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MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// PROFESSOR(A): JORGE JÚNIOR ASSUNTO: FUNÇÃO/FUNÇÃO INJETORA FRENTE: MATEMÁTICA I OSG.: 122188/17 AULA 03 – PARTE I EAD – MEDICINA Resumo Teórico Definição de função Dados os conjuntos A e B, não vazios, uma relação “f” de A em B recebe o nome de aplicação de A em B ou função definida em A com imagens em B se, e somente se, para todo x ∈ A existe um único y ∈ B, tal que (x, y) ∈ f. f é função de A em B ⇔ (∀x ∈ A, ∃ | y ∈ B | (x, y) ∈ f) Em outras palavras, para que a relação f de A em B seja função, uma condição deve ser satisfeita. É preciso que todo x ∈ A participe uma única vez de algum par ordenado (x, y) ∈ f. Representação por meio de diagramas: f A B a b c d e Domínio Contradomínio Imagem de f f g (Df) (CDf) Nota: De cada elemento de A, parte uma única seta em direção a B. Obs.: 1 “Pode sobrar” elemento de B. Obs.: 2 “Pode chegar” mais de uma seta num mesmo elemento de B. Obs.: 3 “Não pode sobrar” elemento em A. Obs.: 4 Toda função é uma relação, mas nem toda relação é função. Representação no plano cartesiano Observe os seguintes gráficos de relações de A em B (R:A → B): Y B A X É função A B Y X Não é função Tais relações só representam uma função de A em B (f: A → B) quando toda reta vertical que passa por um ponto de A (domínio de f) corta o gráfico em um só ponto. Assim, apenas o 1o gráfico representa uma função. Domínio de uma função O domínio de uma função é o conjunto formado por todas as abscissas dos pares ordenados da função. Assim, se considerarmos } f: A → B, temos: D(f) = {x ∈ A|(x, y) ∈ f} = A 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 122188/17 O domínio (ou condição de existência da função) é o conjunto em que se define a função. a) Em diagramas ⇒ domínio = conjunto de partida das setas. f f(x)x Df CDf b) Em gráficos ⇒ domínio = conjunto das projeções de f sobre o eixo x. fy x0 Df Contradomínio e imagem de uma função Quando definimos uma função f: A → B, identificamos o conjunto B como o conjunto que contém os possíveis valores numéricos da função. Denominamo-lo de contradomínio da função e o representamos por CD(f). O contradomínio não pode ser identificado no gráfico da função, mas é facilmente determinado quando representamos uma função no diagrama ou mesmo quando fornecemos a definição da função (f: A → B). f A B a b c Figura 1 CDfDf k f(a) f(b) f(c) lm Quando definimos uma função, não é necessário que todos os elementos do contradomínio sejam usados. Para identificar os elementos do contradomínio que foram efetivamente usados pela função, criamos um conjunto formado por estes elementos que recebe o nome de Imagem da Função e representamos por Im(f). A imagem de uma função é o conjunto de todas as ordenadas “y” dos pares ordenados que fazem parte da função. Note que a imagem de uma função é sempre subconjunto do seu contradomínio e que, para identificarmos a imagem, usamos os seguintes procedimentos: a) Em diagramas → é o conjunto de chegada das setas. (ver figura 1). b) Em gráficos → é o conjunto das projeções ortogonais do gráfico de f sobre o eixo y. y 0 x f Função injetora Considere os diagramas: A B D D DCD CD CD B B A A (I) (III) (II) x v z y r s t a b c e f g h x1 x2 x3 f(x1) f(x2) f(x3) Os diagramas (I) e (II) são os únicos que representam funções injetoras ou injetivas. Definição: uma função f de A em B é injetora se: a todo x1 ≠ x2 do domínio (D), tivermos f(x1) ≠ f(x2) no contradomínio (CD). Resumindo: não pode haver duas flechas convergindo para uma mesma imagem. (cada x do domínio tem seu y exclusivo no contradomínio). Observação: entende-se por imagem o elemento que “recebe” a flecha. Considere os gráficos: x x x y y y (I) (II) (III) 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 122188/17 MÓDULO DE ESTUDO • Os gráficos (I) e (II) são os únicos que representam uma função injetora ou injetiva. • Para identificarmos graficamente uma função injetora, traçam-se retas horizontais. Se as retas tocarem em um único ponto em toda a extensão do domínio ou simplesmente não tocá-lo, teremos uma função injetora. • Conclusão: se houver reta horizontal que toque o gráfico