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LIVRO DO PROFESSOR MATEMÁTICA 9.° ANO - LIVRO 2 ENSINO FUNDAMENTAL SAE DIGITAL S/A Curitiba 2021 SAE DIGITAL S/A PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 1PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 1 09/12/2020 18:13:3609/12/2020 18:13:36 Catalogação na Publicação (CIP) Ensino Fundamental : Matemática : 9.o ano: livro 2 : professor – 1. ed. – Curitiba, PR : SAE Digital S/A, 2021. 88 p. ISBN: 978-65-5593-620-9 1. Ensino Fundamental. 2. Matemática. 3. Educação. I. Título. CDD: 510 CDU: 501:371.1 Direção editorial Lucélia Secco Gerência editorial Tassiane Aparecida Sauerbier Coordenação editorial Ednei Leite de Araújo Coordenação pedagógica Cristiane Sliva, Jardiel Loretto Filho Edição Anna Chiarello Marcon, Eliane Peixoto de Lima, Janayna Goulart, Janile Oliveira, Rodrigo Zeni Stocco, Vanessa Almeida da Silveira Revisão Everson de Lara Caetano, Gabriele Varão, Juliana Basichetti Martins, Priscila Sousa, Thainara Gabardo, Victor Truccolo Cotejo Anna Karolina de Souza, Ludmilla Borinelli, Rafaella Ravedutti, Wagner Revoredo Qualidade Brunno Freire, Igor Spisila, Mariana Chaves Projeto gráfico Evandro Pissaia, Fernanda Angeli Andreazzi, Gustavo Ribeiro Vieira Arte da capa Carlos Morevi, Deny Machado, Guilherme Reginato, Scarllet Anderson Iconografia Jhennyfer Pertille Ilustrações Carlos Morevi, Deny Machado, Scarllet Anderson Diagramação André Lima, Bruna Aparecida de Andrade, Gustavo Ribeiro Vieira, Jéssica Xavier de Carvalho, Leôncio Santana, Luana Santos, Luciana Nesello Kunsel, Luisa Piechnik Souza, Mariana Oliveira, Mateus Bonn, Ralph Glauber Barbosa, Raphaela Candido, Silvia Santos, Thaísa Werner, Thiago Figueiredo Venâncio Coordenação de processos Janaina Alves Processos Janio Lima, Raul Jungles, Vitor Ribeiro Colaboração externa Flavia Cristina Jardim Amaral (Revisão) Autoria Ednei Leite de Araujo, José Wilson Cardoso, Márcia Martins Romeira Sakai, Rosenilda de Souza Nagata, Sandra Saldanha Franchin © 2021 – SAE DIGITAL S/A. É proibida a reprodução, mesmo parcial, por qualquer processo, sem autorização por escrito dos autores e do detentor dos direitos autorais. Todos os direitos reservados. SAE DIGITAL S/A. R. João Domachoski, 5. CEP: 81200-150 Mossunguê – Curitiba – PR 0800 725 9797 | Site: sae.digital PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 2PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 2 09/12/2020 18:13:3609/12/2020 18:13:36 MATEMÁTICA III Programação anual de conteúdos – Matemática – 9.º ano Unidades Capítulos Conteúdos Habilidades Aulas Li vr o 1 1. Potenciação e radiciação 1. Potências • Conceito de potência • Propriedades da potenciação • Notação científica EF09MA02 EF09MA03 EF09MA04 EF09MA18 5 2. Raízes • Raiz de número real • Potência com expoente fracionário • Propriedades das raízes • Simplificação de radicais EF09MA02 EF09MA03 5 3. Operações com radicais • Adição, subtração, multiplicação e divisão • Potenciação e radiciação • Racionalização de denominadores EF09MA02 EF09MA03 6 2. Equações do 2.º grau 1. Equações do 2.º grau completas e incompletas • Classificação de equações do 2.º grau • Conjunto solução de uma equação do 2.º grau • Resolução de equações incompletas e completas • Relações entre os coeficientes e as raízes em uma equação do 2.º grau • Fatoração de trinômios do 2.º grau EF09MA09 11 2. Equações fracionárias, biquadradas, irracionais e sistemas • Equações redutíveis a uma equação do 2.º grau: equações fracionárias, biquadradas e irracionais • Sistemas de equação do 2.º grau EF09MA09 11 3. Sistema de coordenadas cartesianas 1. Coordenadas cartesianas na reta e no plano • Coordenadas na reta numérica • Distância de um número em relação ao zero • Intervalos • Par ordenado • Coordenadas cartesianas no plano EF09MA16 4 2. Relações e representações do produto cartesiano • Representação gráfica do produto cartesiano • Representação por diagramas do produto cartesiano • Relações • Domínio e imagem de uma relação EF09MA06 4 Li vr o 2 4. Funções 1. Noção de função • Relação de dependência • Funções • Domínio, imagem e contradomínio EF09MA06 4 2. Funções polinomiais do 1.º grau • Função afim e linear • Zero ou raiz da função afim • Gráficos de funções afins no plano cartesiano e interpretação geométrica • Estudo do sinal da função afim EF09MA06 7 3. Funções polinomiais do 2.º grau • Gráfico da função quadrática • Raízes da função quadrática • Coordenadas do vértice, máximos e mínimos • Sinais das funções quadráticas e a concavidade da parábola EF09MA06 7 5. Proporções geométricas 1. Razão e proporção • Razão entre grandezas de mesma espécie • Razão entre grandezas de espécies diferentes • Grandezas proporcionais • Propriedades das proporções • Razão de segmentos e segmentos proporcionais EF09MA07 EF09MA08 7 2. Teorema de proporção • Ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal • Teorema de Tales • Teorema das bissetrizes • Teorema de Pitágoras EF09MA10 EF09MA14 12 6. Polígonos regulares 1. Definições • Polígonos inscritos e circunscritos a uma circunferência • Definições e elementos de um polígono regular • Propriedades dos polígonos regulares EF09MA15 7 2. Relações métricas • Relações métricas do quadrado, do hexágono regular e do triângulo equilátero inscritos • Cálculo do lado e do apótema do quadrado, do hexágono regular e do triângulo equilátero inscritos EF09MA15 11 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 3PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 3 09/12/2020 18:13:3609/12/2020 18:13:36 MATEMÁTICAIV Unidades Capítulos Conteúdos Habilidades Aulas Li vr o 3 7. Estatística e Probabilidade 1. Organização, leitura e interpretação • Organização de dados em tabelas • Tipos de gráficos e qual o ideal para cada pesquisa • Análise de veracidade de dados • Leitura e interpretação • Resolução de problemas EF09MA21 EF09MA22 EF09MA23 4 2. Medidas de tendência central e de dispersão • Média aritmética, média geométrica, moda e mediana • Amplitude total, desvio médio, variância, desvio padrão EF09MA22 EF09MA23 4 3. Princípio multiplicativo e probabilidade • Princípio multiplicativo e árvore de possibilidades • Probabilidade de dois eventos independentes ocorrerem simultaneamente EF09MA20 6 8. Triângulos 1. Semelhança de triângulos • Semelhança de formas geométricas • Semelhança de triângulos e propriedades • Propriedades dos triângulos semelhantes EF09MA12 7 2. Relações métricas no triângulo retângulo • Elementos de um triângulo retângulo • Teorema de Pitágoras • Relações métricas EF09MA13 EF09MA14 7 3. Razões trigonométricas e relações métricas em um triângulo qualquer • Razões trigonométricas no triângulo retângulo (seno, cosseno e tangente) • Valores notáveis • Relações métricas em um triângulo qualquer • Relação do lado oposto a um ângulo agudo • Relação do lado oposto ao ângulo obtuso • Natureza de um triângulo quanto aos ângulos • Lei dos senos e dos cossenos EF09MA01 11 Li vr o 4 9. Superfícies planas e espaciais 1. Circunferência • Elementos da circunferência e ângulo inscrito • Relações entre cordas, entre secantes e entre secante e tangente • Potência de um ponto em relação a uma circunferência • Comprimento de uma circunferência • Medida de um arco de circunferência • O radiano e a transformação de graus em radianos e de radianos em graus EF09MA11 7 2. Áreas de polígonos e de círculo • Área da superfície de um polígono e polígonos equivalentes • Área do retângulo, do quadrado, do paralelogramo, do triângulo, do losango e do trapézio • Fórmula de Herão • Distância entre pontos no plano cartesiano • Área do setor circular EF09MA16 7 3. Figuras espaciais • Volume do paralelepípedo e do cubo • Volume do cilindro reto • Perspectiva e vistas ortogonais EF09MA17 EF09MA19 9 10. Matemática financeira 1. Grandezas proporcionais, aumentos e descontos • Grandezas diretamente proporcionais e grandezas inversamente proporcionais • Porcentagem • Aumentose descontos simples • Aumentos e descontos sucessivos EF09MA05 EF09MA08 9 2. Juros simples e compostos • Juros simples, sua fórmula e seu gráfico • Juros compostos e sua fórmula • Situações-problema EF09MA05 EF09MA06 9 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 4PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 4 09/12/2020 18:13:3609/12/2020 18:13:36 MATEMÁTICA V Conheça as seções, os boxes e os ícones do seu livro Esta seção apresenta exercícios mais desa� adores e de � xação que devem ser resolvidos no caderno. VAMOS PRATICAR MAIS? É um espaço que apresenta relações entre o conteúdo que você está estudando e as tecnologias referentes a ele. MATEMÁTICA E TECNOLOGIA ATIVIDADES Geralmente esta seção está no � nal de cada capítulo. Seu objetivo é levá -lo a rever os con- teúdos estudados. PARA SABER MAIS Indica o momento de aprofundar ou ampliar algum aspecto do conteúdo que você está estudando no capítulo. CONEXÃO Este é um espaço que apresenta texto e atividades que fazem a articulação entre diversos conteúdos. INTERAÇÃO Quando aparecer esta seção, será proposto um trabalho em grupo, como debate, pesquisa e elaboração de painel. PARA IR ALÉM Aqui você encontra dicas de leituras, músicas ou vídeos para aprofundar seu conhecimento. COLOCANDO EM PRÁTICA É um espaço que apresenta exercícios resolvidos para você compreender a sua sistematização. TER ATITUDE Esta seção apresenta uma proposta para um trabalho prático. DESENVOLVER E APLICAR Esta seção propõe atividades investigativas e motivadoras para você resolver individualmente. DE OLHO NA PROVA É uma seção exclusiva para o 9.