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www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 CADERNO DE ESTUDOS http://www.canaleducacional.com.br/ PREFÁCIO Este livro de estudos foi elaborado especialmente para você que precisará obter conhecimento afim de que possa realizar o Exame de Suplência da CANAL EDUCACIONALSUPLETIVOS. O objetivo Principal deste Livro de Estudos, é atualizar seu conhecimento referen te as matérias que serão abordadas no Exame de Suplência e dar condições para queo leitor possa responder os questionamentos propostos e obter sucesso na conclusão do Exame. Dessa maneira todos os assuntos abordados neste Livro de Estudos estão ligados diretamente ao Exame de Suplência. Com isso este Livro tem a intensão de colaborar para que o leitor possa obter ou aperfeiçoar seus conhecimentos e possa estar preparado não somente para o Exame de Suplência, bem como está preparado para qualquer outro tipo de Avaliação. Dessa maneira a leitura atenta deste material irá sem dúvida ser de grande ajuda para a resolução dasquestões contidas no Examede Suplência. Esta parceria visa ajudar alunos a alcançarem seus objetivos acadêmicos através de materiaisde estudos elaborados e de fácil compreensão para todos os leitores. Esperamos que através deste Livro o Leitor possa alcançar o objetivo de concluir com sucesso o Exame de Suplência. Bons Estudos www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 http://www.canaleducacional.com.br/ x y -2 3 -1 2 0 1 1 0 MATEMÁTICA GRÁFICO DE FUNÇÃO DE 1º GRAU Toda função pode ser representada graficamente, e a função do 1º grau é formada por uma reta. Essa reta pode ser crescente ou decrescente, dependendo do sinal de a. Quando a > 0 Isso significa que a será positivo. Por exemplo, dada a função: f(x) = 2x – 1 ou y = 2x - 1, onde a = 2 e b = -1. Para construirmos seu gráfico devemos atribuir valores reais para x, para que possamos achar os valores correspondentes em y. Quando a < 0 Isso indica que a será negativo. Por exemplo, dada a função f(x) = - x + 1 ou y = - x + 1, onde a = -1 e b = 1. Para construirmos seu gráfico devemos atribuir valores reais para x, para que possamos achar os valores correspondentes em y. www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 Podemos observar que conforme o valor de x aumenta o valor de y também aumenta, então dizemos que quando a > 0 a função é crescente. Com os valores de x e y formamos as coordenadas, que são pares ordenados que colocamos no plano cartesiano para formar a reta. Veja: No eixo vertical colocamos os valores de y e no eixo horizontal colocamos os valores de x. Podemos observar que conforme o valor de x aumenta o valor de y diminui, então dizemos que quando a < 0 a função é decrescente. Com os valores de x e y formamos as coordenadas que são pares ordenados que colocamos no plano cartesiano para formar a reta. Veja: x y - 2 - 5 - 1 - 3 0 - 1 1/2 0 1 1 http://www.canaleducacional.com.br/ No eixo vertical colocamos os valores de y e no eixo horizontal colocamos os valores de x. www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 Características de um gráfico de uma função do 1º grau • Com a > 0 o gráfico será crescente. • Com a < 0 o gráfico será decrescente. •O ângulo α formado com a reta e com o eixo x será agudo (menor que 90°) quando a > 0. • O ângulo α formado com reta e com o eixo x será obtuso (maior que 90º) quando a < 0. •Na construção de um gráfico de uma função do 1º grau basta indicar apenas dois valores pra x, pois o gráfico é uma reta e uma reta é formada por, no mínimo, 2 pontos. •Apenas um ponto corta o eixo x, e esse ponto é a raiz da função. •Apenas um ponto corta o eixo y, esse ponto é o valor de b. CONJUNTOS A compreensão de conjuntos é a principal base para o estudo da álgebra e de conceitos de grande importância na Matemática, como funções e inequações. A notação que usamos para conjuntosé sempre uma letra maiúscula do nosso alfabeto (por exemplo, conjunto A ou conjunto B). Em se tratando da representação dos conjuntos, ela pode ser feita pelo diagrama de Venn, pela simples descrição das características dos seus elementos, pela enumeração dos elementos ou pela descrição das suas propriedades. Ao trabalhar com problemas que envolvem conjuntos, existem situações que exigem a realização de operações entre os conjuntos, sendo elas a união, a intersecção e a diferença. Vamos estudar tudo isso detalhadamente? Notação e representação de conjuntos