em mais de um ponto, a função não será injetora. Exemplos de identificação pela lei de formação a) Mostrar que a função f: r → r, cuja lei de formação é f(x) = 2x, é injetora. Solução: x1 ≠ x2 ⇒ 2x1 ≠ 2x2 ⇒ f(x1) ≠ f(x2), logo, f é injetora. b) Mostrar que a função f: r* → r, onde f(x) = 1 x , é injetora. Solução: x1 ≠ x2 ⇒ 1 1 1 2x x ↑ ≠ f(x1) ≠ f(x2), logo, f é injetora. c) Mostrar que a função f: r → r, onde f(x) = x2, não é injetora. Solução: basta ver que se x1 = 2 e x2 = –2, então: x x x x f x f x 1 2 1 2 2 2 1 2 2 2 4 4 4 4 = = −{ ⇒ ==⎧⎨⎩ ⇒ ( ) =( ) =⎧⎨⎩ ou seja, existem x1 ≠ x2, tais que f(x1) = f(x2). Logo, f não é injetora. Exercícios 01. Nesta aula, vimos que, para existir uma função, é necessário e suficiente que “a cada x esteja associado um, e apenas um, y”. Em cada item seguinte, relacionam-se os elementos de dois conjuntos. I. A cada mãe do planeta Terra, associam-se os (as) seus (suas) respectivos (as) filhos(as); II. A cada candidato de uma eleição, associam-se seus eleitores; III. A cada pessoa da Terra, associa-se seu pai biológico; IV. A cada doença, associam-se seus sintomas; V. A cada planeta do Sistema Solar, associa-se sua Lua. Pode-se afirmar corretamente que a ideia de função está presente apenas no(s) item(ns) A) I B) III C) I e II D) IV e V E) III e IV 02. Sejam os conjuntos A = {1, 2} e B = {0, 1, 2}. Qual das afirmativas abaixo é verdadeira? A) f(x) = 2x é uma função de A em B. B) f(x) = x + 1 é uma função de A em B. C) f(x) = x2 – 3x + 2 é uma função de A em B. D) f(x) = x2 – x é uma função de B em A. E) f(x) = x – 1 é uma função de B em A. 03. Num teste de esforço físico, o movimento de um indivíduo caminhando em uma esteira foi registrado por um computador. A partir dos dados coletados, foi gerado o gráfico da distância percorrida, em metros, em função do tempo, em minutos, mostrado abaixo: 2 200 600 1000 1400 4 6 8 10 tempo (minutos) distância (metros) De acordo com o gráfico, é correto afirmar que A) durante o teste, a esteira permaneceu parada por 7 minutos. B) durante o teste, a distância total percorrida foi de 1400 m. C) a velocidade média nos primeiros quatro minutos foi de 6 km/h. D) a velocidade média nos dois últimos minutos foi de 10 km/h. E) a esteira permaneceu em movimento durante o teste por 10 minutos. 04. (Uece) Se X e Y são conjuntos que possuem 6 e 12 elementos, respectivamente, então o número de funções injetivas f: X → Y que podem ser construídas é A) 665.280 B) 685.820 C) 656.820 D) 658.280 05. Assinale a alternativa que apresenta a história que melhor se adapta ao gráfico. distância de casa tempo A) Assim que saí de casa, lembrei que deveria ter enviado um documento para um cliente por e-mail. Resolvi voltar e cumprir essa tarefa. Aproveitei para responder mais algumas mensagens e, quando me dei conta, já havia passado mais de uma hora. Saí apressado e tomei um táxi para o escritório. B) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. Infelizmente o motorista não me viu e partiu. Após esperar algum tempo no ponto, resolvi voltar para casa e chamar um táxi. Passado algum tempo, o táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório. C) Eu tinha acabado de sair de casa quando tocou o celular e parei para atendê-lo. Era meu chefe, dizendo que eu estava atrasado para uma reunião. Minha sorte é que nesse momento estava passando um táxi. Acenei para ele e poucos minutos depois eu já estava no escritório. D) Tinha acabado de sair de casa quando o pneu furou. Desci do carro, troquei o pneu e finalmente pude ir para o trabalho. E) Saíde casa sem destino – estava apenas com vontade andar. Após ter dado umas dez voltas na quadra, cansei e resolvi entrar novamente em casa. 