º ano e apre- senta questões de provas para auxiliar você a ingressar no Ensino Médio. EM TEMPO É o momento de recordar uma ideia ou uma fórmula já estudada. Pode apresentar, também, a explicação ou o signi� cado de um termo ou de um conteúdo apresentado no texto. Este ícone indica que há uma Realidade aumentada que pode ser acessada com o celular ou tablet. Quando aparecer este ícone, será a hora de exercitar a oralidade com os colegas de turma. Esta seção aparece quando há necessi- dade de explicar os procedimentos para realização de uma atividade.realização de uma atividade.COMO FA ZE R Este ícone indica o desenvolvimento da educação para o consumo consciente. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 5PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 5 09/12/2020 18:13:3909/12/2020 18:13:39 MATEMÁTICAVI Anotações PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 6PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 6 09/12/2020 18:13:3909/12/2020 18:13:39 us tw o ga m es Matemática Unidade 4 | Funções Capítulo 1 | Noção de função .................................................................................. 70 Capítulo 2 | Funções polinomiais do 1.º grau ................................................. 79 Capítulo 3 | Funções polinomiais do 2.º grau ................................................. 91 Unidade 5 | Proporções geométricas Capítulo 1 | Razão e proporção ............................................................................ 106 Capítulo 2 | Teoremas de proporção ............................................................... 118 Unidade 6 | Polígonos regulares Capítulo 1 | Definições .............................................................................................. 131 Capítulo 2 | Relações métricas ............................................................................. 141 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 69PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 69 09/12/2020 18:13:4109/12/2020 18:13:41 70 MATEMÁTICA 71MATEMÁTICA FastMotion/ Shutters tock Relação de dependência No cotidiano, diversas situações dependem de fatores externos para acontecer. Por exemplo, para ir à praia, geralmente dependemos do clima: um dia ensolarado é ideal para aproveitar a praia, ao contrário de um dia chuvoso. Desse modo, a ida à praia depende da variável clima. Podemos dizer também que a ida à praia está em função do clima. Esse é um conceito que será visto ao longo deste capítulo e que está presente em situações nas quais relacionamos grandezas variáveis. Observe a sequência a seguir. Figura 1. Figura 2. Figura 3. Agora, considere esta tabela com a quantidade de bolinhas das figuras em relação à posição que elas se encontram: Observação: Em uma sequência, a disposição de números, figuras etc. é cha- mada de ordem ou posição. Posição da figura (F) Quantidade de bolinhas 1 3 2 5 3 7 Quantas bolinhas haverá na figura de posição 4? E na figura de posição 10? Se observarmos a sequência das figuras, podemos perceber que há uma relação entre a grandeza posição da figura e a grandeza quantidade de bolinhas. Considere Q como a quantidade de bolinhas em determinada posição (1, 2, 3 etc.). Observe: Q1 = 1 + 1 + 1 Q2 = 2 + 2 + 1 Q3 = 3 + 3 + 1 A posição da figura se repete e uma unidade é somada. Se substituirmos quantidade de bolinhas por y e posição da figura por x, tem-se y = x + x + 1 ou y = 2x + 1. Dessa forma, a quantidade y de bolinhas da figura dependerá da posição x em que ela se encontra. Para responder às perguntas anteriores, podemos fazer substituições. Observe a seguir. F4 ⇒ y = 2x + 1 ⇒ y = 2 · 4 + 1 = 9 F10 ⇒ y = 2x + 1 ⇒ y = 2 · 10 + 1 = 21 Em quais outras situações você encontra uma relação de dependência? FastMotion/ Shutters tock FastMotion/ Shutters tock un idade 70 Escola Digital 1. Noção de função Os jogos de videogame apareceram em torno de 1950. Surgiram da evolução da linguagem utilizada em computadores para uma linguagem que favorecia as interações entre usuário e máquina. Hoje, os jogos são diversos e podem ser jogados tanto em videogames conectados a telas quanto em computadores. A linguagem de programação obedece a uma lógica utilizada em funções: tem-se um comando, baseado em uma regra, que gera um resultado. Você sabe como é feito um jogo de videogame ou de computador? Você já ouviu falar de linguagem de programação? 4 • Relação de dependência • Lei da função • Domínio, imagem e contradomínio de uma função Funções Objetivos do capítulo • Entender o conceito de função. • Reconhecer quando uma relação é uma função. • Reconhecer domínio, contradomínio e conjunto imagem de uma função. • Resolver situações-problema que envolvam a noção de função. Realidade aumentada • Jogo da função Encaminhamento metodológico Neste capítulo será trabalhada a habilidade EF09MA06, indicada na BNCC. Essa é a habilidade de compreender as funções como relações de dependência unívoca entre duas variáveis e as suas representações numérica, algébrica e gráfica e, além disso, utilizar esse conceito para analisar situações que envolvam relações funcionais entre duas variáveis. Este capítulo tem foco na conceituação de função. No texto inicial, o tema videogame pode ser usado para incentivar a pesquisa sobre linguagem de programação e as relações com o conteúdo de funções. Esse conteúdo é uma das bases para a criação de algoritmos e linguagens de programação utilizadas na área de computa- ção. Outra possível abordagem para a linguagem de progra- mação é o uso do software Scratch, criado em 2007, com interações e comandos simples a fim de introduzir o conceito de algoritmo de programação. O Scratch está disponível no link a seguir. • https://scratch.mit.edu/. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 70PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 70 09/12/2020 18:14:0109/12/2020 18:14:01 71MATEMÁTICA 71MATEMÁTICA FastMotion/ Shutters tock Relação de dependência No cotidiano, diversas situações dependem de fatores externos para acontecer. Por exemplo, para ir à praia, geralmente dependemos do clima: um dia ensolarado é ideal para aproveitar a praia, ao contrário de um dia chuvoso. Desse modo, a ida à praia depende da variável clima. Podemos dizer também que a ida à praia está em função do clima.Esse é um conceito que será visto ao longo deste capítulo e que está presente em situações nas quais relacionamos grandezas variáveis. Observe a sequência a seguir. Figura 1. Figura 2. Figura 3. Agora, considere esta tabela com a quantidade de bolinhas das figuras em relação à posição que elas se encontram: Observação: Em uma sequência, a disposição de números, figuras etc. é cha- mada de ordem ou posição. Posição da figura (F) Quantidade de bolinhas 1 3 2 5 3 7 Quantas bolinhas haverá na figura de posição 4? E na figura de posição 10? Se observarmos a sequência das figuras, podemos perceber que há uma relação entre a grandeza posição da figura e a grandeza quantidade de bolinhas. Considere Q como a quantidade de bolinhas em determinada posição (1, 2, 3 etc.). Observe: Quantas bolinhas haverá na figura de posição 4? E na figura de posição 10? Se observarmos a sequência das figuras, podemos perceber que há uma relação entre a grandeza Q1 = 1 + 1 + 1 Q2 = 2 + 2 + 1 Q3 = 3 + 3 + 1 A posição da figura se repete e uma unidade é somada. Se substituirmos quantidade de bolinhas por y e posição da figura por x, tem-se y = x + x + 1 ou y = 2x + 1. Dessa forma, a quantidade y de bolinhas da figura dependerá da posição x em que ela se encontra. Para responder às perguntas anteriores, podemos fazer substituições. Observe a seguir. F4 ⇒ y = 2x + 1 ⇒ y = 2 · 4 + 1 = 9 F10 ⇒ y = 2x + 1 ⇒ y = 2 · 10 + 1 = 21 Em quais outras situações você encontra uma relação de dependência?Em quais outras situações você encontra uma relação de dependência? FastMotion/ Shutters tock un idade 70 Escola Digital 1. Noção de função Os jogos de videogame apareceram em torno de 1950. Surgiram da evolução da linguagem utilizada em computadores para uma linguagem que favorecia as interações entre usuário e máquina. Hoje, os jogos são diversos e podem ser jogados tanto em videogames conectados a telas quanto em computadores. A linguagem de programação obedece a uma lógica utilizada em funções: tem-se um comando, baseado em uma regra, que gera um resultado. Você sabe como é feito um jogo de videogame ou de computador? Você já ouviu falar de linguagem de programação? 4 • Relação de dependência • Lei da função • Domínio, imagem e contradomínio de uma função Funções Encaminhamento metodológico Questione os alunos sobre o que é uma função em Matemática. Explique a eles que é uma correspondência entre dois conjuntos. Se possível, reescreva a sequência e a tabela com os alunos completando-a com números maiores. Ajude-os a compreender a relação entre a sequência e a posição em que se encontra a imagem, conforme resolu- ção indicada no Livro do aluno. Aborde todas as notações possíveis para funções e reforce que, independentemente da letra que representa a variável, o que importa é identificar o termo dependente e o termo independente. Retome com os alunos o conceito de relações entre conjuntos e represente na forma de diagrama os dados apresentados na tabela, conforme o exemplo a seguir. 1 · 2 · 3 · · 3 · 5 · 7 Resposta A resposta para o segundo ícone Oralidade é pessoal. Estimule os alunos a discutir sobre tarifas, pagamentos de salários e outras situações em que o resultado depende de uma variável. Dica para ampliar o trabalho No link a seguir, você pode conferir, por meio de exemplos, o que é uma função. • https://pt.khanacademy. org/math/algebra/ algebra-functions/ evaluating-functions/v/ what-is-a-function. