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Domínio e imagem de uma função 1ª série Aula 3 2º bimestre Matemática Etapa Ensino Médio ● Domínio e imagem de gráficos de funções. ● Domínio e imagem de funções numéricas. ● Analisar gráficos de função e estabelecer o domínio e a imagem das funções. ● Analisar funções numéricas e estabelecer o domínio e a imagem das funções. Conteúdos Objetivos Para começar Vamos recordar o que aprendemos até hoje: 1. Considere o diagrama a seguir: 0 1 2 3 4 5 1 3 9 27 81 243 36 64 25 Im(f) a) Como pode ser expressa a lei de formação da função f: A → B? b) Por que 36, 64 e 25 não pertencem a Im(f)? Para começar Resolução: a) A lei de formação da função A → B será dada por: f x = 3x. 0 1 2 3 4 5 1 3 9 27 81 243 36 64 25 Im(f) f 0 = 30 f 1 = 31 f 2 = 32 f 3 = 33 f 4 = 34 f 5 = 35 b) Porque não são imagens de nenhum elemento do domínio de f. Foco no conteúdo 2. O gráfico ao lado representa a função f: D ⊂ ℝ → ℝ , sendo D = {a, b}. Sabendo-se que f x = − 3x + 2, determine: a)Os valores de a e b. b)O valor de x, quando f(x) = 0. c)O valor de f(x), quando x = 0. d)Onde estão localizados esses valores no gráfico. Foco no conteúdo a) Os valores de a e b. Pontos notáveis: A = (a, 5) ⇒ f a = 5 ⇒ 5 = − 3 ∙ a + 2 = 5 ⇒ − 3a = 5 − 2 ⇒ − 3a = 3 ⇒ ⇒ a = 3 −3 ⇒ a = − 1 B = b, − 7 ⇒ f b = − 7 ⇒ − 7 = − 3 ∙ b + 2 ⇒ −7 + −2 = − 3b ⇒ ⇒ − 9 = − 3b = − 9 ∙ −1 = − 3b ∙ −1 ⇒ 3b = 9 ⇒ b = 9 3 = 3 Correção Foco no conteúdo Correção b) O valor de x, quando f(x) = 0; f x = − 3x + 2 f x = 0 0 = − 3x + 2 ⇒ 3x = 2 ⇒ x = 2 3 c) O valor de f(x), quando x = 0; f x = − 3x + 2 x = 0 f x = − 3 ∙ 0 + 2 ⇒ f x = 2 d) Onde estão localizados esses valores no gráfico? Na prática Quais das relações de em , cujos esboços gráficos apresentados a seguir, são funções? Justifique. a) b) c) d) e) f) Na prática Não é função de ℝ em ℝ, pois qualquer vertical conduzida pelos pontos (x, 0), com x > 0, encontra o gráfico da relação em dois pontos. a) É função de ℝ em ℝ, pois qualquer vertical conduzida pelos pontos da abcissa encontra o gráfico em um único ponto da ordenada. b) Correção Na prática Não é função de ℝ em ℝ, pois a reta vertical conduzida pelo ponto A encontra o gráfico da relação em mais que dois pontos, e as retas verticais, por qualquer ponto do eixo das abscissas, não encontram o gráfico da relação. c) d) É função de ℝ em ℝ, pois qualquer vertical conduzida pelos pontos da abcissa encontra o gráfico em um único ponto da ordenada. Correção Na prática Não é função de ℝ em ℝ, pois qualquer vertical conduzida pelos pontos (x, 0), com –1 < x < 1, não encontra o gráfico da função. e) É função de ℝ em ℝ, pois qualquer vertical conduzida pelos pontos da abcissa encontra o gráfico em um único ponto da ordenada. f) Correção Aplicando Resposta: Basta traçar retas paralelas ao eixo das ordenadas. Caso uma delas intercepte o gráfico da função em mais de um ponto, esse gráfico não será uma função de ℝ em ℝ. Como saber se um gráfico