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 122188/17 06. Considere a função real f(x) definida por: f x x se x x x se x x se x ( ) = − < − + − − ≤ ≤ + > ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 4 2 4 2 2 3 2 2 , , , Qual o valor numérico de f f f f 3 11 1 0 10 ( ) − ( ) ( ) + −( ) · ? A) –2 B) –1 C) 0 D) 1 E) 2 07. Uma pesquisa estima que a demanda de energia vá se acentuar nos próximos anos. O gráfico a seguir mostra o crescimento da demanda de energia desde 2008, quando essa era de 51,3 GW, e apresenta uma previsão para 2014, baseada em crescimento linear no período de 2010 a 2014. CRESCIMENTO DE 22% 68 55,7 5251,3 2008 2009 2010 2012 2014 De acordo com o gráfico, a demanda de energia, em 2012, corresponderá, aproximadamente, a quantos GW médios? A) 61,85 B) 60 C) 59,5 D) 62 E) 57,5 08. O Programa das Nações Unidas para o Ano IDH 1975 0,643 1980 0,678 1985 0,691 1990 0,712 1995 0,738 2001 0,777 Desenvolvimento (PNUD), em levantamento sobre IDH brasileiro, fez um quadro demonstrativo dos últimos anos. Leia o quadro com atenção. Assinale a alternativa referente ao gráfico que melhor representa os dados contidos na tabela. D) 1 0 1970 1980 1990 2000 2010 0,8 0,6 0,4 0,2 E) 1 0 1970 1980 1990 2000 2010 0,8 0,6 0,4 0,2 B) 1 0 1970 1980 1990 2000 2010 0,8 0,6 0,4 0,2 A) 1 0 1970 1980 1990 2000 2010 0,8 0,6 0,4 0,2 C) 1 0 1970 1980 1990 2000 2010 0,8 0,6 0,4 0,2 09. Daniel é gerente de vendas de uma grande loja de varejo e atacado. Ele analisa os gráficos ilustrados a seguir, em que cada um deles mostra o desempenho das vendas (v) de um determinado produto em função do tempo (t). Qual dos gráficos corresponde ao de uma função injetora? C) E) D) t 0 V t 0 V t 0 V t 0 VA) B) t 0 V 10. Uma pessoa passeia durante 30 minutos. Nesse tempo, ela anda, corre e também para por alguns instantes. O gráfico representa a posição (espaço) da pessoa em função do tempo de passeio (t). 0 0 600 1200 1800 2400 x (m) t (min) 5 1 α β α 2 3 4 10 15 20 25 30 Pelo gráfico pode-se afirmar que, na sequência do passeio da pessoa, ela A) andou (1), correu (2), parou (3) e correu (4). B) andou (1), correu (2), parou (3) e andou (4). C) andou (1), parou (2), correu (3) e andou (4). D) correu (1), andou (2), parou (3) e correu (4). E) correu (1), parou (2), andou (3) e correu (4). 11. Analisando os custos e as vendas da produção artesanal de ovos de páscoa, Cristina fez a seguinte relação: • Despesas fixas de R$ 2400,00 e R$ 3,60 por ovo produzido. • Cada ovo é vendido por R$ 10,00. A quantidade de ovos a ser produzida e vendida para que Cristina tenha lucro é A) igual a 275. B) maior que 375. C) igual a 375. D) menor que 275. E) menor que 380. 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 122188/17 MÓDULO DE ESTUDO 12. Considere três relações binárias f, g e h, tais que: i f atribui, a cada pessoa do mundo, a sua idade; i g atribui, a cada brasileiro o número do CPF (Cadastro de Pessoa Física); i h atribui, a cada número real, um ponto de uma reta. Podemos afirmar que, das relações apresentadas, são funções injetoras A) f, g e h. B) f e h. C) g e h. D) Apenas h. E) Nenhuma delas. 13. Uma função f é definida em A e tem imagem em B. Sabe-se que o conjunto A possui 2k – 2 elementos e o conjunto B possui k + 3 elementos. Se f é injetora, então A) 1 < k < 5 B) 1 ≤ k < 5 C) 1 ≤ k ≤ 5 D) 1 < k ≤ 5 14. (Unesp) O gráfico representa, em milhares de toneladas, a produção no Estado de São Paulo de um determinado produto agrícola entre os anos de 1990 e 1998. Analisando o gráfico, observa-se que a produção mil t 70 60 50 40 30 20 10 0 90 91 92 93 94 95 96 97 98 ano A) foi crescente entre 1992 e 1995. B) teve média de 40 mil toneladas ao ano. C) em 1993 teve acréscimo de 30% em relação ao ano anterior. D) a partir de 1995 foi decrescente. E) teve média de 50 mil toneladas ao ano. 15. Em uma experiência com camundongos, foi observado que o tempo requerido para um camundongo percorrer um labirinto era dado pela função f n n ( ) min,= +⎛ ⎝⎜ ⎞ ⎠⎟ 3 12 onde n representa o número de tentativas feitas pelo camundongo para sair do labirinto. Com relação a essa experiência, pode-se afirmar que um camundongo A) consegue percorrer o labirinto em menos de 3 min. B) gasta 5 min 40 s para percorrer o labirinto na 5ª tentativa. C) gasta 8 min para percorrer o labirinto na 3ª tentativa. D) percorre o labirinto em 4 minutos na 10ª tentativa. E) percorre o labirinto, numa das tentativas, em 3 min 30 s. Resoluções 01. I. Não corresponde à ideia de função, uma vez que cada mãe (domínio) pode possuir mais de um filho (imagem). II. Não corresponde à ideia de função, uma vez que normalmente a um candidato estão associados mais de um eleitor, além