Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Na Matemática, função corresponde a uma associação dos elementos de dois conjuntos, ou seja, a função indica como os elementos estão relacionados. Por exemplo, uma função de A em B significa associar cada elemento pertencente ao conjunto A a cada elemento que compõe o conjunto B. ▪︎ Notação para função: f: A → B ou A → B (lê-se: f de A em B). ▪︎ Representação através do diagrama: Representação das funções Em uma função f: A → B o conjunto A é chamado de domínio (D) e o conjunto B recebe o nome de contradomínio (CD). Um elemento de B relacionado a um elemento de A recebe o nome de imagem da função. Agrupando todas as imagens de B temos um conjunto imagem - Im(f) que é um subconjunto do controdomínio. Isto é.: Im ⊂ B Exemplo: observe os conjuntos A = {1, 2, 3, 4} e B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8}, com a função que determina a relação entre os elementos f: A → B é x → 2x. Sendo assim, f(x) = 2x e cada x do conjunto A é transformado em 2x no conjunto B. Note que o conjunto de A {1, 2, 3, 4} são as entradas, "multiplicar por 2" é a função e os valores de B {2, 4, 6, 8}, que se ligam aos elementos de A, são os valores de saída. Portanto, para essa função: • O domínio é {1, 2, 3, 4} • O contradomínio é {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8} • O conjunto imagem é {2, 4, 6, 8} ▪︎ Condição de existência de uma função: 1°- todo elemento do Domínio tem que estar ligado. 2°- cada elemento do Domínio contém apenas um correspondente. Ou seja, está apenas ligado por uma flecha. 3°- no contra domínio pode de tudo. Veja graficamente: Pergunte-se: Em ambas as funções... -todos os elementos do Domínio estão ligados? Sim. -todos os elementos do Contradomínio tem apenas um correspondente no Domínio? (ou seja - está saindo apenas uma flecha de cada elemento do Domínio)? Sim. Então, temos uma função! ▪︎ Condição de existência pelo Gráfico: Bizu: 1° Passo: trace uma reta “vertical imaginária” cortando o gráfico. 2° Passo: se esta reta cortar o gráfico em apenas um ponto, este gráfico será de uma função. Caso corte em mais de um ponto, o gráfico não será de uma função. Não é Função É Função Ou, didaticamente explicando: - Para todo x, existe apenas um y correspondente. Ou seja, só pode sair uma flecha do Domínio, contudo, o Contradomínio é bagunçado. ▪︎ Como construir o gráfico? Para construir o gráfico de uma função, devemos atribuir valores para a variável que representa um valor do domínio da função e com isso encontraremos o valor que representa a imagem para aquele elemento do domínio. Exemplo: Seja a função f: A → R, tal que f(x) = 2x – 2. Sendo A = [0, 5], represente esta função no plano cartesiano e desenhe o seu respectivo gráfico. Resolução: Para encontrar os pares ordenados (x, y) do plano cartesiano, devemos atribuir os valores do domínio A que estão no intervalo [0, 5]. Assim: • Para x = 0: 2(0) – 2 = -2 • Para x = 1: 2(1) – 2 = 0 • Para x = 2: 2(2) – 2 = 2 • Para x = 3: 2(3) – 2 = 4 • Para x = 4: 2(4) – 2 = 6 • Para x = 5: 2(5) – 2 = 8 Esses valores formam a seguinte tabela: Onde: • x é um valor do domínio da função; • y é um valor da imagem. Marcando os valores dos pares (x, y) no plano cartesiano e traçando uma reta que passa pelos pontos formados pelos pares ordenados (x, y), temos o seguinte gráfico: ● Tipos de funções: - Considerando os elementos do Domínio e