Para representação de um conjunto, utilizamos sempre uma letra maiúscula do alfabeto, e os elementos estão sempre entre chaves e são separados por vírgula. Para representar o conjunto dos números pares maiores que 1 e menores que 20, por exemplo, usamos a seguinte notação: P ={2,4,6,8,10,12,14,16,18}. Formas de representação dos conjuntos 1. Representação por enumeração: podemos enumerar seus elementos, ou seja, fazer uma lista, sempre entre chaves. Veja um exemplo: A = {1,5,9,12,14,20} 2. Descrevendo as características: podemos simplesmente descrever a característica do conjunto. Por exemplo, seja X um conjunto, temos que X = {x é um número positivo múltiplo de 5}; Y: é o conjunto dos meses do ano. http://www.canaleducacional.com.br/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-conjuntos-numericos.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/diagrama-de-venn.htm 3. Diagrama de Venn: os conjuntos também podem ser representados na forma de um diagrama, conhecido como diagrama de Venn, que é uma representação mais eficiente para a realização das operações. www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 Exemplo: Dado o conjunto A = {1,2,3,4,5}, podemos representá- lo no diagrama de Venn a seguir: Diagrama do conjunto A. ELEMENTOS DE UM CONJUNTO E RELAÇÃO DE PERTINÊNCIA Ao comparar dois conjuntos, podemos nos deparar com diversas relações, e uma delas é a relação de inclusão. Para essa relação, precisamos conhecer alguns símbolos: ⊃→ contém⊂→ está contido ⊅→ não contém⊄→ não está contido Dica: o lado da abertura do símbolo sempre ficará virado para o conjunto maior. Quando todos os elementos de um conjunto Apertencem também a um conjunto B, dizemos que A ⊂B ou que A está contido em B. Por exemplo, A= {1,2,3} e B={1,2,3,4,5,6}. É possível também fazer a representação pelo diagrama de Venn, que ficaria assim: A está contido em B: Dado um elemento qualquer, podemos dizer que o elemento pertence ao conjunto ou não pertente a esse conjunto. Para representar essa relação de pertinência de forma mais rápida, utilizamos os símbolos (lê-se pertence) e ∉ (lê-se não pertente). Por exemplo, seja P o SUBCONJUNTOS A⊂ B conjunto dos números pares, podemos dizer que o 7 ∉ P e que 12 P. IGUALDADE DE CONJUNTOS É inevitável a comparação entre os conjuntos, sendo assim, podemos afirmar que dois conjuntos são iguais ou não verificando cada um dos seus elementos. Seja A = { 0,1,3,4,8} e B = { 8,4,3,1,0}, ainda que os elementos estejam em ordem diferente, podemos afirmar que os conjuntos A e B são iguais: A = B. RELAÇÃO DE INCLUSÃO Quando acontece uma relação de inclusão, ou seja, o conjunto A está contido no conjunto B, podemos dizemos que A é subconjunto de B. O subconjunto continua sendo um conjunto, e um conjunto pode ter vários subconjuntos, construídos a partir doselementos pertencentes a ele. Por exemplo: A: {1,2,3,4,5,6,7,8} tem como subconjuntos os conjuntos B: {1,2,3}; C: {1,3,5,7}; D: {1} e, até mesmo, o conjunto A {1,2,3,4,5,6,7,8}, ou seja, A é subconjunto dele mesmo. CONJUNTO UNITÁRIO http://www.canaleducacional.com.br/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-numeros-pares-impares.htm Como o nome já sugere, é aquele conjunto que possui somente um elemento, como o conjunto D: {1} mostrado anteriormente. Dado o conjunto B: {1,2,3}, temos os subconjuntos {1}, {2} e {3}, que são todos conjuntos unitários.ATENÇÃO: O conjunto E: {0} também é um conjunto unitário, pois ele possui um único elemento, o “0”, não se tratando de um conjunto vazio. www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 CONJUNTO VAZIO Com um nome mais sugestivo ainda, o conjunto vazio não possui nenhum elemento e é subconjunto de qualquer conjunto. Para representar o conjunto vazio, há duas representações possíveis, sendo elas V: { } ou o símbolo Ø. CONJUNTOS DAS PARTES Conhecemos como conjuntos das partes todos os subconjuntos possíveis de um determinado conjunto. Seja A: {1,2,3,4}, podemos listar todos os subconjuntos desse conjunto A começando com os conjuntos que possuem nenhum elemento (vazios) e, depois, os que possuem um, dois, três e quatro elementos, respectivamente. Conjunto vazio: { }; Conjuntos unitários: {1}; {2};{3}; {4}. Conjuntos com dois elementos: {1,2}; {1,3}; {1,4}; {2,3}; {2,4}; {3,4}. Conjuntos com três elementos: {1,2,3}; {1,3,4}; {1,2,4}; {2,3,4}. Conjunto com quatro elementos: {1,2,3,4}. Sendo assim, podemos descrever o conjunto das partes de A desta