de, possivelmente, não existir eleitor associado a um candidato. III. Corresponde ao conceito de função. IV. Não corresponde ao conceito de função, pois muitas vezes temos vários sintomas associados a uma mesma doença. V. Não corresponde ao conceito de função, uma vez que há planetas que não possuem luas e outros possuem mais de uma. Resposta: B 02. A) f x x A f B V A f B F ( ) = ⇒ ∈ ⇒ ( ) = ⋅ = ∈ ( ) ∈ ⇒ ( ) = ⋅ = ∉ ( ) ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 2 1 1 2 1 2 2 2 2 2 2 B) f x x A f B V A f B F ( ) = + ⇒ ∈ ⇒ ( ) = + = ∈ ( ) ∈ ⇒ ( ) = + = ∉ ( ) ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ 1 1 1 1 1 2 2 1 1 2 3 C) f x x x A f B V A f B ( ) = − + ⇒ ∈ ⇒ ( ) = − ⋅ + = ∈ ( ) ∈ ⇒ ( ) = − ⋅ + = ∈ 2 2 2 3 2 1 1 1 3 1 2 0 2 1 1 3 2 2 0 VV( ) ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ D) f x x x B f A F( ) = − ⇒ ∈ ⇒ ( ) = − = ∉ ( )2 20 0 0 0 0 desnecess rio conferir o restaná tte ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ E) f x x B f A F( ) = − ⇒ ∈ ⇒ ( ) = − = − ∉ ( )1 0 0 0 1 1 desnecess rio conferir o restantá ee ⎧ ⎨ ⎪ ⎩⎪ Resposta: C 03. A) Falsa, pois a esteira permanece parada do 6º minuto ao 8º minuto. Assim 8 – 6 = 2 minutos parada B) Falsa, pois a distância total percorrida foi de: 1400 – 200 = 1200 metros C) Verdadeira, pois v m m km km km hora = ÷ ÷ = = × × = = →400 4 4 4 100 1 0 1 1 60 60 6 60 6 1min min , min min a → vv km h= 6 / D) Falsa, pois v m m km km km hor = ÷ ÷ = = × × = =400 2 2 2 200 1 0 2 1 60 60 12 60 12 1min min , min min aa → = aa v km h→ = 12 / E) Falsa, pois, segundo o item A, como a esteira, ao longo de todo o teste (que durou 10 minutos), ficou parada por 2 minutos, conclui-se que ela ficou em movimento por 10 – 2 = 8 minutos. Resposta: C 6F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 122188/17 04. x1 x2 x3 x4 x5 x6 f domínio = X FUNÇÃO contradomínio = Y y1 y2 y3 y12 Uma função f é dita injetiva quando elementos distintos do domínio têm imagens diferentes no contradomínio. Assim sendo, pelo Princípio Fundamental da Contagem, encontramos: f(x1) 12 × 11 × 10 × 9 × 8 × 7 = 665.280 f(x3) f(x5)f(x2) f(x4) f(x6) !"""#""""$ possibilidades funções injetivas Resposta: A 05. d t (1) (2) (3) (4) (5) Analisando-se as diversas fases do gráfico, tem-se: (1) Saí de casa e quando vi o ônibus parado no ponto corri para pegá-lo. (2) Esperei algum tempo no ponto de ônibus. (3) Voltei para casa. (4) Passou-se algum tempo (estava em casa). (5) O táxi me pegou na porta de casa e me deixou no escritório. Resposta: B 06. f(3) = 3 + 3 = 6 (pois x = 3, logo x > 2) f(1) = 12 + 1 – 4 = –2 (pois x = 1, logo – 2 ≤ x ≤ 2) f(0) = 02 + 0 – 4 = –4 (pois x = 0, logo – 2 ≤ x ≤ 2) f(–10) = 2 · (–10) – 4 = –24 (pois x = – 10, logo x < – 2) Assim: f f f f ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 11 1 0 10 6 11 2 4 24 28 28 1 − ⋅ + − = − ⋅ − − + − = − = − Resposta: B 07. 68 68 55 7 2014 2012 2014 2010 68 12 3 2 4 68 12 3 1 2 136 − − = − − ⇒ − = ⇒ − = ⇒ y y y , , , −− = ⇒ − = → =2 12 3 136 12 3 2 61 85y y y, , , 68 y 55,7 2010 2012 2014 Resposta: A 08. Observando-se a tabeladada, vemos que os valores do eixo x (anos) estão sempre aumentando e que os correspondentes valores de y (IDH) também. Portanto, como x e y estão sempre crescentes, trata-se de uma função estritamente crescente. Resposta: A 09. O único gráfico que corresponde ao de uma função injetora é o da opção E, pois nele temos que a todo x1 ≠ x2 do domínio corresponde um f(x1) ≠ f(x2) do contradomínio: v t y4 y3 y2 y1 x1 x2 x3 x4 Resposta: E 10. No trecho 1, ela caminhou 600 m em 10 min, assim: v m m km h = × × = = =600 10 6 6 3600 60 3 6 1 3 6 min min , , km/h No trecho 2, ela correu 120 m em 5 min, assim: v m m km h = × × = = =1200 10 6 6 7200 60 7 2 1 7 2 min min , , km/h No trecho 3, ela permaneceu parada por 5 min. No trecho 4, ela voltou a caminhar com a mesma velocidade que no trecho 1. Resposta: B 11. Devemos ter venda > custo, logo: 10x > 2400 + 3,6x 6,4x > 2400 x > 375 Resposta: B 7 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 122188/17 MÓDULO DE ESTUDO 12. Pessoas P1 P2 P3 Idades f i1 i2 i3 i4•• • •• • Brasileiros CPF b1 b2 b3 b4 f n1 n2 n3 ? Podemos ter duas ou mais pessoas com