Contradomínio, números Reais (ℝ) → –∞, +∞ (do menos infinito ao mais infinito). ▪︎ Injetora ou Injetiva Uma função f: A —> B é injetora ou injetiva se, e se somente se, os elementos distintos em A possuem elementos distintos em B. Ou seja, os elementos do Contradomínio tem que receber apenas uma flecha dos elementos do Domínio. Exemplo: Para a função acima: • O domínio é {0, 3, 5} • O contradomínio é {1, 2, 5, 8} • O conjunto imagem é {1, 5, 8} 》Considerando a função f(x) = x³ ▪︎ Sobrejetora ou Sobrejetiva Uma função f : A → B é sobrejetora ou sobrejetiva se, e somente se, todo elemento de B é imagem de pelo menos um elemento de A. Ou seja, nenhum elemento em B pode está sem ser ligado. Ou seja, a imagem tem que ser igual ao Contradomínio - Im(f) = CD. Exemplo: Para a função acima: • O domínio é {-4, -2, 2, 3} • O contradomínio é {12, 4, 6} • O conjunto imagem é {12, 4, 6} 》Considerando a função f(x) = x² ▪︎ Bijetora ou Bijetiva Uma função f : A → B é bijetora ou bijetiva se, e somente se, ela for ao mesmo tempo injerora e sobrejerora. Isto é, cada elemento do Domínio está ligado a apenas um elemento do Contradomínio e nenhum elemento irá ficar sobrando em ambos. Aqui, a imagem (Im(f)) não aceita bagunça. Exemplo: Para a função acima: • O domínio é {-1, 1, 2, 4} • O contradomínio é {2, 3, 5, 7} • O conjunto imagem é {2, 3, 5, 7} 》Considerando a função bijetora f(x) = x + 2, onde f: [1; 3] → [3; 5]: ▪︎ Função Par Uma função é chamada par quando f(x) = f(-x), ou seja, aplicando-se um valor qualquer à uma função qualquer, independente se for positivo (+) ou negativo (–), o resultado sempre dará um valor positivo. Vale salientar que o número será o mesmo, o que muda é o sinal. - O gráfico é simétrico (mesmas dimensões) em relação ao eixo y. (O y é uma espécie de epelho). Exemplo: • f(x) = x² –> f(-2) = -2² –> f(-2) = 4 e f(2) = 2² –> f(2) = 4 • f(2) = f(-2) ▪︎ Função Ímpar Uma função é chamada ímpar quando f(x) = -f(-x), ou seja, aplicando-se um valor qualquer à uma função qualquer, independente se for positivo (+) ou negativo (–), o resultado sempre dará um valor positivo e outro negativo. Vale salientar que o número será o mesmo, o que muda é o sinal. - O gráfico é simétrico (mesmas dimensões) em relação à origem. (O ponto de encontro das ordenadas (x,y) é uma espécie de espelho). Exemplo: • f(x) = x³ —> f(1) = 1³ —> f(1) = 1 e f(-1) = -1³ —> f(-1) = -1 • f(1) = -f(-1) ▪︎ Função Sem Paridade (nem Par nem Ímpar) Uma função é chamada Sem Paridade quando não é par nem é ímpar, ou seja, aplicando-se um valor à qualquer função qualquer, independente se for positivo (+) ou negativo (–), o resultado sempre dará dois valores distintos (tanto em sinais quanto em números). ▪︎ Função inversa A função inversa ( ) é um tipo de função bijetora, ou seja, ela é sobrejetora e injetora em simultâneo (ao mesmo tempo). Se uma função ( ) leva os elementos de seu domínio A ao seu contradomínio B, a função inversa ( ) faz o caminho contrário, retornando os elementos de B para A. Veja o exemplo abaixo: Seja a função ( ) de domínio A e contradomínio B: Sua função inversa ( ) de domínio B e contradomínio A, é: Dada uma função bijetora f: A → B com domínio A e contradomínio B, ela apresenta a função bijetora inversa f -1: B → A, com domínio B e contradomínio A. Exemplo Dadas as funções: A = {-2, -1, 0, 1, 2} e B = {- 16, -2, 0, 2, 16} observe a imagem abaixo: Assim, podemos compreender que o domínio de f corresponde ao contradomínio e à imagem de f -1. Já o contradomínio é a imagem de f é igual ao domínio de f -1. ▪︎ Para escrever a fórmula da função inversa de uma função bijetora, precisamos lembrar que . 