forma: P: { { }, {1}, {2}, {3}, {4}, {1,2}, {1,3}, {1,4}, {2,3}, {2,4}, {3,4}, {1,2,3}, {1,3,4}, {1,2,4}, {2,3,4}, {1,2,3,4} } Para saber a quantidade de partes em que é possível dividir um conjunto, usamos a fórmula: n[ P(A)] = 2n O número de partes de A é calculado por uma potência de base 2 elevada a n, em que n é a quantidade de elementos do conjunto. Considere o conjunto A: {1,2,3,4}, que possui quatro elementos. O total de subconjuntos possíveis desse conjunto é 24 =16. CONJUNTO FINITO E INFINITO Ao trabalhar com conjuntos, encontramos conjuntos que são limitados (finitos) e aqueles que são ilimitados (infinitos). O conjunto dos números pares ou ímpares, por exemplo, é infinito e, para representá-lo, descrevemos alguns dos seus elementos em sequência, de forma que seja possível prever quais serão os próximos elementos, e colocamos reticências no final. I: {1,3,5,7,9,11...} P: {2,4,6,8,10, ...} Já em um conjunto finito, não colocamos as reticências no final, pois ele possui começo e final definidos. A: {1,2,3,4}. CONJUNTO UNIVERSO O conjunto universo, denotado por U, é definido como o conjunto formado por todos os elementos que devem ser consideradosdentro de um problema. Todo elemento http://www.canaleducacional.com.br/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-potenciacao.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-numeros-pares-impares.htm pertence ao conjunto universo e todo conjunto está contido no conjunto universo. www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 OPERAÇÕES COM CONJUNTOS As operações com conjuntos são: união, intersecção e diferença. Intersecção de conjuntos Representação de conjuntos disjuntos. A∩B = Ø Diferença entre conjuntos A intersecção é uma das operações entre conjuntos. Ocorre uma intersecção quando os elementos pertencem simultaneamente a um ou mais conjuntos. Ao escrever A∩B, estamos procurando os elementos que pertencem tanto ao conjunto A quanto ao conjunto B. Exemplo: Considere A= {1,2,3,4,5,6} e B = {2,4,6,7,8}, os elementos que pertencem tanto ao conjunto A quanto ao conjunto B são: A∩B = {2,4,6}. A representação dessa operação é feita da seguinte forma: A∩B Quando os conjuntos não possuem nenhum elemento em comum, são conhecidos como conjuntos disjuntos. Diferença entre os conjuntos (A – B) Calcular a diferença entre dois conjuntos é procurar os elementos que pertencem a somente um dos dois conjuntos. Por exemplo, A – B tem como resposta um conjunto composto por elementos que pertencem ao conjunto A e não pertencem ao conjunto B. Exemplo: A: {1,2,3,4,5,6} e B: {2,4,6,7,8}. Note que A ∩B ={2,4,6}, então temos que: a) A – B = { 1,3,5 } b) B –A = { 7,8 } União A união de dois ou mais conjuntos é a junção dos seus termos. Caso haja elementos que se repitam nos dois conjuntos, eles são escritos uma única vez. Por exemplo: A={1,2,3,4,5} e B={4,5,6,7,10,14}. Para representar a união, usamos o símbolo (lê-se: A união com B). A U B = {1,2,3,4,5,6,7,10,14} LEIS DE MORGAN http://www.canaleducacional.com.br/ Sejam A e B doisconjuntos e seja U o conjunto universo, existem duas propriedades que são dadas pelas Leis de Morgan, sendo elas: (A U B)c = Ac∩Bc (A∩ B)c = Ac U Bc www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 Exemplo: Dados os conjuntos: U: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,2 0} A: {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20} B: {5,10,15,20} Vamos verificar que (A U B)c = Ac ∩ Bc . Assim, temos que: A U B = {2,4,5,6,8,10,12,14,15,16,18,20} Logo, (A U B)c={1,3,7,9,11,13,17,19} Para verificar a veracidade da igualdade, vamos analisar a operação Ac∩ Bc: Ac:{1,3,5,7,9,11,13,15,17,19} Bc:{1,2,3,4,6,7,8,9,11,12,13,14,16,17,18,19} Então, Ac∩ Bc ={1,3,7,9,11,13,15,17,19}. (A U B)c = Ac ∩ Bc Exercícios resolvidos 01) Considere U: {1,2,3,4,5,6,7,8,9,10}, A: {1,2,3,4,5,6} e B: {4,5,6,7,8,9}. Mostre que (A ∩ B)c = AcUBc. Resolução: 1º passo: encontrar (A ∩ B)c. Para isso, temos que A∩ B = {4,5,6} , então (A∩ B)c ={1,2,3,7,8,9,10}. 