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 71PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 71 09/12/2020 18:14:0209/12/2020 18:14:02 72 MATEMÁTICA 73MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Nessas condições, dizemos que a relação de A em B é uma função de A em B e escrevemos: f: A ⇒ B (lê-se: f é uma função de A em B). Portanto: A relação em que cada elemento de A relaciona-se a um único elemento de B é chamada função de A em B. Exemplo 1. Determine se as relações a seguir são funções ou não. Justifique. a) –1 A B 4 3 5 6 0 3 b) –1 A 0 3 B 4 5 8 9 c) –1 2 A B 0 5 3 6 Solução: Para resolver estes exercícios, devemos observar o diagrama de partida das flechas e o diagrama de chegada das flechas. Uma relação só é con- siderada uma função quando cada elemento de A tem apenas um elemento correspondente em B. Além disso, todo elemento de A precisa ter elemento correspondente em B. a) Não é função porque um dos elementos tem mais de um valor correspondente em B. b) É função, pois para cada elemento em A existe apenas um elemento em B. D = { –1, 0, 3}, Im = {4, 5, 8} e CD = {4, 5, 8, 9}. c) Não é função, pois sobra um elemento no conjunto A. Retomando a situação dada anteriormente, considere as seguintes informações: • Chama-se domínio o conjunto de todos os elementos do conjunto A, ou seja, D = {0, 5, 6}. • Chama-se imagem o conjunto de todos os valores em B correspondentes ao conjunto A, neste caso Im = {2, 7 e 8}. • O conjunto B é chamado de contradomínio, neste caso CD = {2, 3, 4, 7, 8}. Portanto: 1. Em seu caderno, escreva a equação mate- mática que define cada uma das seguintes funções e, em seguida, represente cada uma dessas relações na forma de diagrama. a) A cada número real x associar um número real y que representa o triplo do número. b) A cada número real x associar um número real y que representa o dobro de x menos 10. c) A cada número real x, com x ≠ 0, associar um número real y que representa o in- verso de x. ATIVIDADES Domínio é o conjunto de valores que a variável pode assumir, dada uma função. Imagem é o conjunto de valores de y que correspondem ao valor x, atribuído em uma função. Contradomínio é o conjunto de todos os elementos onde se encontram os elementos do conjunto imagem. 72 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Funções Considerando os valores da tabela do exemplo anterior, podemos notar que, quando variamos a posição da figura, a quantidade de bolinhas que compõem a figura também varia. Dizemos que a quantidade de bolinhas da figura é dada em função da posição em que ela se encontra. Cada posição dada para a figura corresponde a um único valor para a quantidade de bolinhas. A equação que fornece a quantidade de bolinhas y em função da posição x da figura é dada por y = 2x + 1, também denominada lei da função ou lei de formação da função. Variável dependente. y = 2x + 1 Variável independente. Em funções, f(x) tem o mesmo significado de y e indica que a lei de formação da função de- pende da variável que está entre parênteses. Agora observe a situação a seguir. Dada a função f(x) = x + 2 (ou y = x + 2), vamos elaborar uma tabela para facilitar os cálculos e determinar o valor da função quando a variável independente x assume valores arbitrários. Isso significa que estamos indicando valores quaisquer de x que sejam convenientes para estudar a função. x y = f(x) = x + 2 y 0 f(0) = 0 + 2 2 5 f(5) = 5 + 2 7 6 f(6) = 6 + 2 8 Podemos relacionar os valores de x e y em dois conjuntos (A e B) que chamamos de diagrama. Estabelecemos, desse modo, a relação A em B a seguir: A 0 2 7 8 4 3 5 6 B Características desta relação: • Todos os elementos de A estão asso- ciados a elementos de B. • Cada elemento de A está associado a somente um elemento de B. 1. Considere a sequência –3, 0, 3, 6, 9, 12. a) Esta sequência aumenta de quanto em quanto? b) Com a informação do item a, é possível escrever uma lei de formação para esta sequência? Se sim, escreva-a. ATIVIDADES Encaminhamento metodológico Nesta página, apresenta- mos aos alunos o significado de Lei de formação de uma função. O exemplo apresentado é uma função afim, mas é importante ressaltar que função é qualquer relação de dependência entre variáveis e que existem outros tipos de lei de formação, como eles poderão acompanhar em conteúdos futuros. Comente com os alunos a notação d e funçãof(x). Os alunos podem ter dificuldade em abstrair esse conceito. Resposta 1. a) Aumenta de 3 em 3. b) Sim, se a sequência aumenta de 3 em 3, significa que é um número acrescido de 3 unidades, ou seja, y = x + 3. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 72PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 72 09/12/2020 18:14:0409/12/2020 18:14:04 73MATEMÁTICA 73MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Nessas condições, dizemos que a relação de A em B é uma função de A em B e escrevemos: f: A ⇒ B (lê-se: f é uma função de A em B). Portanto: A relação em que cada elemento de A relaciona-se a um único elemento de B é chamada função de A em B. Exemplo 1. Determine se as relações a seguir são funções ou não. Justifique. a) –1 A B 4 3 5 6 0 3 b) –1 A 0 3 B 4 5 8 9 c) –1 2 A B 0 5 3 6 Solução: Para resolver estes exercícios, devemos observar o diagrama de partida das flechas e o diagrama de chegada das flechas. Uma relação só é con- siderada uma função quando cada elemento de A tem apenas um elemento correspondente em B. Além disso, todo elemento de A precisa ter elemento correspondente em B. a) Não é função porque um dos elementos tem mais de um valor correspondente em B. b) É função, pois para cada elemento em A existe apenas um elemento em B. D = { –1, 0, 3}, Im = {4, 5, 8} e CD = {4, 5, 8, 9}. c) Não é função, pois sobra um elemento no conjunto A. Retomando a situação dada anteriormente, considere as seguintes informações: • Chama-se domínio o conjunto de todos os elementos do conjunto A, ou seja, D = {0, 5, 6}. • Chama-se imagem o conjunto de todos os valores em B correspondentes ao conjunto A, neste caso Im = {2, 7 e 8}. • O conjunto B é chamado de contradomínio, neste caso CD = {2, 3, 4, 7, 8}. Portanto: 1. Em seu caderno, escreva a equação mate- mática que define cada uma das seguintes funções e, em seguida, represente cada uma dessas relações na forma de diagrama. a) A cada número real x associar um número real y que representa o triplo do número. b) A cada número real x associar um número real y que representa o dobro de x menos 10. c) A cada número real x, com x ≠ 0, associar um número real y que representa o in- verso de x. ATIVIDADES Exemplo Domínio é o conjunto de valores que a variável pode assumir, dada uma função. Imagem é o conjunto de valores de y que correspondem ao valor x, atribuído em uma função. Contradomínio é o conjunto de todos os elementos onde se encontram os elementos do conjunto imagem. 72 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Funções Considerando os valores da tabela do exemplo anterior, podemos notar que, quando variamos a posição da figura, a quantidade de bolinhas que compõem a figura também varia. Dizemos que a quantidade de bolinhas da figura é dada em função da posição em que ela se encontra. Cada posição dada para a figura corresponde a um único valor para a quantidade de bolinhas. A equação que fornece a quantidade de bolinhas y em função da posição x da figura é dada por y = 2x + 1, também denominada lei da função ou lei de formação da função. Variável dependente. y = 2x + 1 Variável independente. Em funções, f(x) tem o mesmo significado de y e indica que a lei de formação da função de- pende da variável que está entre parênteses. Agora observe a situação a seguir. Dada a função f(x) = x + 2 (ou y = x + 2), vamos elaborar uma tabela para facilitar os cálculos e determinar o valor da função quando a variável independente x assume valores arbitrários. Isso significa que estamos indicando valores quaisquer de x que sejam convenientes para estudar a função. x y = f(x) = x + 2 y 0 f(0) = 0 + 2 2 5 f(5) = 5 + 2 7 6 f(6) = 6 + 2 8 Podemos relacionar os valores de x e y em dois conjuntos (A e B) que chamamos de diagrama. Estabelecemos, desse modo, a relação A em B a seguir: A 0 2 7 8 4 3 5 6 B Características desta relação: • Todos os elementos de A estão asso- ciados a elementos de B. • Cada elemento de A está associado a somente um elemento de B. 1. Considere a sequência –3, 0, 3, 6, 9, 12. a) Esta sequência aumenta de quanto em quanto? b) Com a informação do item a, é possível escrever uma lei de formação para esta sequência? Se sim, escreva-a. ATIVIDADES Encaminhamento metodológico Para o conteúdo desta página, é importante reforçar os conceitos apresentando mais exemplos no quadro, visto que os alunos tendem a confundir os conceitos de contradomínio e imagem. Além disso, ressalte que é convencional utilizar o conjunto dos números reais quando o domínio não tem restrições. Reforce que nem toda relação é considerada função. Ofereça aos alunos mais exemplos semelhantes aos que foram apresentados no Livro do aluno para que esse conceito seja fixado. Resposta 1. A forma como o aluno vai construir os diagramas depende do valor que eles vão atribuir a cada variável. a) y = 3x b) y = 2x – 10 c) 1 x , com x ≠ 0 d) y = x 2 + 5 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 73PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 73 09/12/2020 18:14:0909/12/2020 18:14:09 74 MATEMÁTICA 75MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Leia o texto a seguir. Qual é o peso ideal das mochilas escolares? [...] Pesquisadores do Cincinnati Children’s Hospital, nos Estados Unidos, avaliaram crian- ças que deram entrada no pronto-socorro do hospital com dores nos ombros e constata- ram que 23% delas tinham lesões causadas pelo uso impróprio da mochila, segundo o Hospital do Coração. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o uso inadequado de mochilas é um dos motivos que levam 85% da população a sofrer de dores nas costas. [...] A Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia diz que o ideal é que a criança ou adolescente carregue até 10% do peso corporal. QUAL é o peso ideal das mochilas escolares? Portal Unimed. Viver bem. 13 fev. 2013. Disponível em: https://www.unimed. coop.br/web/nortedeminas/viver-bem/saude-em-pauta/qual-e-o-peso-ideal-das-mochilas-escolare-1. Acesso em: 2 out. 2019. 