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CURSO PREPATÓRIO ALCANCE UFPR UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL Matemática e suas tecnologias Ensino Médio e Pré-Vestibular Por Oberdan Boychiko e Santiru Crisóstomo 1. FUNÇÕES 1.1 Definição Dados dois conjuntos não vazios, A e B, função ou aplicação é uma relação de A em B tal que, para todo x pertencente a A, existe um único y pertencente a B em correspondência. 1.2 Gráfico de funções Quando trabalhamos com funções, a construção de gráficos é de extrema importância, não só na matemática como nos diversos ramos de estudos. Podemos dizer que assim como vemos nossa imagem refletida no espelho, o gráfico de uma função é o seu reflexo. Através do gráfico, podemos definir de que tipo é a função mesmo sem saber qual é a sua lei de formação. Isso porque cada função tem sua representação gráfica particular. 1.3 Domínio e imagem de funções Dizemos que o gráfico de uma função é o conjunto definido por todos os pares ordenados (x, f (x)) tais que x está no domínio de f. Ou seja, domínio de uma função são todos os valores que a função assume no eixo x. Imagem de uma função são os valores que y assume em relação ao x. Para que seja uma função, cada valor de x deve possuir apenas um valor de y. 1.3 Máximos e Mínimos de Funções Seja c um número no domínio D de uma função f. Então f (c) é o ■ valor máximo absoluto de f em D se f(c) ≥ f(x) para todo x em D. ■ valor mínimo absoluto de f em D se f(c) ≤ f(x) para todo x em D. Exemplo: Vemos que o ponto mais alto no gráfico da função f mostrado na Figura 1 é o ponto (3, 5). Em outras palavras, o maior valor de f é f(3)=5. Da mesma forma, o menor valor é f(6)=2. Dizemos que f(3)=5 é o máximo absoluto de f e f(6)=2 é o mínimo absoluto. Em geral, usamos a seguinte definição. Um máximo ou mínimo absoluto às vezes é chamado de máximo ou mínimo global. Os valores máximos e mínimos de f são chamados de valores extremos de f. A Figura 2 mostra um gráfico de uma função f com máximo absoluto em d e mínimo absoluto em a. Observe que (d, f (d)) é o ponto mais alto no gráfico e (a, f (a)) é o menor ponto. Na Figura 2, se considerarmos apenas os valores de x próximos b[por exemplo, se restringirmos nossa atenção ao intervalo (a, c), então f(b) é o maior destes valores de f(x) e é chamado de valor máximo local de f. Da mesma forma, f(c) é chamado de valor mínimo local de f, pois para x próximo de c[no intervalo (b, d), por exemplo]. A função f também tem um mínimo local em e. CURSO PREPATÓRIO ALCANCE UFPR UNIVERSIDADE FEDERAL DO PARANÁ CAMPUS AVANÇADO DE JANDAIA DO SUL Matemática e suas tecnologias Ensino Médio e Pré-Vestibular Por Oberdan Boychiko e Santiru Crisóstomo EXERCICIOS PROPOSTOS QUESTÃO 1 - Em uma apresentação aérea de acrobacias, um avião a jato descreve um arco no formato de uma parábola de acordo com a seguinte função y = –x² + 60x. Determine a altura máxima atingida pelo avião. R: Parábola com concavidade voltada para baixo Coeficientes da função a= -1, b= 60, c=0 �� = − Δ 4� = − �� − 4�� 4� = (60)� 4(−1)(0) 4(−1) → �� = 3600 −4 = 900 **A altura máxima atingida pelo avião é de 900 metros** QUESTÃO 2 - Uma empresa produz um determinado produto com o custo definido pela seguinte função C(x) = X2 – 80X + 3000. Considerando o custo C em reais e x a quantidade de unidades produzidas, determine a quantidade de unidades para que o custo seja mínimo e o valor desse custo mínimo. R: Parábola com concavidade voltada para cima Coeficientes da função a= 1, b= -80, c=3000 Quantidade de unidades vendidas para que o custo seja mínimo, é dada por: �� = − � 2� → − (−80) 2(1) = 80 2 = 40 **Para que o custo seja mínimo, a empresa deve produzir somente 40 uni de produtos. ** QUESTÃO 3 - Após várias experiências em laboratório, observou-se que a concentração de certo antibiótico, no sangue de cobaias, varia de acordo com a função � = 12� − 2��, em que x é o tempo decorrido, em horas, após a ingestão do antibiótico. Nessas condições, determine o tempo necessário para que o antibiótico atinja nível máximo de concentração no sangue dessas cobaias. R: Parábola voltada para baixo Coeficientes da função: a=-2, b=12, c=0 �� = − � 2� → �� = − 12 2(−2) → �� = − 12 −4 → �� = 3 **O tempo necessário é de 3 horas** QUESTÃO 4 - De acordo com conceitos administrativos, o lucro de uma empresa é dado pela expressão matemática L= R-C, onde L é o lucro, C o custo da produção e R a receita do produto. Uma indústria de peças automotivas produziu x unidades e verificou que o custo da produção era dado pela função C(x) = x2 – 2000x e a receita representada por R(x) = 6000x – x2. Com base nessas informações, determine o número de peças a serem produzidas para que o lucro seja máximo. � = � − � � = 6000 − �� − (�� − 2000�) � = 6000 − �� − �� + 2000� � = −2�� + 8000� Coeficientes: a = -2, b = 8000, c = 0 Número de peças produzidas com lucro máximo �� = − 8000 2(−2) → �� = − 8000 −4 → �� = 2000 **Para que o lucro seja máximo, deve-se fabricar 2000 peças** 1. FUNÇÕES 1.1 Definição 1.2 Gráfico de funções 1.3 Domínio e imagem de funções 1.3 Máximos e Mínimos de Funções
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