 4 + 19a 3 – 25a 2 + 14a + 6 ) : (a 2 – 2a + 3 ) = d) ( 2y 3 + 7y 2 – 8y + 5 ) : ( 2y – 1 ) = e) (10x 6 – 7x 5 – 28x 4 – 22x 3 – 8x 2 ) : ( 5x 3 +4x 2 +2x) = f) (6x 5 – 10x 4 + 24x 3 – 35x 2 – 46x + 31) : ( 3x 2 -5x +6 ) = g) (6y 6 – 15y 5 + 16y 4 + 5y 3 – 6y 2 ) : ( 3y 4 – y 2 ) = h) (12b 5 + 18b 4 – 10b 3 -7b 2 + 12b ) : ( 6b 3 – 5b + 4 ) = i) ( 10x 2 – 23x + 12 ) : ( 5x – 4 ) = k) ( 12x 3 – 2x 2 + 3x – 2 ) : ( 4x 2 – 6x + 9) = l) ( 6x 3 – 25x 2 + 25x + 7 ) : ( 3x 2 – 5x + 1 ) = m) ( 6x 2 + x – 40 ) : ( 3x + 8 ) = n) ( 3x 3 – 8x 2 + 13x – 8 ) : ( x – 1 ) = 0) ( -80y 4 – 6y 3 + 51y 2 – 15y – 4 ) : ( 8y 2 + 3y – 5 ) = 3) Faça as divisões dos polinômios a seguir, utilizando o algoritmo de Briot-Ruffini. a) (2x 4 + 5x 3 – x 2 + 8) : (x + 2) b) (x 2 – 12x + 20) : (x – 2) c) (x 2 – (a + 1)x + a) : (x – a) d) (x 3 – 1) : (x – 1) e) (2x 6 – 7x 5 – 8x 2 + 5x + 1) : (x – 3) RESPOSTAS 1) a) Q(x) = 5x + 5 e R(x) = - 3x – 1 b) Q(x) = 4x 2 -8x + 13 e R(x) = - 20 c) Q(x) = 1 e R(x) = 2 d) Q(x) = 2 1 e R(x) = 2 3 e) Q(x) = x 2 – 2x + 1 e R(x) = 0 2) a) Q = 3x 3 – 2x 2 + x – 1 R = 0 b) Q = 2x 3 – 3x 2 + 2x – 5 R = 3x -5 c) Q = a 3 – 5a 2 + 6a + 2 R = 0 d) Q = y + 4y – 2 R = 3 e) Q = 2x 3 - 3x 2 – 4x R = 0 f) Q = 2x 3 + 4x – 5 R = 95x + 61 g) Q = 2y² - 5y + 6 R = 0 h) Q = 2b² + 3b R = 0 i) Q = 2x – 3 R = 0 j) Q = 3x + 4 R = -38 k) Q = 2x – 5 R = -2x + 12 l) Q = 2x – 5 R = 0 m) Q = 3x² - 5x + 8 R = 0 n) Q = -10y² +3y – 1 R = 3y -9 3) a) 2x 3 + x 2 – 3x + 6 e resto = - 4 b) x – 10 e resto = 0 c) x – 1 e resto = 0 d) x 2 + x + 1 e resto = 0 e) 2x 5 – x 4 – 3x 3 – 9x 2 – 35x – 100 e resto = - 299 11 EQUAÇÕES DO 10 GRAU Equação São igualdades literais que são verdadeiras somente para determinados valores atribuídos às variáveis. Exemplos: a) só é verdade para x = 7 b) 3x + y = 7 só é verdade para alguns valores de x e y, como por exemplo, x = 2 e y = 1 ou x = 1 e y = 4. Os valores atribuídos às incógnitas que tornam verdadeiras as igualdades denominam-se raízes da equação. Se a equação contiver apenas uma incógnita e se o maior expoente dessa incógnita for um então a equação é dita equação do 1º grau a uma incógnita, como na forma genérica a seguir com a 0. ax + b = 0 Resolução Resolver uma equação é determinar sua raiz. No caso de uma equação do 1º grau a uma incógnita, consegue-se resolvê-la isolando-se a incógnita no 1º membro, transferindo-se para o 2º membro os termos que não contenham a incógnita efetuando-se a operação inversa (as operações inversas são: adição e subtração; multiplicação e divisão). Exemplos: a) x + 2 = 7 x + 2 – 2 = 7 – 2 x = 5 b) 3.2 2 x .23 2 x x = 6 Resolva as equações a seguir e verifique se o valor encontrado está correto. 