de ℝ em ℝ é uma função? Função Não é função Foco no conteúdo Domínio e imagem em representações cartesianas Domínio: (D) É o conjunto das abscissas dos pontos tais que as retas verticais conduzidas por esses pontos interceptam o gráfico de f, isto é, o conjunto formado por todas as abscissas dos pontos do gráfico. Imagem: (Im) É o conjunto das ordenadas dos pontos tais que as retas horizontais conduzidas por esses pontos interceptam o gráfico de f, isto é, o conjunto formado por todas as ordenadas dos pontos do gráfico. Foco no conteúdo Exemplos: D(f) = x ∈ ℝ ∖ − 3 ≤ x ≤ 3 e Im(f) = y ∈ ℝ ∖ − 8 ≤ x ≤ 2 D(f) = x ∈ ℝ ∖ − 2 ≤ x ≤ 3 e Im(f) = y ∈ ℝ ∖ − 2 ≤ y ≤ 2 D(f) = x ∈ ℝ ∖ − 3 < x < 3 e Im(f) = 2, 3 Foco no conteúdo Domínio de funções numéricas Quando se estudam as funções numéricas ou funções de variáveis reais, temos que analisar se todos os valores do domínio são válidos para uma determinada função. Exemplos: f x = 1 x + 2 Para que f(x) seja verdadeira, temos que considerar que o valor de x não pode ser igual a –2, pois o denominador da fração não pode ser igual a zero. D(f) = ℝ − −2 Foco no conteúdo Exemplos: g x = 2x + 3 Nesse caso, temos que considerar que 2x + 3 ≥0, ou seja, x ≥ − 3 2 , pois em ℝ , não consideramos as raízes quadradas de números negativos. D g = x ∈ ℝ ∖ x ≥ − 3 2 h x = x − 1 x2 − 1 O denominador da função h não pode ser igual a zero, portanto: D h = ℝ − −1, 1 Na prática Atividade 1: Considerando que os gráficos a seguir são de funções, indique os respectivos conjuntos domínio e imagem. a) b) c) Na prática a) b) c) Correção D(f) = x ∈ ℝ ∖ − 10 ≤ x ≤ 10 e Im(f) = y ∈ ℝ ∖ − 2 ≤ y ≤ 8 D(f) = x ∈ ℝ ∖ − 4 ≤ x ≤ 7 e Im(f) = y ∈ ℝ ∖3 < y ≤1 D(f) = x ∈ ℝ∖ − 3 ≤ x ≤ 2 e Im(f) = y ∈ ℝ ∖ − 1 ≤ y ≤ 2 Na prática Atividade 2: Determine o domínio das seguintes funções reais: a) f(x) = 1 x b) g x = x − 1 c) h x = x x − 2 d) p x = x + 2 x − 2 e) q x = 3 x − 1 Na prática a) f(x) = 1 x D f = R∗ b) g x = x − 1 D g = x ∈ ℝ ∖x ≥1 c) h x = x x − 2 D h = ℝ − 2 Correção d) p x = x + 2 x − 2 D p = x ∈ ℝ ∖x ≥ − 2 e x ≠2 e) q x = 3 x − 1 D q = ℝ O que aprendemos hoje? ● Verificamos se um gráfico no plano cartesiano é ou não é uma função. ● Determinamos os conjuntos domínio e imagem em representações cartesianas reais. ● Determinamos o domínio de funções de variáveis reais. Referências Lista de imagens e vídeos Slide 3 – Elaborado pelo autor. Slide 4 – Elaborado pelo autor. Slide 5 – Elaborado pelo autor. Slide 6 – Elaborado pelo autor. Slide 7 – Elaborado pelo autor. Slide 8 – Elaborado pelo autor. Slide 9 – Elaborado pelo autor. Slide 10 – Elaborado pelo autor. Slide 11 – Elaborado pelo autor. Slide 12 – Elaborado pelo autor. Slide 14 – Elaborado pelo autor. Slide 17 – Elaborado pelo autor. Material Digital Slide 1 Slide 2 Slide 3 Slide 4 Slide 5 Slide 6 Slide 7 Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11 Slide 12 Slide 13 Slide 14 Slide 15 Slide 16 Slide 17 Slide 18 Slide 19 Slide 20 Slide 21 Slide 22 Slide 23