1. Com base no texto sobre o peso ideal da mochila, determine a lei de formação que calcula o peso ideal da mochila de um estudante em função do peso corporal dele. 2. Considerando o seu peso, qual é o peso ideal da sua mochila? 3. Partindo do texto, foi possível obter uma informação e propor uma função para calcular o problema. Essa foi uma proposta de investigação matemática. Observe as situações do seu cotidiano e dos seus colegas e proponha uma investigação matemática por meio da qual se obtenha uma função. DESENVOLVER E APLICAR 1. Observe a tabela a seguir e responda às questões em seu caderno. 1 2 3 4 7 49 343 2 401 a) Qual é a lógica dessa tabela? b) Qual seria o valor correspondente a 5 na primeira linha? c) Qual é a lei de formação? 2. A área de um quadrado é dada em função do seu lado. Sendo y a área e sendo x a medida do lado, qual é a equação matemática dessa função? Registre em seu caderno. ATIVIDADES M on ke y Bu si ne ss Im ag es /S hu tt er st o ck 74 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Reúnam-se em duplas para resolver a situação a seguir. Você já ouviu falar de consumo consciente? Existem várias iniciativas que se relacionam com o consumo consciente: reciclagem, reutilização de produtos, compra de produtos com embalagens retornáveis etc. Além dessas, uma forma de consumo consciente que está se tornando mais fre- quente atualmente é o aluguel de roupas comuns do cotidiano. Essa prática ajuda na manutenção do meio ambiente e na economia dos próprios usuários. 1. Observem como cobram as lojas a seguir: Loja Moda do bem: uma taxa fixa no valor de dez reais mais cinco reais por cada dia que o cliente ficar com a peça emprestada. Loja O bem da moda: Uma taxa fixa no valor de dois reais mais sete reais por cada dia que o cliente ficar com a peça emprestada. a) Preencham a tabela a seguircomparando o valor das duas lojas: Dias Loja 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Moda do bem O bem da moda b) Qual a lei de formação da loja Moda do bem? c) Qual a lei de formação da loja O bem da moda? d) Qual das duas é mais vantajosa? INTERAÇÃO 2. Quando a um número real associamos o seu dobro diminuído de 5 unidades, temos uma função definida pela equação matemática y = 2x – 5. Determine em seu caderno: a) o domínio dessa função. b) a imagem do número 5 2 pela função. c) o número real x cuja imagem pela função é igual a –1. d) o número real x cuja imagem pela função é igual a 0,5. 3. Uma função f tem como domínio D = {–1, 0, 1, 2} e é definida por y = 2x + 1. Determine em seu caderno o conjunto imagem de f. Resposta As respostas para a seção Atividades são: 2. a) D = b) y = 0 c) x = 2 d) x = 11 4 3. Im(f ) = {–1, 1, 3, 5} As respostas para a seção Interação são: 1. a) As respostas estão no Livro do aluno. b) y = 10 + 5x c) y = 2 + 7x d) Depende da quantidade de dias durante os quais o cliente ficará com a roupa alugada. No caso da loja Moda do bem, ela é mais vantajosa a partir do quarto dia, enquanto a loja O bem da moda é mais vantajosa até o quarto dia. 15 3525 4520 4030 50 55 9 3723 5116 4430 58 65 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 74PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 74 09/12/2020 18:14:1709/12/2020 18:14:17 75MATEMÁTICA 75MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Leia o texto a seguir. Qual é o peso ideal das mochilas escolares? [...] Pesquisadores do Cincinnati Children’s Hospital, nos Estados Unidos, avaliaram crian- ças que deram entrada no pronto-socorro do hospital com dores nos ombros e constata- ram que 23% delas tinham lesões causadas pelo uso impróprio da mochila, segundo o Hospital do Coração. De acordo com a Organização Mundial da Saúde (OMS), o uso inadequado de mochilas é um dos motivos que levam 85% da população a sofrer de dores nas costas. [...] A Sociedade Brasileira de Ortopedia e Traumatologia diz que o ideal é que a criança ou adolescente carregue até 10% do peso corporal. QUAL é o peso ideal das mochilas escolares? Portal Unimed. Viver bem. 13 fev. 2013. Disponível em: https://www.unimed. coop.br/web/nortedeminas/viver-bem/saude-em-pauta/qual-e-o-peso-ideal-das-mochilas-escolare-1. Acesso em: 2 out. 2019. 1. Com base no texto sobre o peso ideal da mochila, determine a lei de formação que calcula o peso ideal da mochila de um estudante em função do peso corporal dele. 2. Considerando o seu peso, qual é o peso ideal da sua mochila? 3. Partindo do texto, foi possível obter uma informação e propor uma função para calcular o problema. Essa foi uma proposta de investigação matemática. Observe as situações do seu cotidiano e dos seus colegas e proponha uma investigação matemática por meio da qual se obtenha uma função. DESENVOLVER E APLICAR 1. Observe a tabela a seguir e responda às questões em seu caderno. 1 2 3 4 7 49 343 2 401 a) Qual é a lógica dessa tabela? b) Qual seria o valor correspondente a 5 na primeira linha? c) Qual é a lei de formação? 2. A área de um quadrado é dada em função do seu lado. Sendo y a área e sendo x a medida do lado, qual é a equação matemática dessa função? Registre em seu caderno. ATIVIDADES M on ke y Bu si ne ss Im ag es /S hu tt er st o ck 74 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 Reúnam-se em duplas para resolver a situação a seguir. Você já ouviu falar de consumo consciente? Existem várias iniciativas que se relacionam com o consumo consciente: reciclagem, reutilização de produtos, compra de produtos com embalagens retornáveis etc. Além dessas, uma forma de consumo consciente que está se tornando mais fre- quente atualmente é o aluguel de roupas comuns do cotidiano. Essa prática ajuda na manutenção do meio ambiente e na economia dos próprios usuários. 1. Observem como cobram as lojas a seguir: Loja Moda do bem: uma taxa fixa no valor de dez reais mais cinco reais por cada dia que o cliente ficar com a peça emprestada. Loja O bem da moda: Uma taxa fixa no valor de dois reais mais sete reais por cada dia que o cliente ficar com a peça emprestada. a) Preencham a tabela a seguir comparando o valor das duas lojas: Dias Loja 1 2 3 4 5 6 7 8 9 Moda do bem O bem da moda b) Qual a lei de formação da loja Moda do bem? c) Qual a lei de formação da loja O bem da moda? d) Qual das duas é mais vantajosa? INTERAÇÃO 2. Quando a um número real associamos o seu dobro diminuído de 5 unidades, temos uma função definida pela equação matemática y = 2x – 5. Determine em seu caderno: a) o domínio dessa função. b) a imagem do número 5 2 pela função. c) o número real x cuja imagem pela função é igual a –1. d) o número real x cuja imagem pela função é igual a 0,5. 3. Uma função f tem como domínio D = {–1, 0, 1, 2} e é definida por y = 2x + 1. Determine em seu caderno o conjunto imagem de f. Encaminhamento metodológico Na seção Desenvolver e aplicar o aluno deve ler o texto e concluir que a variável independente é o peso do indivíduo e a variável dependente é o peso da mochila. Na questão 3 dessa seção, propõe-se aos alunos que façam uma investigação matemática. Auxilie-os na pesquisa e, se possível, dê sugestões de situações-problema. Pode ser um problema de área, um problema financeiro de custos ou juros simples e até mesmo a relação entre o pé e o tamanho do sapato. Essa atividade dá subsídios para que se desenvolva a habilidade EF09MA06, proposta na BNCC. Resposta As respostas para a seção Desenvolver e aplicar são: 1. Podemos considerar y = 0,1x, com x sendo o peso corporal. O aluno ainda pode escolher usar f(x) = 0,1x. Se possível, sugira aos alunos que usem variáveis que representem essa situação, por exemplo: M(p) = 0,1p. Outra possibilidade é que usem: y = 10 100 x e demais variações. 2. Resposta pessoal. 3. Resposta pessoal. As respostas para a seção Atividades são: 1. a) O número seguinte é o número anterior multiplicado por 7. b) 16 807 c) y = 7x 2. y = x2 Orientação para RA Esta Realidade aumentada propõe ao aluno que resolva situações utilizando o pensa- mento lógico. Dica para ampliar o trabalho Para um direcionamento sobre investigação matemática e modelagem, acesse o artigo Modelagem matemática no Ensino Fundamental, de C arla Roque, disponível no link a seguir. • http://www.gestaoescolar. diaadia.pr.gov.br/arquivos/ File/producoes_pde/artigo_ carla_cristina_escorsin_roque. pdf. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 75PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 75 09/12/2020 18:14:2309/12/2020 18:14:23 76 MATEMÁTICA 77MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 1. Uma função é definida pela equação ma- temática y = 1 + 2x, com o domínio D = . Nessas c ondições: a) Qual é a imagem do número real 1 pela função? b) Qual é a imagem do número 2 pela função? c) Qual é a imagem do número –2 pela função? d) Qual é o número real x cuja imagem pela função é igual a 0? 2. Dada a função f: A → B representada pelo diagrama a seguir, determine seu domínio, sua imagem e seu contradomínio. 1 A B 1 2 6 7 9 12 3 6 3. Dados os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, determine o conjunto imagem da função f: A → B definida pelas equações matemáticas: a) y = x + 2 c) y = x3 b) y = 5x d) y = x2 + 1 4. Uma função f tem como domínio os núme- ros reais e é dada por f(x) = 2x2 + 3. Determine: a) domínio de f. b) o valor de y quando x = 3. c) o valor de x quando f(x) = 11. d) o valor de y quando x = 0. e) o valor de x quando f(x) = 19. f) o valor de y quando x = –1. g) o valor de x quando y = 35. h) o valor de y quando x = 1. i) o valor de x quando y = 101. 