1) 6 4 x 2 x 2) 5 6 -4x 3 1 3x - 2 2 -3x 3) Descubra três números inteiros consecutivos cuja soma seja 345. membro 2ºmembro 1º 5 2 - x 12 4) Em uma página de jornal, 25% da área foi reservada às fotos, e sobraram 420 cm 2 . Qual era a área total da página? EXERCÍCIOS 1) Resolva as seguintes equações: a) 4x = 8 b) -5x = 10 c) 7 + x = 8 d) 3 – 2x = - 7 e) 16 + 4x – 4 = x + 12 f) 8 + 7x – 13 = x – 27 – 5x g) h) i) 9x + 2 – (4x + 5) = 4x + 3 j) k) l) 2) Resolva a equação literal, isolando x: b x b a x a 3) Resolva a equação literal, isolando x: 2 a b b x b bx a ax 4) Calcule as medidas da caixa. O volume dessa caixa é dado por: V = a.b.c Se a caixa tem volume igual a 24, e a, b e c são números inteiros e consecutivos, determine a, b e c. 5) Qual o número que somado a um quarto dele próprio, mais dois quartos dele próprio, mais três quartos dele próprio resulta 10. RESPOSTAS 1) a) 2 b) – 2 c) 1 d) 5 e) 0 f) – 2 g) 8 9 h) 6 5 i) 6 j) 4 k) 8 l) 9 2) x = ab 3) x = b 4) 2, 3 e 4 5) 4 4 3 3 x2 10 x3 4 1 5x410x275x23 1 4 36x5 2 x12 3 2x 6 x59 2 31 2 x 3 x43 8 3x5 b c a 13 EQUAÇÕES DO 20 GRAU Equação do 2 0 grau na incógnita x é toda igualdade do tipo: 02 cbxax tal que a,b e c IR e a 0. Se tivermos b 0 e c 0 a equação é dita completa. Se tivermos b = 0 ou c = 0 a equação é dita incompleta. Resolução da equação do 2 0 grau incompleta 1 0 caso: b = 0 e c = 0 ax 2 = 0 x 2 = 0 x1 = x2 = 0 2 0 caso: b 0 e c = 0 ax 2 + bx = 0 Nesse caso fatora-se evidenciando o fator comum, daí surge um produto igual a zero. Para que um produto de dois números reais seja nulo, ou o primeiro fator é nulo ou o segundo fator é nulo. Exemplo: 3x 2 -12x = 0 3x(x – 4) = 0 assim 3x = 0 x1 = 0 ou x – 4 = 0 x2 = 4 3 0 caso: b = 0 e c 0 ax 2 + c = 0 Nesse caso é só isolar x. Exemplo: x 2 – 4 = 0 x 2 = 4 4x2 x1 = - 2 e x2 = 2 Resolução da equação do 2 0 grau completa Quando a equação for completa utiliza-se a fórmula de Bhaskara: Exemplo: resolva 2x 2 – 6x – 56 = 0 Simplificando: x 2 – 3x – 28 = 0 a = 1, b = - 3 e c = - 28 x1 = 7 e x2 = -4 Discriminante () Através da análise do discriminante temos três possibilidades para as raízes da equação do 2 0 grau: > 0 duas raízes reais e distintas. = 0 duas raízes reais e iguais. < 0 não apresenta raízes reais. Exemplos: 1) x 2 – 9 = 0 2) 2x 2 – 3x = 0 3) x 2 – 5x + 6 = 0 a2 ac4bb x 2 ac4b2 1.2 )28.(1.4)3()3( 2 x 14 4) x 2 – 0,7x + 0,1 = 0 5) Determinar dois números cuja soma é 1 e o produto é igual a – 12. 6) Um grupo de estudantes quer comprar uma mesa de ping-pong, que custa R$ 360,00. O grupo decidiu dividir o custo em partes iguais. Como quatro deles desistiram, as quotas de cada estudante aumentou de R$ 15,00. Quantos eram os estudantes? EXERCÍCIOS 1) Resolva as equações do 2 0 grau: a) 2 1 x3 4x x2 2x3 2 b) 2 ax b bx a , obs. a e b são constantes. 2) Calcule o valor de m na equação 4x 2 + x + m = 0 para que ela tenha duas raízes iguais. 