1º passo: na função bijetora, substituir f(x) por y; 2º passo: onde tem x troca-se por y e, onde tem y troca-se por x; 3º passo: isola-se o y de umlado da igualdade; 4º passo: reescreve-se a função, substituindo y por . Exemplo Escreva a função inversa da função bijetora f(x) = 9x. 1º passo: y = 9x 2º passo: x = 9y 3º passo: 4º passo: ▪︎ Gráfico da Função Inversa O gráfico de determinada função e de sua inversa é representado pela simetria (“espelho") em relação à reta y = x —> formada por uma bissetriz dos quadrantes ímpares que passa pela origem do plano cartesiano. ▪︎ Função Composta A função composta, também chamada de função de função, é um tipo de função matemática que combina duas ou mais variáveis. Sendo assim, ela envolve o conceito de proporcionalidade entre duas grandezas, e que ocorre por meio de uma só função. Dada uma função f (f: A → B) e uma função g (g: B → C), a função composta de g com f é representada por gof. Já a função composta de f com g é representada por fog. A função f vai do domínio A ao contradomínio B. A função g vai do domínio B ao contradomínio C. Assim, o contradomínio da função f é o domínio da função g. Podemos escrever uma função composta que liga diretamente o domínio A ao contradomínio C. Desta forma, a função que liga diretamente um elemento x, que pertença ao domínio A, ao contradomínio C é a função fog (x) ou, f(g(x)). Estas são duas maneiras de expressar a mesma função. Assim, é válido que: Realizando o caminho inverso e saindo de C para A, temos: Note que nas funções compostas as operações entre as funções não são comutativas. Ou seja, fog ≠ gof. ▪︎ Como determinar função composta: Na prática, para determinar uma função composta, aplica-se uma função no domínio da outra, substituindo a variável x pela lei da outra função. Exemplo: determinar as funções compostas. Determine as funções compostas gof(x) e fog(x) das funções: f(x) = 2x + 2 g(x) = 5x. Determinando gof (x): Na função g(x), substituímos a variável x, pela função f(x), da seguinte forma: Determinando fog (x): Na função f(x), substituímos a variável x, pela função g(x), da seguinte forma: Atividade: Os gráficos das funções f(x) = -3x + 11 e g(x) = 2x - 4 se intersectam no ponto P(x1, y2). A soma x1 + y2 é igual a: A) 5. B) 4. C) 3. D) 2. E) 9. Ou seja, quando a questão fala que as funções estão intersectando num determinado ponto, é como se f(x) = g(x). Igualando as funções, acharemos o valor de “x". f(x) = g(x) –> -3x + 11 = 2x - 4 –> -3x -2x = -4 -11 –> -5x = -15 –> x = 3 Agora é só substituir em alguma das funções: f(x) = -3x + 11 –> f(3) = -3.(3) + 11 –> f(3) = 2 Ou g(x) = 2x -4 –> g(3) = 2.3 -4 –> g(3) = 2 Somando: x = 3 e y = 2 –> x + y –> 3 + 2 = 5 Os gráficos das funções f(x) = ax-² e g(x) = x2 - 9x - 7 se interceptam em um ponto cuja abscissa é igual a 5. Nesse caso, o valor de a é: a) - 1/3 b) 1/3 c) 3 d) - 3 e) 27 Ou seja, f(x) = g(x) quando x = 5. Iguala as funções e substituindo o “x” por 5. a⁵⁻² = 5² – 9. 