uma mesma idade. Assim, não é função injetora. ⎫ ⎬ ⎪ ⎪⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ Nem todo brasileiro possui nº de CPF. Assim é uma relação binária, mas não é uma função. ⎫ ⎬ ⎪ ⎪⎪ ⎭ ⎪ ⎪ ⎪ Na matemática, é feita uma correspondência biunívoca entre todos os pontos de uma reta (eixo real) e todos os números reais. Assim, cada número real está associado a um único ponto da reta, sendo a recíproca verdadeira. Parte dessa correspondência é mostrada por meio da função h, que é uma função bijetora e, portanto, injetora. Resposta: D 13. A 2k – 2 Elementos k + 3 Elementos B 2k – 2 Elementos k + 3 Elementos A B Assim: I. n(A) > 0 → 2k – 2 > 0 → k > 1 II. n(B) > 0 → k + 3 > 0 → k > –3 III. n(A) ≤ n(B) → 2k – 2 ≤ k + 3 → k ≤ 5 1 I II III I ∩ II ∩ III 1 5 5 –3 Assim: 1 < k ≤ 5 Resposta: D 14. A média da produção, em toneladas, do produto agrícola é: x = + + + + + + + + =20 40 50 60 40 60 60 70 50 9 50 mil toneladas ao ano Resposta: E 15. A) Falsa, pois 3 + 12 n > 3, ∀n ∈ N B) Falsa, pois f(5) = 3 + 12 5 = 5 min 24s. C) Falsa, pois f(3) = 3 + 12 3 = 7 min. D) Falsa, pois f(10) = 3 + 12 10 = 4 min 12s. E) Verdadeira, pois f(24) = 3 + 12 24 = 3 min 30s. Resposta: E SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: JORGE JÚNIOR DIG.: REJANE – 19/12/17 – REV.: TEREZA MATEMÁTICA E SUAS TECNOLOGIAS F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// PROFESSOR(A): JORGE JÚNIOR ASSUNTO: FUNÇÃO SOBREJETORA/FUNÇÃO BIJETORA FRENTE: MATEMÁTICA I OSG.: 123019/17 AULA 03 – PARTE II EAD – MEDICINA Resumo Teórico Função sobrejetora Considere os diagramas: a b c d e f(x1) x1 x2 x3 f(x2) f(x3) lm lm lm x v z y w s A A A B B B D D D CD CD CD k (I) (II) (III) • Os diagramas (I) e (III) são os únicos que representam funções sobrejetoras ou sobrejetivas. Definição: Uma função f de A em B é sobrejetora se o contradomínio (CD) for igual ao conjunto imagem (Im). • Resumindo: não podem “sobrar” elementos no contradomínio (CD). Considere os gráficos: b a a yy y xxx (I) (II) (III) Analisando somente o gráfico de uma função, não podemos caracterizá-la como sobrejetora, pois, como já dissemos, o gráfico não indica o contradomínio de uma função, mas seu domínio e sua imagem. Assim, para qualificarmos uma função como sobrejetora, é necessário que nos seja fornecido o contradomínio da função. Se considerarmos que o contradomínio de todas as 3 funções dadas é o conjunto dos reais (R), então somente o gráfico (II) é uma função sobrejetora. Se considerarmos que o contradomínio da função (I) é o intervalo [a, + ∞), que o contradomínio da função (II) é R e que o contradomínio da função (III) é R – {a}, então todos os gráficos representarão funções sobrejetoras. Importante: Note que toda função pode ser sobrejetora, basta que seja escolhido um contradomínio conveniente. Para identificarmos graficamente uma função sobrejetora, traça-se uma reta horizontal em cada elemento do contradomínio. Se cada uma das retas cortar o gráfico da função em um ou mais pontos, então a função é sobrejetora. Função bijetora Considere os diagramas: A A A B B B D CD D CD (III) (II) (I) x2 x1 x3 f(x2) f(x3) f(x1) a b c d e i j x v z k m n • O diagrama (I) é o único que representa função bijetora. 2F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 123019/17 Definição: Uma função f de A em B é bijetora se for injetora e sobrejetora, simultaneamente. Resumindo: 1) cada x do domínio tem seu y exclusivo no contradomínio. 2) não “sobram” elementos no contradomínio (CD = Im). Importante: O diagrama (II) é de uma função que nem é injetora (pois b e c possuem a mesma imagem e) nem sobrejetora (pois “sobram” os elementos i e j no CD). Importante: O diagrama (III) não representa função por dois motivos: 1o) Está sobrando o elemento v no domínio. 