3) Resolva a equação 6 2x5 2 1x2 x3 2x 4) Resolva a equação 2x 2x3 4x 2x RESPOSTAS 1) a) 3 e – 2 b) a + b e 2 ba 2) 16 1 m 3) – 1 e 4 6 4) – 1 e - 6 15 EQUAÇÕES DO 20 GRAU, RELAÇÃO ENTRE COEFICIENTES Propriedade das raízes: As raízes da equação do 2 0 grau são calculadas pela fórmula de Bhaskara como visto anteriormente, assim: ax 2 + bx + c = 0 (a 0) raízes: a b x 2 1 e a b x 2 2 Soma das raízes: x1 + x2 = a b a b 22 x1 + x2 = a b 2 2 Produto das raízes: x1 . x2 = a b a b 2 . 2 x1 . x2 = 2 2 4a b x1 . x2 = 2 22 4 )4( a acbb x1 . x2 = 24 4 a ac É possível compor uma equação do 2 0 grau a partir de suas raízes: ax 2 + bx +c = 0 Dividindo-se a equação por a temos: 02 a c x a b x 02 a c x a b x x 2 – Sx + P = 0 Exemplos: Resolva as equações, usando a relação entre suas raízes. a) x 2 – 5x + 4 = 0 b) x 2 – 5x + 6 = 0 c) x 2 – 4x + 4 = 0 d) x 2 – x – 6 = 0 e) x 2 – 12x + 20 = 0 f) x 2 + 3x – 10 = 0 g) x 2 + 6x + 5 a b xxS 21 a c xxP 21. 16 Equações irracionais São equações que apresentam a incógnita sob radical. Exemplo: 34 x , 0842 xx A resolução é feita usando processos algébricos visando obter uma equação algébrica. Obtida as soluções faz-se a verificação das mesmas, substituindo as raízes na equação original. Exemplos: 1) xx 2 2) 0725 2 xx 3) 21x31x Equações biquadradas São equações do tipo ax 4 + bx 2 + c = 0 ou seja, são equações do 4 0 grau incompletas. Resolução: mudança de variáveis faz-se x 2 = y e x 4 = y 2 . Exemplo: Resolva as equações biquadradas: 1) x 4 – 13x 2 + 36 = 0 2) x 4 – 10x 2 + 9 = 0 17 3) x 4 + 5x 2 - 36 = 0 EXERCÍCIOS 1) Obtenha a soma e o produto das raízes da equação 5x 2 – 20x + 3 = 0 2) Sendo 32 e 32 as raízes de uma equação do 2 0 grau, obtenha a correspondente equação. 3) Sejam m e n as raízes da equação 2x 2 – 10x + 7 = 0 determine o valor de m 2 + n 2 . 4) Resolver as equações irracionais: a) 045x b) x24x c) 04x d) x247x2 e) 9x24x1x 5) Resolva as equações biquadradas: a) x 4 – 20x 2 + 36 = 0 b) x 4 – 10x 2 - 96 = 0 c) 9x 4 – 40x 2 + 16 = 0 6) Determine a soma e o produto das raízes de cada uma das seguintes equações, sem resolver cada equação. a) 3x 2 + x – 3 = 0 b) 9x 2 + 6x + 1 = 0 c) 6x 2 - 9x = 0 d) 6x 2 - 10x + 3 = 0 e) x 2 + 2x – 8 = 0 f) 8x 2 - 2x – 3 = 0 7) Forme as equações do 2 0 grau, na incógnita x cujas raízes são os seguintes números reais: a) 7 e 12 b) – 10 e – 3 c) 3e 7 4 18 d) 9 e – 6 e) – 8 e 8 f) 9 4 e0 8) Na equação 3x 2 – 10x + 2k - 1 = 0, a soma das raízes é igual ao produto. Nessas condições, calcule o valor de k. RESPOSTAS 1) S = 4 e P = 5 3 2) 01x22x2 3) 18 4) a) 21 b) 0 e – 3 c) 16 d) 1 e 9 7 e) 8 5) a) 2,2,23,23 b) 4 e – 4 c) 3 2 ,2 6) a) 1e 3 1 b) 9 1 e 3 2 c) 0e 2 3 d) 2 1 e 3 5 e) -2 e – 8 f) 8 3 e 4 1 7) a) x 2 - 19x + 84 = 0 b) x 2 + 13x + 30 = 0 c) 7x 2 + 17x – 12 = 0 d) x 2 - 3x – 54 = 0 e) x 2 – 64 = 0 f) 9x 2 + 4x = 0 8) 2 11 AULA 06 LISTA DE POTENCIA��O E RADICIA��O.pdf AULA 06 - LISTA DE POTENCIAÇÃO E RADICIAÇÃO 1. O oposto do número real 1 2 2 1 2
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