5 -7 –> a³ = 25 – 45 -7 a³ = -27 –> a³ = (-3)³ –> a = -3 GABARITO: LETRA D ▪︎ Estudo do Domínio de uma Função Através de alguns exemplos, demonstraremos como determinar o domínio de uma função, isto é, descobrir quais os números que a função não pode assumir para que a sua condição de existência não seja afetada. Exemplo 1: Nesse caso, o denominador não pode ser nulo, pois não existe divisão por zero na Matemática. x – 1 ≠ 0 x ≠ 1 Portanto, D(f) = {xER / x ≠ 1}. D = R - {1}, lê-se -> todos os Reais menos o um. Exemplo 2: Nos números reais, o radicando de uma raiz de índice par não pode ser negativo. 4x – 6 ≥ 0 4x 6 x ≥ 6/4 x ≥ 3/2 Portanto, D(f) = {xER / x ≥ 3/2}. Exemplo 3: Toda vez que o índice da raiz for ímpar, o radicando pode ser um número negativo, nulo ou positivo, isto é, 3x – 9 pode assumir qualquer valor. Portanto, D(f) = R. Exemplo 4: Nesse caso, temos restrições tanto no numerador quanto no denominador. As restrições podem ser calculadas da seguinte maneira: I) 2 – x ≥ 0 → – x ≥ – 2 → x ≤ 2 II) x + 1 > 0 → x > – 1 Executando a intersecção entre I e II, obtemos: Portanto, D(f) = {xER / –1 < x ≤ 2} → ] –1, 2]. ▪︎ Estudo do Sinal Ao estudar o sinal de uma função conseguimos determinar quando a função assume valores correspondentes em y negativos, nulos ou positivos, para quais valores de x. Exemplo: Seja o gráfico de uma função f: R → R: Pelo gráfico temos que: • Para x < -2 ou x > 3: os valores de y são positivos; • Para -2 < x < 3: os valores de y são negativos; • Para x = -2 ou x = 3: os valores de y são nulos. Também chamadas raízes ou zeros da função. ▪︎ Função Crescente, Decrescente e Constante Podemos classificar as funções de acordo com seu gráfico em: crescente, decrescente e constante. • Crescente: uma função é crescente quando para quaisquer valores x1 e x2 do domínio, sendo x1 < x2, temos que f(x1) < f(x2). • Isto quer dizer que se os valores de x aumentam, os valores de y também aumentam. o Exemplo: • Decrescente: uma função é decrescente quando para quaisquer valores x1 e x2 do domínio, sendo x1 < x2, temos que f(x2) < f(x1). • Isto quer dizer que se os valores de x aumentam, os valores de y diminuem. o Exemplo: • Constante: uma função é constante quando para quaisquer valores x1 e x2 do domínio, temos que f(x1) = f(x2). • Isto que dizer que quando os valores de x aumentam, os valores de y permanecem iguais. o Exemplo: - Exemplo com tudo mesclado: ▪︎ Função Periódica Dizemos que uma função f(x) é periódica se existe um Período - T ≠ 0 tal que f(x +T ) = f(x). • Se o Período (T ) = 0, não existira função. • O gráfico de uma função periódica se repete a cada intervalo de comprimento |T |. • O Período (T) é a distância horizontal entre o início e o fim de uma repetição de um gráfico. Representação das funções ▪︎ Condição de existência de uma função: ▪︎ Como construir o gráfico? ● Tipos de funções: ▪︎ Injetora ou Injetiva 》Considerando a função f(x) = x² ▪︎ Bijetora ou Bijetiva ▪︎ Função Par ▪︎ Função Ímpar ▪︎ Função inversa ▪︎ Gráfico da Função Inversa ▪︎ Função Composta ▪︎ Como determinar função composta: ▪︎ Estudo do Domínio de uma Função Através de alguns exemplos, demonstraremos como determinar o domínio de uma função, isto é, descobrir quais os números que a função não pode assumir para que a sua condição de existência não seja afetada. Exemplo 1: Nesse caso, o denominador não pode ser nulo, pois não existe divisão por zero na Matemática. x – 1 ≠ 0 x ≠ 1 Portanto, D(f) = {xER / x ≠ 1}. D = R - {1}, lê-se -> todos os Reais menos o um. Exemplo 2: ▪︎ Estudo do Sinal ▪︎ Função Crescente, Decrescente e Constante
Compartilhar