2o) O elemento x possui duas imagens: k e m. Exercícios 01. Considerando a função f de P em Q, representada pelo diagrama abaixo, indique as sentenças verdadeiras (V) e as falsas (F). P a m 1 2 3 4 5 f b n c o d p e q Q ( ) A função f é sobrejetora. ( ) A função f é injetora. ( ) Retira-se o elemento q, a função torna-se sobrejetora. ( ) Se a flecha 2 ligasse b com q, teríamos uma função bijetora. ( ) Se retirarmos a flecha 2 e o elemento b, teríamos uma função injetora. A) F, V, V, V, V B) V, F, V, V, V C) F, F, F, V, V D) F, F, V, V, F E) F, F, V, V, V 02. Sejam os conjuntos P = {2, 4, 6, 8} Q = {1, 3, 5, 7, 9} O número de funções f: P → Q é igual a A) 24 B) 120 C) 625 D) 1024 E) 3125 03. Sejam E o conjunto formado por todas as escolas de ensino médio de Natal e P o conjunto formado pelos números que representam a quantidade de professores de cada escola do conjunto E. Se f: E → P é a função que a cada escola de E associa seu número de professores, então A) f não pode ser uma função bijetora. B) f não pode ser uma função injetora. C) f é uma função sobrejetora. D) f é necessariamente uma função injetora. E) f é necessariamente bijetora. 04. Seja f a função de r em r dada pelo gráfico a seguir. 2 0 1 2 y x–1–2 –2 É correto afirmar que A) f é bijetora. B) o domínio correspondente a r*. C) f(x) > 0 para todo x real. D) o conjunto imagem de f é ]– ∞, 2[. E) f é sobrejetora e não injetora. 05. Uma torneira com vazão constante enche um recipiente esférico como indicado na figura abaixo. Qual dos gráficos abaixo melhor representa a altura do líquido no recipiente, em função do tempo de enchimento? hA) t hB) t hC) t hD) t hE) t 3 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 123019/17 MÓDULO DE ESTUDO 06. Considere os conjuntos A = {(1, 2), (1, 3), (2, 3)} e B = {1, 2, 3, 4, 5}, e seja a função f: A → B, tal que f(x, y) = x + y. É possível afirmar que f é uma função A) injetora. B) sobrejetora. C) bijetora. D) par. E) ímpar. 07. (Unifor–Adaptada) Considere a função f de [–1, 6[ em r dada pelo gráfico abaixo. y x 6 2 1 -1 -1 0 1 2 3 4 5 -2 É correto afirmar: A) f(–1) + f(2) + f(4) + f(6) = 0. B) f é crescente para todo x ∈⎡ ⎣⎢ ⎤ ⎦⎥ 5 2 9 2 , C) o conjunto imagem de f é o intervalo [–2, 2]. D) f admite exatamente três raízes reais. E) o domínio é o conjunto {x ∈ R | –1 ≤ x ≤ 6}. 08. Considere as funções f, g e h, todas definidas no domínio que corresponde a [m, n] e contradomínio que corresponde a [p, q], representadas através dos gráficos a seguir: y q p m n f y q p m n g y q p m n h Pode-se afirmar que A) f é bijetiva, g é sobrejetiva e h não é injetiva. B) f é sobrejetiva, g é injetiva e h não é sobrejetiva. C) f não é injetiva, g é bijetiva e h é injetiva. D) f é injetiva, g não é sobrejetiva e h é bijetiva. E) f é sobrejetiva, g não é injetiva e h é sobrejetiva. 09. Na figura a seguir, temos uma circunferênciaλ de diâmetro AB = 10 cm. X A O B Seja f uma função de λ em r, tal que a cada ponto x de λ faz corresponder à soma dos quadrados das distâncias de x a A e de x a B. Pode-se afirmar que f é uma função A) injetora. B) sobrejetora. C) bijetora. D) constante. 10. (Enem) A obsidiana é uma pedra de origem vulcânica que, em contato com a umidade do ar, fixa água em sua superfície, formando uma camada hidratada. A espessura da camada hidratada aumenta de acordo com o tempo de permanência no ar, propriedade que pode ser utilizada para medir sua idade. O gráfico a seguir mostra como varia a espessura da camada hidratada, em mícrons (1 mícron = 1 milésimo de milímetro), em função da idade da obsidiana. 15 10 5 0 20000 40000 60000 80000 100000 120000 140000 Idade (em anos) Es pe ss ur a hi dr at ad a (e m m íc ro ns ) Com base no gráfico acima, pode-se concluir que a espessura da camada hidratada de uma obsidiana A) é diretamente proporcional à sua idade. B) dobra a cada 10000 anos. C) aumenta mais rapidamente quando a pedra é mais jovem. D) aumenta mais rapidamente quando a pedra é mais velha. E) a partir de 100000 anos não aumenta mais. 11. A fábula da lebre e da tartaruga, do escritor grego Esopo, foi recontada utilizando-se o gráfico abaixo para descrever os deslocamentos dos animais. 