5. (Fuvest) A função que representa o valor a ser pago após um desconto de 3% sobre o valor x de uma mercadoria é: a) f(x) = x – 3 c) f(x) = 1,3x e) f(x) = 1,03x b) f(x) = 0,97x d) f(x) = – 3x 6. (UCS) O salário mensal de um vendedor é de R$750,00 fixos mais 2,5% sobre ovalor total, em reais, das vendas que ele efetuar durante o mês. Em um mês em que suas vendas to- talizarem x reais, o salário do vendedor será dado pela expressão: a) 750 + 2,5x b) 750 + 0,25x c) 750,25x d) 750 · (0,25x) e) 750 + 0,025x 7. (FGV) Uma fábrica de panelas opera com um custo fixo mensal de R$9.800,00 e um custo variável por panela de R$45,00. Cada panela é vendida por R$65,00. Seja x a quantidade que deve ser produzida e vendida mensal- mente para que o lucro mensal seja igual a 20% da receita. A soma dos algarismos de x é: a) 2 c) 4 e) 6 b) 3 d) 5 8. (Enem) Os sistemas de cobrança dos serviços de táxi nas cidades A e B são distintos. Uma corrida de táxi na cidade A é calculada pelo valor fixo da bandeirada, que é de R$3,45, mais R$2,05 por quilômetro rodado. Na ci- dade B, a corrida é calculada pelo valor fixo da bandeirada, que é de R$3,60, mais R$1,90 por quilômetro rodado. Uma pessoa utili- zou o serviço de táxi nas duas cidades para percorrer a mesma distância de 6 km. Qual o valor que mais se aproxima da diferença, em reais, entre as médias do custo por qui- lômetro rodado ao final das duas corridas? a) 0,75 c) 0,38 e) 0,13 b) 0,45 d) 0,33 9. (PUC-RIO-2017) Considere a função real da forma f(x) = ax + b. Sabendo que f(1) = –1 e f(0) = 2, qual é o valor do produto a . b? a) 1 c) – 3 e) – 6 b) 6 d) – 4 VAMOS PRATICAR MAIS? 76 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 3. Considere a figura a seguir. 4x x 3 a) Representando por y a área da parte pin- tada de laranja, determine a equação que expressa y em função de x. b) Por essa função, qual é o valor de y corres- pondente a x = 4 cm? 4. Dada a função f: A → B representada pelo diagrama a seguir, determine o domínio, a imagem e o contradomínio. A 2 –1 1 0 2 3 6 4 7 B 5. Uma função f tem como domínio D = {–1, 0, 1, 2} e é definida por y = 2x – 1. Determine o conjunto imagem de f. 6. Quando a um número real associamos o seu dobro aumentado de 5 unidades, temos uma função definida pela equação matemática y = 2x + 5. Determine: a) o domínio dessa função. b) a imagem do número 5 2 pela função. c) o número real x cuja imagem pela função é igual a –1. d) o número real x cuja imagem pela função é igual a 0,5. 7. Dados os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, determine o conjunto imagem da função f : A → B definida pelas equações matemáticas: a) y = x b) y = 2x c) y = x2 d) y = 2x + 3 8. O diagrama a seguir representa uma função de A em B. Com base no diagrama, determine: a) a imagem de –1. b) a imagem de 2. c) o domínio da função. d) o contradomínio da função. e) a imagem da função. A –1 0 1 1 0 42 B 1. (EPCAR-2017) João, ao perceber que seu carro apresentara um defeito, optou por alugar um veículo para cumprir seus compromissos de trabalho. A locadora, então, lhe apresentou duas propostas: • plano A, no qual é cobrado um valor fixo de R$50,00 mais R$1,60 por quilômetro rodado. • plano B, no qual é cobrado um valor fixo de R$64,00 mais R$1,20 por quilômetro rodado. João observou que, para certo deslocamento que totalizava k quilômetros, era indiferente optar pelo plano A ou pelo plano B, pois o valor final a ser pago seria o mesmo. É correto afirmar que k é um número racional entre a) 14, 5 e 20. b) 20 e 25,5. c) 25,5 e 31. d) 31 e 36,5. DE OLHO NA PROVA Resposta As respostas para a seção Atividades são: 3. a) y = 4x2 – 3 2 x b) y = 58 cm2 4. D = A = {2, 4, 7} Im = {–1, 0, 6} CD = {–1, 1, 0, 2, 3, 6} 5. Im = {–3, –1, 1, 3} 6. a) D = b) y = 10 c) x = –3 d) x = − 9 4 7. a) Im = {1, 2, 3} b) Im = {2, 4, 6} c) Im = {1, 4, 9} d) Im = {5, 7, 9} 8. a) 1 b) 4 c) {–1, 0, 1, 2} d) {1, 0, 4} e) {1, 0, 4} A resposta para a seção De olho na prova é: 1. D PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 76PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 76 09/12/2020 18:14:2909/12/2020 18:14:29 77MATEMÁTICA 77MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 1. Uma função é definida pela equação ma- temática y = 1 + 2x, com o domínio D = . Nessas c ondições: a) Qual é a imagem do número real 1 pela função? b) Qual é a imagem do número 2 pela função? c) Qual é a imagem do número –2 pela função? d) Qual é o número real x cuja imagem pela função é igual a 0? 2. Dada a função f: A → B representada pelo diagrama a seguir, determine seu domínio, sua imagem e seu contradomínio. 1 A B 1 2 6 7 9 12 3 6 3. Dados os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, determine o conjunto imagem da função f: A → B definida pelas equações matemáticas: a) y = x + 2 c) y = x3 b) y = 5x d) y = x2 + 1 4. Uma função f tem como domínio os núme- ros reais e é dada por f(x) = 2x2 + 3. Determine: a) domínio de f. b) o valor de y quando x = 3. c) o valor de x quando f(x) = 11. d) o valor de y quando x = 0. e) o valor de x quando f(x) = 19. f) o valor de y quando x = –1. g) o valor de x quando y = 35. h) o valor de y quando x = 1. i) o valor de x quando y = 101. 5. (Fuvest) A função que representa o valor a ser pago após um desconto de 3% sobre o valor x de uma mercadoria é: a) f(x) = x – 3 c) f(x) = 1,3x e) f(x) = 1,03x b) f(x) = 0,97x d) f(x) = – 3x 6. (UCS) O salário mensal de um vendedor é de R$750,00 fixos mais 2,5% sobre o valor total, em reais, das vendas que ele efetuar durante o mês. Em um mês em que suas vendas to- talizarem x reais, o salário do vendedor será dado pela expressão: a) 750 + 2,5x b) 750 + 0,25x c) 750,25x d) 750 · (0,25x) e) 750 + 0,025x 7. (FGV) Uma fábrica de panelas opera com um custo fixo mensal de R$9.800,00 e um custo variável por panela de R$45,00. Cada panela é vendida por R$65,00. Seja x a quantidade que deve ser produzida e vendida mensal- mente para que o lucro mensal seja igual a 20% da receita. A soma dos algarismos de x é: a) 2 c) 4 e) 6 b) 3 d) 5 8. (Enem) Os sistemas de cobrança dos serviços de táxi nas cidades A e B são distintos. Uma corrida de táxi na cidade A é calculada pelo valor fixo da bandeirada, que é de R$3,45, mais R$2,05 por quilômetro rodado. Na ci- dade B, a corrida é calculada pelo valor fixo da bandeirada, que é de R$3,60, mais R$1,90 por quilômetro rodado. Uma pessoa utili- zou o serviço de táxi nas duas cidades para percorrer a mesma distância de 6 km. Qual o valor que mais se aproxima da diferença, em reais, entre as médias do custo por qui- lômetro rodado ao final das duas corridas? a) 0,75 c) 0,38 e) 0,13 b) 0,45 d) 0,33 9. (PUC-RIO-2017) Considere a função real da forma f(x) = ax + b. Sabendo que f(1) = –1 e f(0) = 2, qual é o valor do produto a . b? a) 1 c) – 3 e) – 6 b) 6 d) – 4 VAMOS PRATICAR MAIS? 76 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 01 3. Considere a figura a seguir. 4x x 3 a) Representando por y a área da parte pin- tada de laranja, determine a equação que expressa y em função de x. b) Por essa função, qual é o valor de y corres- pondente a x = 4 cm? 4. Dada a função f: A → B representada pelo diagrama a seguir, determine o domínio, a imagem e o contradomínio. A 2 –1 1 0 2 3 6 4 7 B 5. Uma função f tem como domínio D = {–1, 0, 1, 2} e é definida por y = 2x – 1. Determine o conjunto imagem de f. 6. Quando a um número real associamos o seu dobro aumentado de 5 unidades, temos uma função definida pela equação matemática y = 2x + 5. Determine: a) o domínio dessa função. b) a imagem do número 5 2 pela função. c) o número real x cuja imagem pela função é igual a –1. d) o número real x cuja imagem pela função é igual a 0,5. 7. Dados os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}, determine o conjunto imagem da função f : A → B definida pelas equações matemáticas: a) y = x b) y = 2x c) y = x2 d) y = 2x + 3 8. O diagrama a seguir representa uma função de A em B. Com base no diagrama, determine: a) a imagem de –1. b) a imagem de 2. c) o domínio da função. d) o contradomínio da função. e) a imagem da função. A –1 0 1 1 0 42 B 1. (EPCAR-2017) João,ao perceber que seu carro apresentara um defeito, optou por alugar um veículo para cumprir seus compromissos de trabalho. A locadora, então, lhe apresentou duas propostas: • plano A, no qual é cobrado um valor fixo de R$50,00 mais R$1,60 por quilômetro rodado. • plano B, no qual é cobrado um valor fixo de R$64,00 mais R$1,20 por quilômetro rodado. João observou que, para certo deslocamento que totalizava k quilômetros, era indiferente optar pelo plano A ou pelo plano B, pois o valor final a ser pago seria o mesmo. É correto afirmar que k é um número racional entre a) 14, 5 e 20. b) 20 e 25,5. c) 25,5 e 31. d) 31 e 36,5. DE OLHO NA PROVA Resposta 1. a) 3 b) 5 c) –3 d) − 1 2 2. D = A = {1, 3, 6} Im = {1, 6, 12} CD = {1, 2, 6, 7, 9, 12} 3. a) Im = {3, 4, 5} b) Im = {5} c) Im = {1, 8} d) Im = {2, 5} 4. a) D = b) y = 21 c) x = ±2 d) y = 3 e) x = ±2 2 f ) y = 5 g) x = ±4 h) y = 5 i) x = ±7 5. B 6. E 7. D 8. E 9. E PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 77PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 77 09/12/2020 18:14:3309/12/2020 18:14:33 78 MATEMÁTICA 78 MATEMÁTICA Noção de função – Relacionando conceitos aplicado na pode domínio conjunto valores os valores equação equação variável dependente primeiro elemento variável segundo elemento assumir assumir entre tendo sendo sendo em forma de que o poderesultantes do de que a com conjunto sendo de é uma dada pordada pordada porrelação imagem FUNÇÃO lei da função duas grandezas variáveis contradomínio valores variável independente PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 78PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 78 09/12/2020 18:14:3409/12/2020 18:14:34 79MATEMÁTICA FXQuadro/S huttersto ck FXQuadro/S huttersto ck un idade 79 Escola Digital 2. Funções polinomiais do 1.