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Profa. Dra. Karina de Oliveira UNIDADE II Matemática para Computação Funções Interdependência e variabilidade Relacionamento entre variáveis Interpretação de tabelas e gráficos Variáveis Funções A função afim, também chamada de função do 1º grau, é uma função f : ℝ→ℝ, definida como f(x) = ax + b, sendo a e b números reais. Exemplos: f(x) = x + 5, g(x) = 3√3x - 8 e h(x) = 1/2 x Nesse tipo de função, o número a é chamado de coeficiente de x e representa a taxa de crescimento ou taxa de variação da função. Já o número b é chamado de termo constante. Função afim Gráfico de uma função do 1º grau O gráfico de uma função polinomial do 1º grau é uma reta oblíqua aos eixos Ox e Oy. Desta forma, para construirmos seu gráfico, basta encontrarmos pontos que satisfaçam a função. Função afim Representações: f(x) Função afim x f(x)=y=2x 0 0 1 2 2 4 Função afim Função afim constante Função afim Função afim Função afim Variação do sinal da função Fonte: livro-texto Função afim Variação do sinal da função Fonte: livro-texto Raiz da função Calcular o valor da raiz da função é determinar o valor em que a reta cruza o eixo x, para isso consideremos o valor de y igual a zero, pois no momento em que a reta intersecta o eixo x, y = 0. Observe a representação gráfica a seguir: Função afim Função afim Para o cálculo da raiz de uma função do 1º grau, basta criar uma generalização com base na própria lei de formação da função, considerando y = 0 e isolando o valor de x (raiz da função). Veja: y = ax + b y = 0 ax + b = 0 ax = –b x = –b/a Calcule a raiz da função y = 2x – 9, esse é o momento em que a reta da função intersecta o eixo x. Resolução: x = –b/a x = –(–9)/2 x = 9/2 x = 4,5 Função afim Propriedades da função afim f(x)= ax+ b Gráfico é uma reta Se a>0 𝑓𝑢𝑛çã𝑜 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 Se a<0 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑎𝑜 𝑑𝑒𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 b corta o eixo y x = –b/a é a raiz da função, corta o eixo x, ou seja, quando substituímos esse valor na equação, obtemos o valor 0 Interatividade Sobre a função, é possível afirmar: a) É crescente e a raiz é -1. b) É decrescente e a raiz é 0,5. c) É decrescente e a raiz é -2. d) É crescente e raiz é -2. e) É crescente e a raiz é 2. Resposta Sobre a função, é possível afirmar: a) É crescente e a raiz é -1. b) É decrescente e a raiz é 0,5. c) É decrescente e a raiz é -2. d) É crescente e raiz é -2. e) É crescente e a raiz é 2. Chama-se função quadrática, ou função polinomial do 2º grau, qualquer função f de IR em IR dada por uma lei da forma f(x) = ax2 + bx + c, em que a, b e c são números reais e a # 0. Vejamos alguns exemplos de funções quadráticas: f(x) = 3x2 - 4x + 1, em que a = 3, b = - 4 e c = 1 f(x) = x2 -1, em que a = 1, b = 0 e c = -1 f(x) = 2x2 + 3x + 5, em que a = 2, b = 3 e c = 5 f(x) = - x2 + 8x, em que a = -1, b = 8 e c = 0 f(x) = -4x2, em que a = - 4, b = 0 e c = 0 Função quadrática Gráfico O gráfico de uma função polinomial do 2º grau, y = ax2 + bx + c, com a #0, é uma curva chamada parábola. Por exemplo, vamos construir o gráfico da função y = x2 + x: Primeiro atribuímos a x alguns valores, depois calculamos o valor correspondente de y e, em seguida, ligamos os pontos assim obtidos. Função quadrática Função quadrática x y 0 0 1 2 2 6 -2 2 -1 0 -3 6 Função quadrática 7 0 -5 -8 -9 -8 -5 0 7 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 Fonte: autoria própria Função quadrática Fonte: livro-texto Função quadrática Fonte: livro-texto Função quadrática Fonte: livro-texto Função quadrática Fonte: livro-texto Função quadrática Função quadrática Resumo É uma função f: R → R definida por f(x) = ax² + bx + c, com a, b e c números reais e a ≠ 0 Se Δ > 0, a função possui duas raízes reais e distintas ( 𝑥1 ≠ 𝑥2); Se Δ < 0, a função não possui raízes reais; Se Δ = 0, a função possui duas raízes reais e iguais (𝑥1 = 𝑥2). O gráfico é uma parábola. Se a > 0, o gráfico possui uma parábola com concavidade para cima; Se a < 0, o gráfico possui uma parábola com concavidade para baixo. Interatividade Sobre as funções abaixo, é possível afirmar: a) f(x) é crescente e z(x) não possui raízes