5 240 50 100 150 200 Distância (em metros) 245 Tempo (min.) 4F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 123019/17 Suponha que na fábula a lebre e a tartaruga apostam uma corrida em uma pista de 200 metros de comprimento. As duas partem do mesmo local no mesmo instante. A tartaruga anda sempre com velocidade constante. A lebre corre por 5 minutos, para, deita e dorme por certo tempo. Quando desperta, volta a correr com a mesma velocidade constante de antes, mas, quando completa o percurso, percebe que chegou 5 minutos depois da tartaruga. Considerando essas informações, a velocidade média da tartaruga durante esse percurso, em metros por hora, é A) 45 B) 50 C) 55 D) 60 E) 65 12. Maria está no topo de um morro, de onde lança uma bola em direção a João, conforme figura abaixo. A trajetória da bola é descrita por h d d= − + + 2 10 21 10 , sendo h a altitude da bola, e d a posição horizontal de João, ambas medidas em metros. João, que tem 1,80 m, pretende interceptar a bola e, para tanto, encontra-se inicialmente na posição d = 10 m. Permanecendo João em pé na sua posição, para alcançar a bola, ele deverá levantar suas mãos acima de sua cabeça a morro 0 praia h d A) 20 cm B) 25 cm C) 30 cm D) 35 cm E) 40 cm 13. (Enem/2014) Para comemorar o aniversário de uma cidade, um artista projetou uma escultura transparente e oca, cujo formato foi inspirado em uma ampulheta. Ela é formada por três partes de mesma altura: duas são troncos de cone iguais e a outra é um cilindro. A figura é a vista frontal dessa escultura. No topo da escultura foi ligada uma torneira que verte água, para dentro dela, com vazão constante. O gráfico que expressa a altura (h) da água na escultura em função do tempo (t) decorrido é h t h t h t h t h t A) C) E) B) D) 14. Em uma biblioteca, todos os livros são catalogados pelo título, além de outros identificadores, e há títulos com mais de um exemplar. Considerando R a relação que tem como domínio o conjunto de todos os exemplares da biblioteca e como contradomínio o conjunto dos títulos dos livros catalogados nessa biblioteca, marque a opção correta. A) R não é função. B) R é uma função bijetora. C) R é uma função injetora e não sobrejetora. D) R é uma função sobrejetora e não injetora. 15. Seja f uma função que tem como domínio o conjunto A = {Ana, José, Maria, Paulo, Pedro} e como contradomínio o conjunto B = {1, 2, 3, 4, 5}. A função f associa a cada elemento x em A o número de letras distintas desse elemento x. Com base nessas informações, assinale a alternativa correta. A) f é injetora. B) f é sobrejetora. C) f não é uma função. D) f(Maria) = 5 E) f não se classifica como injetora nem sobrejetora. Resoluções 01. ( F ) Pois o elemento q está “sobrando” no contradomínio (CD). ( F ) Pois os elementos a e b estão associados ao mesmo elemento m. ( V ) Pois ao retirarmos o elemento q, teremos o contradomínio igual à imagem (CD = Im). ( V ) Pois, dessa forma, cada elemento do domínio (Dom) estará associado a um único elemento do contradomínio (CD), além de não sobrarem elementos no contradomínio (CD = Im). ( V ) Pois, assim, teremos cada elemento do domínio associado a um único elemento do contradomínio. Resposta: E 5 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 123019/17 MÓDULO DE ESTUDO 02. 5 2 5 4 5 6 5 8 5 6254⋅ ⋅ ⋅ = = PP QQ f 2 1 3 5 7 9 4 6 8 Resposta: C 03. Se f: E → P é função, então as condições que desqualificam relações binárias como funções estão descartadas. Assim, as situações possíveis de ocorrer como função correspondem a: EE PP e1 e2 e3 en • • • •• • p3 pn p2 p1 1ª) Esta situação invalida as opções A e B. EE PP e1 e2 e3 en en – 1 (com k < n) • • • • • • p3 pk p2 p1 2ª) Esta situação invalida as opções D e E. EE PP e1 e2 e3 en • • • • • • • • • p3 pn pr p2 p1 3ª) (com r > n) Esta situação, na prática, não pode ocorrer, pois foi dito no enunciado que P é o conjunto formado pelos números que representam a quantidade de professores de cada escola do conjunto E. Sendo assim, não podemos ter um certo pr (ver diagramas) que não esteja associado a uma escola do domínio. EE PP e1 e2 e3 en – 1 en • • • • • • • • • p3 pk pr p2 p1 4º) Esta situação, na prática, não pode ocorrer, dado o que foi apresentado na 3ª situação. Resposta: C 04. Observe que tanto o domínio como o contradomínio são reais, ou seja, Dom = CD = R . Não existem elementos do contradomínio que não estejam associados a algum elemento do domínio. Isso pode ser observado ao projetarmos os pontos do gráfico sobre o eixo y. Constatamos que o conjunto dessas projeções (imagem) coincide com o contradomínio. Veja a figura a seguir: y x f 0 Assim, CD = Im = R Resposta: E 