2º passo: encontrar Ac U Bc. Ac:{7,8,9,10} e Bc:{1,2,3,10}, então Ac U Bc = {1,2,3,7,8,9,19}. Fica demonstrado que (A∩ B)c = Ac U Bc. 02) Sabendo que A é o conjunto dos números pares de 1 até 20, qual é a quantidade totaldesubconjuntosque podemos construir a partir dos elementos desse conjunto? Resolução: Seja P o conjunto descrito, temos que P: {2,4,6,8,10,12,14,16,18,20}. Sendo assim, o número de elementos de P é 10. Pela teoria do conjunto das partes, o número de subconjuntos possíveis de P é: 210=1024 O QUE É DOMÍNIO, CONTRADOMÍNIO E IMAGEM? Uma função é uma regra que relaciona cada elemento de um conjunto A a um único elemento de um conjunto B. De acordo com essa definição, as funções necessariamente devem relacionar todos os elementos do primeiro conjunto, mas nem todos os elementos do segundo conjunto serão “usados”. São nesses dois conjuntos que podemos encontrar o domínio, o contradomínio e a imagem de uma função. Algebricamente, uma função é definida da seguinte maneira: f: A → B y = f(x) Em que f é a letra escolhida para representar a função, e y = f(x) é a regra da função. O símbolo A → B quer dizer que os elementos do conjunto A serão avaliados na regra f(x) e terãocomo resultado um elemento do conjunto B. A letra x, em uma função, representa um elemento qualquer do conjunto A, por isso, é chamada de variável: pode http://www.canaleducacional.com.br/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-funcao.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-sao-conjuntos-numericos.htm assumir qualquer valor, desdeque esse valor seja um dos elementos de A. Além disso, x também é variável independente, pois é essa variável que determina qual elemento do www.canaleducacional.com.br Todos os direitos reservados 2021 conjunto B será relacionado ao elemento do conjunto A por meio da regra y = f(x). A variável y é dependente da variável x, por essa razão, é nomeada como variável dependente. Em resumo, a variável x representa um elemento qualquer do conjunto A, e a variável y refere-se a um elemento qualquer do conjunto B. Dada a função y = f(x) que relaciona os elementos do conjunto A aos elementos do conjunto B, podemos definir: 1 – O conjunto A é conhecido como domínio. Esse nome é escolhido para esse conjunto devido ao papel dos seus elementos na função. Lembre-se de que o conjunto A é que determina a variável independente. Portanto, os elementos do conjunto A possuem o “domínio” sobre os resultados da função, uma vez que os resultados de y obtidos dependem do valor x escolhido. Exemplo – dada a função: f: N→ Z y = 2x O conjunto dos números naturais é o domínio,portanto, os números que poderão ser relacionados conjunto: N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,7, …} estão no 2 – O conjunto B é conhecido como contradomínio. Esse nome é escolhido pelo fato de que nem todos os elementos do conjunto B precisam ser usados para que a função seja válida. Além disso, esse nome remete à dependência que existe entre os conjuntos A e B. O contradomínio é o conjunto em que encontraremos todos os números que podem ser relacionados aos elementos do domínio por meio da função f. Tomando novamente o exemplo anterior: f: N → Z y = 2x O contradomínio é o conjunto formado por todosos números inteiros. Note que alguns números inteiros nunca poderão ser resultados de uma multiplicação de um número natural por 2, como o número 7. Assim, embora o número 7 pertença ao contradomínio, ele não pode ser relacionado a nenhum número no domínio. 3 – O subconjunto do contradomínio, formado por todos os seus elementos que se relacionam a algum elemento do domínio, é denominado de imagem. Assim, na função anterior: f: N → Z y = 2x Embora o conjunto de todos os números inteiros seja o contradomínio dessa função, apenas os números pares serão resultados de algum elemento do domínio aplicado na regra da função. Portanto, o conjunto imagem dessa função é o conjunto dos números pares. REFERENCIAS MOREIRA, Luiz. O que é domínio, contradomínio e imagem? Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola.uol.com.br/o- que-e/matematica/o-que-e-dominio-contradominio-imagem.htm>. Acesso em 12 ago. 2020. OLIVEIRA, Raul. Conjuntos. Brasil Escola. Disponível em: <https://brasilescola .uol.com.br/matematica/conjunto.htm >. Acesso em 12 ago. 2020. RAMOS, Danielle. Gráfico de Função do 1º grau. Brasil Escola. em:Disponível <https://brasilescola.uol.com.br/matematica/grafico-funcao-1- grau.htm>. Acesso em 12 ago. 2020. http://www.canaleducacional.com.br/ https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-dominio-contradominio-imagem.htm https://brasilescola.uol.com.br/o-que-e/matematica/o-que-e-dominio-contradominio-imagem.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/conjunto.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/grafico-funcao-1-grau.htm https://brasilescola.uol.com.br/matematica/grafico-funcao-1-grau.htm