° grau Atualmente, em muitas cidades do Brasil e do mundo, é comum o aluguel de patinetes elétricos para mobilidade urbana. Para usá-los, basta baixar um aplicativo de celular e criar uma conta. Os créditos podem ser pagos com cartão (crédito ou débito) ou boleto. Os valores variam de acordo com a empresa que loca o patinete, mas sempre há uma taxa fixa para desbloqueio e uma taxa que varia por minuto utilizando o patinete. Você já viu esses patinetes? Será que existe uma função que expresse o valor a ser pago na locação do patinete? 4 • Função do 1.° grau • Gráficos de funções afins no plano cartesiano • Zero ou raiz da função afim • Estudo do sinal da função afim Funções Objetivos do capítulo • Reconhecer uma função afim. • Reconhecer uma função linear. • Identificar o gráfico de uma função afim. • Construir gráficos de funções afins. • Identificar o zero de uma função afim. • Determinar algebricamente o zero de uma função afim. • Determinar os valores para os quais uma função afim é negativa, nula ou positiva. • Resolver situações-problema que envolvam o conceito de função afim. Realidade aumentada • Domínio e imagem de uma relação Encaminhamento metodológico Neste capítulo será traba- lhada a habilidade EF09MA06, indicada na BNCC. Essa é a habilidade de compreender as funções como relações de dependência unívoca entre duas variáveis e as suas repre- sentações numérica, algébrica e gráfica e, além disso, utilizar esse conceito para analisar situações que envolvam relações funcio- nais entre duas variáveis. Este capítulo tem foco no estudo da função afim. No texto inicial, converse com os alunos sobre as taxas em vários serviços de mobilidade, que podem ser calculadas por uma função afim. Além disso, comente que o patinete elétrico, se usado corretamente, na velocidade adequada e com o uso de equipamentos de proteção, ajuda muito no trânsito das grandes cidades. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 79PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 79 09/12/2020 18:15:1309/12/2020 18:15:13 80 MATEMÁTICA 81MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Gráficos de funções afins no plano cartesiano No plano cartesiano, podemos construir o gráfico de uma função afim. Para isso: • atribuímos valores arbitrários para x (esses valores devem pertencer ao domínio da função); • obtemos os valores correspondentes para y (são imagens dos valores de x pela função dada); • a cada par ordenado (x, y) associamos um ponto do plano cartesiano. Exemplo: Construa o gráfico da função definida pela equação y = 2x. Assim: y 6 D 2 C –2 B 0 1 3 x A –4 y = 2x x y = F(x) = 2x (x, y) Ponto –2 y = 2 · (–2) (– 2, – 4) A 0 y = 2 · (0) (0, 0) B 1 y = 2 · (1) (1, 2) C 3 y = 2 · (3) (3, 6) D Valores arbitrários de x. Pares ordenados obtidos. Considerando que o gráfico da função afim é uma reta, precisamos de quantos pontos para determiná-lo? 1. Construa no plano cartesiano o gráfico da função definida pela equação y = –3x + 2. Solução: y = –3x + 2 D C 0 A B –4 –1 –1 y x 5 2 1 2 x y = –3x + 2 (x, y) Ponto 1 –1 (1, –1) A 2 –4 (2, –4) B 0 2 (0, 2) C –1 5 (–1, 5) D O conjunto dos infinitos pontos colineares aos pontos A, B, C, D denomina-se gráfico da função definida pela equação y = – 3x + 2. COLOCANDO EM PRÁTICA 80 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Função do 1.º grau Considere este exemplo da situação apresentada na abertura: Uma empresa cobra uma taxa fixa de R$3,00 para desbloquear o patinete e R$0,50 por minuto de locação. Nessas condições, a função utilizada para calcular o valor a ser pago pode ser definida por: y = 0,5x + 3 ou f(x) = 0,5x + 3 Essa é uma função afim em que o valor final a ser pago depende do tempo que o usuário ficou com o patinete locado. De forma geral, podemos dizer que:De forma geral, podemos dizer que: • Uma função é denominada afim quando é definida pela equação do 1.º grau y = ax + b ou f(x) = ax + b, com a e b reais e a ≠ 0. • Uma função f denomina-se linear quando é definida pela equação do 1.º grau y = ax + b ou f(x) = ax + b, com a e b ∈, a ≠ 0 e b = 0. Exemplos: Função afim Classificação f(x) = x 2 linear y = –2x + 3 não linear f(t) = 5t + 1 não linear y = x linear Para encontrar o valor da função para determinado número, devemos substituir o valor dado na variável da função. Exemplo: Encontre o valor de y para x = 3 em y = 3x – 1 e f(x) = –2x. Solução: y = 3 · 3 – 1 = 8 e f(3) = –2 · 3 = –6 1. Qual é o valor de x tal que f(x) = 50, sendo a função f(x)= −5 + 5x? 2. Se uma função do primeiro grau é da forma f(x) = ax + b, tal que b = 7 e f(2) = 11, obtenha o valor da constante a. ATIVIDADES Encaminhamento metodológico Enfatize a mudança de variável, apresentada nos exemplos. Os alunos costumam ter dificuldades de compreen- der que, independentemente da letra utilizada na função, ela continua sendo uma função e o procedimento de resolução continua sendo o mesmo. Faça o resgate das funções do 1.° grau reforçando o que é função linear e função não linear. Se julgar necessário, apresente aos alunos mais exemplos, como: • y x � � 3 5 • y = 3 – 5x • y = –3x + 8 • y = x • y = –x Resposta 1. x = 11 2. a = 2 Sugestão de atividade 1. Verifique quais das funções afins abaixo são lineares. a) y = 5x + 1 b) y = x – 3 c) y = 3x d) y = x + 1 e) y = – x Solução: Funções lineares: C, E. 2. Calcule o valor da função da atividade 1 quando x = 0, x = 3 e x = 2. Solução: – 5; 10; 5 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 80PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 80 09/12/2020 18:15:1809/12/2020 18:15:18 81MATEMÁTICA 81MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Gráficos de funções afins no plano cartesiano No plano cartesiano, podemos construir o gráfico de uma função afim. Para isso: • atribuímos valores arbitrários para x (esses valores devem pertencer ao domínio da função); • obtemos os valores correspondentes para y (são imagens dos valores de x pela função dada); • a cada par ordenado (x, y) associamos um ponto do plano cartesiano. Exemplo: Construa o gráfico da função definida pela equação y = 2x.Assim: y 6 D 2 C –2 B 0 1 3 x A –4 y = 2x x y = F(x) = 2x (x, y) Ponto –2 y = 2 · (–2) (– 2, – 4) A 0 y = 2 · (0) (0, 0) B 1 y = 2 · (1) (1, 2) C 3 y = 2 · (3) (3, 6) D Valores arbitrários de x. Pares ordenados obtidos. Considerando que o gráfico da função afim é uma reta, precisamos de quantos pontos para determiná-lo? Considerando que o gráfico da função afim é uma reta, precisamos de quantos pontos para determiná-lo? 1. Construa no plano cartesiano o gráfico da função definida pela equação y = –3x + 2. Solução: y = –3x + 2 D C 0 A B –4 –1 –1 y x 5 2 1 2 x y = –3x + 2 (x, y) Ponto 1 –1 (1, –1) A 2 –4 (2, –4) B 0 2 (0, 2) C –1 5 (–1, 5) D O conjunto dos infinitos pontos colineares aos pontos A, B, C, D denomina-se gráfico da função definida pela equação y = – 3x + 2. COLOCANDO EM PRÁTICA 80 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Função do 1.º grau Considere este exemplo da situação apresentada na abertura: Uma empresa cobra uma taxa fixa de R$3,00 para desbloquear o patinete e R$0,50 por minuto de locação. Nessas condições, a função utilizada para calcular o valor a ser pago pode ser definida por: y = 0,5x + 3 ou f(x) = 0,5x + 3 Essa é uma função afim em que o valor final a ser pago depende do tempo que o usuário ficou com o patinete locado. De forma geral, podemos dizer que: • Uma função é denominada afim quando é definida pela equação do 1.º grau y = ax + b ou f(x) = ax + b, com a e b reais e a ≠ 0. • Uma função f denomina-se linear quando é definida pela equação do 1.º grau y = ax + b ou f(x) = ax + b, com a e b ∈, a ≠ 0 e b = 0. Exemplos: Função afim Classificação f(x) = x 2 linear y = –2x + 3 não linear f(t) = 5t + 1 não linear y = x linear Para encontrar o valor da função para determinado número, devemos substituir o valor dado na variável da função. Exemplo: Encontre o valor de y para x = 3 em y = 3x – 1 e f(x) = –2x. Solução: y = 3 · 3 – 1 = 8 e f(3) = –2 · 3 = –6 1. Qual é o valor de x tal que f(x) = 50, sendo a função f(x)= −5 + 5x? 2. Se uma função do primeiro grau é da forma f(x) = ax + b, tal que b = 7 e f(2) = 11, obtenha o valor da constante a. ATIVIDADES Encaminhamento metodológico A análise de gráficos dará suporte a todos os estudos futuros do conteúdo de funções. Enfatize esses conceitos trabalhando com os alunos a importância de identifi- car os coeficientes, pois eles influenciam o comportamento de uma função. Resposta A resposta para o ícone Oralidade é: Precisamos de apenas dois pontos. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 81PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 81 09/12/2020 18:15:1909/12/2020 18:15:19 82 MATEMÁTICA 83MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Interpretação geométrica No plano cartesiano, o zero ou a raiz da função afim é a abscissa do ponto em que a reta que re- presenta o gráfico da função corta o eixo x. Exemplo: x y = 2x – 3 (x, y) 1 2 (1) – 3 = –1 (1, –1) 2 2 (2) – 3 = 1 (2, 1) Pelo gráfico, observamos que y = 0 está no ponto associado ao par ordenado 3 2 0,� � � � � �. Logo, o zero ou a raiz da função é x = 3 2 . Estudo do sinal da função afim Consideremos os seguintes exemplos. 1. Dada a função afim definida pela equação y = x – 3, determine os valores de x para os quais: • a função se anula (y = 0); • a função é positiva (y > 0); • a função é negativa (y < 0). Solução: Inicialmente, construímos o gráfico da função no plano cartesiano. x y = x – 3 (x, y) 0 0 – 3 = –3 (0, –3) 1 1 – 3 = –2 (1, –2) Observando o gráfico, concluímos que: • a função se anula (y = 0) para x = 3; • a função é positiva (y > 0) para valores de x situados à direita de 3; • a função é negativa (y < 0) para valores de x situados à esquerda de 3. De forma prática, estabelecemos o seguinte esquema: y < 0 para x < 3 y > 0 para x > 3 Zero ou raiz da função. 