6F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// MÓDULO DE ESTUDO OSG.: 123019/17 05. Inicialmente, vale ressaltar que o volume de água é sempre crescente, o que descarta os itens B e C. Na medida em que o recipiente vai enchendo, a seção transversal correspondente à lâmina d’água vai diminuindo até certo ponto (metade), como mostra a ilustração a seguir. h 2 h Lâmina d’água Significa que, do início do abastecimento até a metade, o aumento do nível de água dá-se de forma acelerada. A partir daí, até o final, o processo se inverte, ou seja, como a secção transversal aumenta, o aumento do nível de água dá-se de forma desacelerada. Resposta: E 06. A B (1, 2) • (1, 3) • (2, 3) • • 1 • 2 • 3 • 4 • 5 É uma função injetora. Resposta: A 07. A) Falso. Note que f(6) não está definido, uma vez que 6 ∉ [–1, 6[. B) Falso. Para 4 < x < a função é decrescente. C) Falso. Imf = ]–2, 2] D) Verdadeiro. Pois o gráfico toca o eixo x nos pontos (2, 0); (3, 0) e em algum ponto cuja abscissa está entre 4 e 5. E) Falso. Domf = {x ∈ R l –1 ≤ x < 6}. Resposta: D 08. • f é uma função bijetora, uma vez que satisfaz as condições de injeção e sobrejeção de [m, n] em [p, q]. • g é uma função sobrejetora, mas não injetora, uma vez que Im = CDom e existem pontos do gráfico que possuem abscissas distintas, porém, com uma mesma ordenada (imagem). • h nem é função injetora nem sobrejetora, uma vez que existem pontos do gráfico que possuem abscissas distintas, porém, com mesma ordenada (imagem), e além disso, Im ≠ CDom. Resposta: A 09. 1º caso: x não coincide com A nem com B, dessa forma o ângulo AXB! é inscrito na circunferência e subentende o arco AB" de medida 180º. Portanto, AXB! = 90º , e o triângulo AXB é pitagórico. Vejaa figura a seguir: a b O A B X 10 Fazendo AX = b e BX = a, temos: f(x) = a2 + b2 = 102 → f(x) = 100 2º caso: X coincide com A. (b = 0 e a = 10) f(x) = a2 + b2 = 102 + 02 = 100 → f(x) = 100 3º caso: X coincide com B. (a = 0 e b = 10) f(x) = a2 + b2 = 02 + 102 = 100 → f(x) = 100 Logo, para todo x, f(x) é uma função constante e igual a 100. Resposta: D 10. Observe que, pelo gráfico, quanto maior a idade da pedra, mais a espessura da camada hidratada aumenta também, estabilizando- se, aproximadamente, a partir de 120 mil anos. Entretanto, verifica-se que o aumento da camada ocorre mais rapidamente nos primeiros anos de vida da pedra (até, aproximadamente, os 80 mil anos, quando a “subida” do gráfico é mais evidente). Resposta: C 11. v m m m h = ÷ ÷ = = =200 240 4 4 50 60 50 1 50 min min m/h Resposta: B 12. h d d mas d assim h m = − + + = = − + ⋅ + = = 2 2 10 21 10 10 10 10 10 21 10 21 10 2 1 , , : , Assim, deverá levantar as mãos a uma altura de 2,1 m – 1,8 m = 0,3 m = 30 cm. Resposta: C 13. h t Fase 3 Fase 2 Fase 1 7 F B O N L I N E . C O M . B R ////////////////// OSG.: 123019/17 MÓDULO DE ESTUDO • Fase 1: Na medida em que o tempo passa, o nível d’água sobe cada vez mais rápido, uma vez que a secção transversal que a coluna d’água tem que vencer, por unidade de tempo é, a cada instante, menor. • Fase 2: Nessa fase, o nível d’água sobe com mesma taxa de crescimento (mesmo coeficiente angular), pois a secção transversal se mantém a mesma. • Fase 3: Na medida em que o tempo passa, o nível d’água sobe cada vez mais devagar, uma vez que a secção transversal que a coluna d’água tem que vencer, por unidade de tempo é, a cada instante, maior. Resposta: D 14. Dom C. Dom R Livro (1) Título (1) Título (2) Título (3) Título (p) Livro (2) Livro (3) Livro (4) Livro (n – 1) Livro (n) Observe, pelos diagramas, que existe mais de um livro associado a um mesmo título (dado do enunciado). Logicamente, não existem livros sem títulos, assim como não podem existir títulos sem livros. Assim, R é uma função sobrejetora, mas não é injetora. Resposta: D 15. Temos, pelo enunciado, que: f(Ana) = 2 f(Paulo) = 5 f(José) = 4 f(Pedro) = 5 f(Maria) = 4 Nos diagramas, temos: A B f Ana • Maria • José • Paulo • Pedro • • 1 • 2 • 3 • 4 • 5 Portanto, f não se classifica como injetora nem sobrejetora. Resposta: E Anotações SUPERVISOR/DIRETOR: MARCELO PENA – AUTOR: JORGE JÚNIOR DIG.: REJANE – 18/12/17 – REV.: JARINA
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