reais. b) f(x) é decrescente e z(x) possui duas raízes reais distintas. c) f(x) é decrescente e z(x) possui duas raízes reais e iguais. d) f(x) é decrescente e z(x) não possui raízes reais. e) f(x) é crescente e z(x) possui duas raízes reais e iguais. Resposta Sobre as funções abaixo, é possível afirmar: a) f(x) é crescente e z(x) não possui raízes reais. b) f(x) é decrescente e z(x) possui duas raízes reais distintas. c) f(x) é decrescente e z(x) possui duas raízes reais e iguais. d) f(x) é decrescente e z(x) não possui raízes reais. e) f(x) é crescente e z(x) possui duas raízes reais e iguais. Fenômenos que se multiplicam muito rapidamente ao longo do tempo podem ser explicados matematicamente por uma curva chamada exponencial. Epidemias seguem esse padrão matemático como a do Corona Vírus, em 2020. Dizer que uma doença cresce exponencialmente significa na prática que “cada infectado é capaz de infectar mais de uma pessoa ao mesmo tempo”. No primeiro dia, temos 1 caso; no terceiro dia, 2 casos. Levam-se três dias para dobrar o valor inicial. No sexto dia serão 4 casos, no nono dia serão 16, e assim por diante. Função exponencial Dado um número real a (a > 0 e a ≠ 1), denomina-se função exponencial de base a uma função f: |R→ |R*+ é definida por f(x)=ax Função exponencial Fonte: autoria própria f: |R→ |R*+ é definida por f(x)=ax Função exponencial Fonte: autoria própria Função exponencial Exemplos: Fonte: autoria própria Função exponencial Propriedades Propriedades Função exponencial Equações exponenciais Equações exponenciais Enem (PPL) - 2015 O sindicato de trabalhadores de uma empresa sugere que o piso salarial da classe seja de R$ 1.800,00, propondo um aumento percentual fixo por cada ano dedicado ao trabalho. A expressão que corresponde à proposta salarial (s), em função do tempo de serviço (t), em anos, é s(t) = 1 800 . (1,03)t . De acordo com a proposta do sindicato, o salário de um profissional dessa empresa com 2 anos de tempo de serviço será, em reais: a) 7.416,00. b) 3.819,24. c) 3.709,62. d) 3.708,00. e) 1.909,62. Equações exponenciais A expressão para o cálculo do salário em função do tempo proposto pelo sindicato, corresponde a uma função exponencial. Para encontrar o valor do salário na situação indicada, vamos calcular o valor de s, quando t=2, conforme indicado abaixo: s(2) = 1800. (1,03)2 = 1800 . 1,0609 = 1.909,62 Alternativa e) 1.909,62 Equações exponenciais Interatividade Resolva a equação: a) 𝑥 = 3/4. b) 𝑥 = 5. c) 𝑥 = 4. d) 𝑥 = 3. e) 𝑥 = 4/3. Resposta Resolva a equação: a) 𝑥 = 3/4. b) 𝑥 = 5. c) 𝑥 = 4. d) 𝑥 = 3. e) 𝑥 = 4/3. Para que você tenha uma ideia da importância dos logaritmos, sua invenção na primeira metade do século 17 representou para a astronomia e para a navegação algo próximo do que representa hoje o computador para essas áreas. A ideia básica dos logaritmos é a de transformar operações aritméticas complicadas, como potenciação e radiciação, em operações mais simples. Logaritmos Logaritmos e os terremotos A escala Richter é logarítmica e é usada desde 1935, por meio dela é possível calcular a magnitude (quantidade de energia liberada), o epicentro (origem do terremoto) e a amplitude de um terremoto. Dessa logE = 1,44 + 1,5 M A energia liberada nesse movimento é representada por E e a magnitude medida em grau Richter é representada por M. Logaritmos Radioatividade: os químicos, para determinar o tempo de desintegração de uma substância radioativa, utilizam a fórmula Q=Q0⋅2,71−r.t, em que Q é a massa da substância, Q0 é a massa inicial, r é a taxa de redução da radiatividadee t é o tempo em anos. Suponha uma superdose de um medicamento cujo princípio ativo é de 500 mg. A quantidade q desse princípio ativo que continua presente no organismo t horas após a ingestão é dada pela expressão q(t) = 500 . (0,6)t. Logaritmos Logaritmos logaritmos logaritmando base Logaritmos Propriedades Logaritmos Propriedades Produto: Logaritmos Logaritmos Mudança de base Função logarítmica Função logarítmica Interatividade Resolva a equação: log2 x + log4 x + log16 x =7 a) x = 16. b) x = 25. c) x = 9. d) x = 10. e) x = 7. Resposta Resolva a equação: log2 x + log4 x + log16 x =7 a) x = 16. b) x = 25. c) x = 9. d) x = 10 e) x = 7. ATÉ A PRÓXIMA!