3 y x 1 –1 10 3 , 0 2 2 y = 2x – 3 ���� y x y = x –3 y > 0 y = 0 y < 0 10 32 –2 –1 –3 Conclusões: • y = 0 para x = 3; • y > 0 para x > 3; • y < 0 para x < 3. 82 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 1. Em seu caderno, construa no plano cartesiano o gráfico das funções afins a seguir: a) y = –4x d) y = x + 5 b) y = 3x + 2 e) y = 2x + 5 c) y = 3x + 2 f) f(x) = –5x – 3 ATIVIDADES Zero ou raiz da função afim Denomina-se zero ou raiz de uma função afim, definida pela equação y = ax + b ou f(x) = ax + b, o valor de x que anula a equação, ou seja, quando y = 0 ou f(x) = 0. Exemplos: 1) Determine o zero ou a raiz da função definida pela equação y = 2x – 3. Solução: Para determinar, algebricamente, o zero ou a raiz da função definida pela equação y = 2x – 3, é necessário resolver a equação 2x – 3 = 0. 2x – 3 = 0 ⇒ 2x = 3 ⇒ x = 3 2 Portanto, quando x = 3 2 , a função y = 2x – 3 é igual a zero. 2) Determine a raiz da função f(x)= –2x + 1. Solução: Vamos resolver a equação –2x + 1 = 0, pois, como queremos encontrar a raiz dessa função, preci- samos igualá-la a zero. Resolvendo-a, temos: – 2x +1 = 0 ⇒ – 2x = – 1 ⇒ x = 1 2 Logo, f 1 2 � � � � � � = 0. Reúnam-se em grupos e respondam às atividades a seguir. A equação de Karvonen (Fmáx = 220 – idade) é utilizada para calcular a frequência cardíaca máxima, em batimentos por minuto, de um adulto de forma rápida. Sabendo disso, respondam em seus cadernos: a) Qual é a frequência cardíaca máxima de uma pessoa de 40 anos? b) Quantos anos tem uma pessoa cuja frequência cardíaca máxima é 198 batimentos cardíacos por minuto? c) Preencha a tabela a seguir com a frequência cardíaca máxima de indivíduos que tenham de 20 a 25 anos. Idade 20 21 22 23 24 25 Frequência d) Com os dados da tabela do item c, é possível construir um gráfico que represente essa função. Para isso, determinem três pares ordenados considerando os valores da idade para x e da frequência para y. A( , ) B( , ) C( , ) Agora, localizem os pares ordenados no plano cartesiano. Verifiquem se os pontos ficaram alinhados. Usando uma régua, tracem uma reta unindo os pontos representados. Quantos pontos, no mínimo, você precisa representar para conseguir traçar o gráfico de uma função como essa? Justifique sua resposta. INTERAÇÃO 18 193 194 195 196 197 198 199 200 19 20 21 22 23 24 25 x (idade) y (fcm) Encaminhamento metodológico Na seção Interação, os alunos farão a construção do gráfico de uma função. Proponha a discussão entre eles para que cheguem a um consenso na resposta. Explique que, no gráfico, não foram representados todos os possíveis valores nem para as idades nem para as frequências e, por isso, o eixo y tem uma pequena inclinação. Se desejar, após a construção do gráfico, você poderá explorá-lo, pergun- tando aos alunos, por exemplo: À medida que a pessoa vai ficando mais velha, a frequência cardíaca máxima aumenta ou diminui? Para a resolução da atividade proposta na seção Atividades, é possível solicitar aos alunos que construam os gráficos no GeoGebra para que eles possam manipulá-los e explorá-los. Resposta As respostas para a seção Atividades são: a) x y 0 0 –1 4 –1 1 x 4 3 2 1 y 0 b) x y 0 6 3 0 y x 6 0 3 c) x y 0 2 –1 –1 4 3 2 1 –1 –2 –3 0 –2 –1 0 1 x y d) x y 0 5 –5 0 x–6 –5 4 y –4 –3 –2 –1 0 –1 –2 –3 6 5 4 3 2 1 1 2 3 e) x y 0 5 –3 –1 y –4 –3 –2 –1 0 –1 –2 –3 6 5 4 3 2 1 1 x f ) x y 0 –3 –1 2 3 2 1 –1 –2 –3 –2 –1 0 x y 1 2 3 As respostas para a seção Interação são: a) 180 batimentos por minuto. b) 22 anos. c) A resposta está no Livro do aluno. d) A (20, 200), B (21, 199), C (22, 198) e) Sim, os pontos ficaram alinhados. Precisa-se de, no mínimo, dois pontos para esboçar o gráfico de uma reta. 200 199 198 197 196 195 PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 82PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 82 09/12/2020 18:15:2909/12/2020 18:15:29 83MATEMÁTICA 83MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 Interpretação geométrica No plano cartesiano, o zero ou a raiz da função afim é a abscissado ponto em que a reta que re- presenta o gráfico da função corta o eixo x. Exemplo: x y = 2x – 3 (x, y) 1 2 (1) – 3 = –1 (1, –1) 2 2 (2) – 3 = 1 (2, 1) Pelo gráfico, observamos que y = 0 está no ponto associado ao par ordenado 3 2 0,� � � � � �. Logo, o zero ou a raiz da função é x = 3 2 . Estudo do sinal da função afim Consideremos os seguintes exemplos. 1. Dada a função afim definida pela equação y = x – 3, determine os valores de x para os quais: • a função se anula (y = 0); • a função é positiva (y > 0); • a função é negativa (y < 0). Solução: Inicialmente, construímos o gráfico da função no plano cartesiano. x y = x – 3 (x, y) 0 0 – 3 = –3 (0, –3) 1 1 – 3 = –2 (1, –2) Observando o gráfico, concluímos que: • a função se anula (y = 0) para x = 3; • a função é positiva (y > 0) para valores de x situados à direita de 3; • a função é negativa (y < 0) para valores de x situados à esquerda de 3. De forma prática, estabelecemos o seguinte esquema: y < 0 para x < 3 y > 0 para x > 3 Zero ou raiz da função. 3 y x 1 –1 10 3 , 0 2 2 y = 2x – 3 ���� y x y = x –3 y > 0 y = 0 y < 0 10 32 –2 –1 –3 Conclusões: • y = 0 para x = 3; • y > 0 para x > 3; • y < 0 para x < 3. 82 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 1. Em seu caderno, construa no plano cartesiano o gráfico das funções afins a seguir: a) y = –4x d) y = x + 5 b) y = 3x + 2 e) y = 2x + 5 c) y = 3x + 2 f) f(x) = –5x – 3 ATIVIDADES Zero ou raiz da função afim Denomina-se zero ou raiz de uma função afim, definida pela equação y = ax + b ou f(x) = ax + b, o valor de x que anula a equação, ou seja, quando y = 0 ou f(x) = 0. Exemplos: 1) Determine o zero ou a raiz da função definida pela equação y = 2x – 3. Solução: Para determinar, algebricamente, o zero ou a raiz da função definida pela equação y = 2x – 3, é necessário resolver a equação 2x – 3 = 0. 2x – 3 = 0 ⇒ 2x = 3 ⇒ x = 3 2 Portanto, quando x = 3 2 , a função y = 2x – 3 é igual a zero. 2) Determine a raiz da função f(x)= –2x + 1. Solução: Vamos resolver a equação –2x + 1 = 0, pois, como queremos encontrar a raiz dessa função, preci- samos igualá-la a zero. Resolvendo-a, temos: – 2x +1 = 0 ⇒ – 2x = – 1 ⇒ x = 1 2 Logo, f 1 2 � � � � � � = 0. Reúnam-se em grupos e respondam às atividades a seguir. A equação de Karvonen (Fmáx = 220 – idade) é utilizada para calcular a frequência cardíaca máxima, em batimentos por minuto, de um adulto de forma rápida. Sabendo disso, respondam em seus cadernos: a) Qual é a frequência cardíaca máxima de uma pessoa de 40 anos? b) Quantos anos tem uma pessoa cuja frequência cardíaca máxima é 198 batimentos cardíacos por minuto? c) Preencha a tabela a seguir com a frequência cardíaca máxima de indivíduos que tenham de 20 a 25 anos. Idade 20 21 22 23 24 25 Frequência d) Com os dados da tabela do item c, é possível construir um gráfico que represente essa função. Para isso, determinem três pares ordenados considerando os valores da idade para x e da frequência para y. A( , ) B( , ) C( , ) Agora, localizem os pares ordenados no plano cartesiano. Verifiquem se os pontos ficaram alinhados. Usando uma régua, tracem uma reta unindo os pontos representados. Quantos pontos, no mínimo, você precisa representar para conseguir traçar o gráfico de uma função como essa? Justifique sua resposta. INTERAÇÃO 18 193 194 195 196 197 198 199 200 19 20 21 22 23 24 25 x (idade) y (fcm) Encaminhamento metodológico Na interpretação geométrica do gráfico das funções, solicite aos alunos que observem os gráficos já expostos nas páginas anteriores. Posteriormente, solicite o mesmo para o estudo de sinais, destacando sempre quando y = 0, y < 0 e y > 0. Orientação para RA Esta Realidade aumentada propõe ao aluno que relacione as funções afins com suas raízes (o valor de x para o qual a função é igual a zero) em um jogo da memória. Sugestão de atividade Para as funções que já apareceram no Livro do aluno como atividade e/ou exemplo e no Livro do professor como sugestão de atividade, solicite aos alunos que construam os gráficos e façam a interpretação geométrica e o estudo de sinais das funções. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 83PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 83 09/12/2020 18:15:3009/12/2020 18:15:30 84 MATEMÁTICA 85MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 1. Em seu caderno, determine algebricamente o zero das seguintes funções: a) y = 3x + 6 b) y = 4x c) y = 2 3 x d) y = 1 5 x + 2 e) y = x − 1 3 2. Interprete geometricamente as raízes da atividade 1, ou seja, construa o gráfico de cada função em seu caderno. 3. Em seu caderno, faça o estudo de sinal de cada uma das funções da atividade 1, ou seja, indique em que momentos a função é igual, maior e menor que zero. 4. Verifique, em cada situação, se o valor dado corresponde à raiz da função. a) função: y = 5x + 3; raiz: –0,6. b) função: –3x + 4; raiz: 4 3 . c) função: −2x + 1 4 ; raiz: – 1 2 . ATIVIDADES Temperatura média do planeta pode subir 3,4 °C até 2100 Um novo relatório da Organização das Nações Unidas (ONU) aponta que a média da temperatura do planeta poderá aumentar em até 3,4 °C até o final deste século. [...] o relatório alerta que a temperatura média global poderá aumentar 3,4 °C até 2100 mesmo se governos conseguirem cortar suas emissões como prometido. Segundo o docu- mento, países precisam se esforçar ainda mais para limitar o aumento em 1,5 °C acima dos níveis pré-industriais. TEMPERATURA média do planeta pode subir 3,4 °C até 2100. Agência Brasil. Disponível em: http://agenciabrasil.ebc.com.br/ internacional/noticia/2019-09/temperatura-media-do-planeta-pode-subir-34-graus-celsius-ate-2100. Acesso em: 1° nov. 2019. A unidade de medida de temperatura utilizada no Brasil é a escala Celsius, adotada na maior parte do mundo. No entanto, alguns países, como os Estados Unidos da América, utilizam a escala Fahrenheit. Para ler a matéria acima, alguém que não está habituado com a escala Celsius teria de converter a temperatura para a escala Fahrenheit. Esta conversão pode ser feita com uma função afim definida por: F = 9 5 C + 32. 1. Com base nas informações do texto, qual o aumento previsto da temperatura até 2 100? Escreva em Fahrenheit. 2. Com a ajuda do professor, pesquise as temperaturas máximas e mínimas previstas para os pró- ximos 3 dias na sua cidade. Escreva, na tabela a seguir, as máximas e as mínimas encontradas em Celsius e Fahrenheit. Cidade: ____________ Dia 1 Dia 2 Dia 3 Temperatura máxima ____°C ____°F ____°C ____°F ____°C ____°F Temperatura mínima ____°C ____°F ____°C ____°F ____°C ____°F DESENVOLVER E APLICAR Va si ly S m irn ov /S hu tt er st oc k 84 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 2. Dada a função afim definida pela equação y = –x – 3, determine os valores de x para os quais: • a função se anula (y = 0); • a função é positiva (y > 0); • a função é negativa (y < 0). Solução: Vamos proceder de uma maneira similar à que fizemos no exemplo anterior: x y = –x – 3 (x, y) 0 –0 – 3 = –3 (0, –3) 1 –1 – 3 = –4 (1, –4) Observando o gráfico, concluímos que: • a função se anula (y = 0) para x = –3; • a função é positiva (y > 0) para valo- res de x situados à esquerda de –3; • a função é negativa (y < 0) para valores de x situados à direita de –3. De forma prática, estabelecemos o seguinte esquema: y < 0 para x > –3 y > 0 para x < –3 Zero ou raiz da função. –3 Você sabe como é o gráfico de uma função linear? Construa o gráfico das funções y = 2x, y = –3x e y = x 2 . O que elas têm em comum? Conclusões: • y = 0 para x = –3; • y > 0 para x < –3; • y < 0 para x > –3. Você sabe como é o gráfico de uma função linear? Construa o gráfico das funções y = 2x, y = –3x e y = O que elas têm em comum? y x y > 0 y = –x – 3 y < 0y = 0 –3 0 1 –3 –4 Encaminhamento metodológico No ícone Oralidade, oriente os alunos na construção dos gráficos sugeridos ou então construacom eles no Geogebra. Em sequência, questione-os sobre as convergências desses gráficos. É esperado que eles percebam que todos os gráficos cruzam a origem do plano cartesiano. Dica para ampliar o trabalho Função crescente e decrescente Como o gráfico de uma função afim é uma reta, ela é crescente ou decrescente para qualquer elemento do seu domínio, mas, como isso não acontece para todas as funções, o conceito de função crescente e de função decrescente é aplicado a intervalos do domí- nio da função. Função crescente Uma função é crescente em um dado intervalo [x1, x2] do seu domínio quando tivermos a seguinte implicação: y y2 y1 x1 x2 x x2 > x1 ⇒ f(x2) > f(x1) ou: x2 > x1 ⇒ y2 > y1 Podemos ver no gráfico acima que, quando aumen- tamos o valor de x, o valor de f(x), isto é, o valor de y também aumenta. O ponto (x1, y1) está abaixo do ponto (x2, y2), o que indica que a função está crescendo. Função decrescente Uma função é decrescente em um dado intervalo [x1, x2] do seu domínio quando tivermos a implicação a seguir: y xx1 y1 y2 x2 [...] Como percebemos no gráfico, quando aumentamos o valor de x, o valor de f(x), ou seja, o valor de y pelo contrário diminui. Neste caso, o ponto (x1, y1) está acima do ponto (x2, y2), indicando que a função está decrescendo. [...] VARIAÇÃO de sinal da função polinomial do 1° grau. Matemática Didática. Disponível em: www. matematicadidatica.com.br/FuncaoAfimVariacaoSinal.aspx. Acesso em: 5 out. 2019. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 84PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 84 09/12/2020 18:15:3709/12/2020 18:15:37 85MATEMÁTICA 85MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 1. Em seu caderno, determine algebricamente o zero das seguintes funções: a) y = 3x + 6 b) y = 4x c) y = 2 3 x d) y = 1 5 x + 2 e) y = x − 1 3 2. Interprete geometricamente as raízes da atividade 1, ou seja, construa o gráfico de cada função em seu caderno. 3. Em seu caderno, faça o estudo de sinal de cada uma das funções da atividade 1, ou seja, indique em que momentos a função é igual, maior e menor que zero. 4. Verifique, em cada situação, se o valor dado corresponde à raiz da função. a) função: y = 5x + 3; raiz: –0,6. b) função: –3x + 4; raiz: 4 3 . c) função: −2x + 1 4 ; raiz: – 1 2 . ATIVIDADES Temperatura média do planeta pode subir 3,4 °C até 2100 Um novo relatório da Organização das Nações Unidas (ONU) aponta que a média da temperatura do planeta poderá aumentar em até 3,4 °C até o final deste século. [...] o relatório alerta que a temperatura média global poderá aumentar 3,4 °C até 2100 mesmo se governos conseguirem cortar suas emissões como prometido. Segundo o docu- mento, países precisam se esforçar ainda mais para limitar o aumento em 1,5 °C acima dos níveis pré-industriais. TEMPERATURA média do planeta pode subir 3,4 °C até 2100. Agência Brasil. Disponível em: http://agenciabrasil.ebc.com.br/ internacional/noticia/2019-09/temperatura-media-do-planeta-pode-subir-34-graus-celsius-ate-2100. Acesso em: 1° nov. 2019. A unidade de medida de temperatura utilizada no Brasil é a escala Celsius, adotada na maior parte do mundo. No entanto, alguns países, como os Estados Unidos da América, utilizam a escala Fahrenheit. Para ler a matéria acima, alguém que não está habituado com a escala Celsius teria de converter a temperatura para a escala Fahrenheit. Esta conversão pode ser feita com uma função afim definida por: F = 9 5 C + 32. 1. Com base nas informações do texto, qual o aumento previsto da temperatura até 2 100? Escreva em Fahrenheit. 2. Com a ajuda do professor, pesquise as temperaturas máximas e mínimas previstas para os pró- ximos 3 dias na sua cidade. Escreva, na tabela a seguir, as máximas e as mínimas encontradas em Celsius e Fahrenheit. Cidade: ____________ Dia 1 Dia 2 Dia 3 Temperatura máxima ____°C ____°F ____°C ____°F ____°C ____°F Temperatura mínima ____°C ____°F ____°C ____°F ____°C ____°F DESENVOLVER E APLICAR Va si ly S m irn ov /S hu tt er st oc k 84 MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 2. Dada a função afim definida pela equação y = –x – 3, determine os valores de x para os quais: • a função se anula (y = 0); • a função é positiva (y > 0); • a função é negativa (y < 0). Solução: Vamos proceder de uma maneira similar à que fizemos no exemplo anterior: x y = –x – 3 (x, y) 0 –0 – 3 = –3 (0, –3) 1 –1 – 3 = –4 (1, –4) Observando o gráfico, concluímos que: • a função se anula (y = 0) para x = –3; • a função é positiva (y > 0) para valo- res de x situados à esquerda de –3; • a função é negativa (y < 0) para valores de x situados à direita de –3. De forma prática, estabelecemos o seguinte esquema: y < 0 para x > –3 y > 0 para x < –3 Zero ou raiz da função. –3 Você sabe como é o gráfico de uma função linear? Construa o gráfico das funções y = 2x, y = –3x e y = x 2 . O que elas têm em comum? Conclusões: • y = 0 para x = –3; • y > 0 para x < –3; • y < 0 para x > –3. y x y > 0 y = –x – 3 y < 0y = 0 –3 0 1 –3 –4 Encaminhamento metodológico Na seção Desenvolver e aplicar, é importante retomar o conteúdo de medidas de temperatura e como se faz a conversão. Convém fazer a manipulação algébrica juntamente com os alunos durante a leitura da seção. Na atividade 2 dessa seção, a intenção é de que os alunos pesquisem e façam suas conjecturas. Eles podem comparar os resultados com os colegas e propor ampliar a pesquisa para outras regiões do Brasil e do mundo. O assunto da questão ambiental pode ser trabalhado de forma interdisci- plinar com Geografia. Essa seção dá subsídio aos alunos para desenvolver a habilidade EF09MA06, proposta na BNCC, no que tange a utilização de funções para analisar situações que envolvam relações funcionais entre duas variáveis. Resposta As respostas para a seção Atividades são: 1. a) –2 b) 0 c) 0 d) –10 e) x = 1 3 2. a) –4 –3 –2 –1 0 0 –1 6 5 4 3 2 1 1 y x b) –2 –2 0 1 2 1 0 –1 y x c) 1 –1 0 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 y x d) 0 –10 5 0 5 y 2 x e) x = 1 3 –2 –2 0 1 2 1 0 –1 –2 y x 3. a) y = 0 para x = –2; y < 0 para x < –2; y > 0 para x > –2. b) y = 0 para x = 0; y < 0 para x < 0; y > 0 para x > 0. c) y = 0 para x = 0; y < 0 para x < 0; y > 0 para x > 0. d) y = 0 para x = –10; y < 0 para x < –10; y > 0 para x > –10. e) y = 0 para x = 1 3 ; y < 0 para x < 1 3 ; e y > 0 para x > 1 3 . 4. a) Sim. b) Sim. c) Não. As respostas para a seção Desenvolver e aplicar são: 1. 6,12 °F. 2. Resposta pessoal. PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 85PG21LP292SDM0_MIOLO_EF21_9_MAT_L2_LP.indb 85 09/12/2020 18:15:4709/12/2020 18:15:47 86 MATEMÁTICA 87MATEMÁTICA EF 21 _9 _M AT _L 2_ U 4_ 02 9. Determine, em seu caderno, as coordenadas do ponto de intersecção do eixo x com as seguintes retas, sem construir o gráfico: a) y = x + 4 b) y = –2x + 5 c) y = x + 6 d) y = –5x – 10 10. Dada a função y = x – 7, calcule os valores reais de x para obter: a) y = 0 b) y > 0 c) y < 0 11. Dada a função definida por y = –2x – 8, para quais valores reais de x tem-se y > 0? 12. Em seu caderno, faça a interpretação geomé- trica e o estudo de sinais das funções a seguir. a) y = 4x – 3 b) y = 2x + 2 c) y x =− + 2 1 d) y x=− +2 3 2 e) y x= + 2 3 3 2 f) y = –3x – 22 13. O custo de produção de determinado pro- duto para uma indústria é estipulado por um valor fixo de R$150,00 mensais e outro valor que depende da quantidade produzida. Sabendo que, para cada unidade produzida do produto, a indústria gasta R$10,00, apre- sente uma função do 1.º grau que represente o custo total C da indústria na produção de n unidades do produto e, além disso, deter- mine em seu caderno: a) o custo da produção de 20 unidades do produto. b) o número de unidades produzidas no mês, considerando um custo mensal de R$4.500,00. 14. Um fabricante vende a unidade de certo produto por R$110,00. O custo total consiste
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