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MA11 - Unidades 1 e 2 Conjuntos Aula 1.1 - A Noção de Conjunto Victor Giraldo PROFMAT - SBM 24 de Fevereiro de 2013 A noção de conjunto Noção de conjunto: Um conjunto é completamente definido por seus elementos. (Axioma da Extensão) Igualdade de conjuntos: A = B se, e somente se, tem-se que x ∈ A ⇐⇒ x ∈ B. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 2/1 Conjuntos e linguagem matemática Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática Dados a e A, vale uma das possibilidades: a ∈ A ou a 6∈ A. Prinćıpio do Terceiro Exclúıdo Dados a e A, não podem valer simultaneamente ambas possibilidades: a ∈ A ou a 6∈ A. Prinćıpio da Não Contradição Na Sala de Aula: Uma afirmação matemática que não é “sempre verdadeira” é falsa! PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 3/1 Conjuntos e linguagem matemática Propriedades Conjuntos a tem a propriedade P . A é o conjunto dos elementos que têm a propriedade P . a ∈ A Exemplos: P : um número inteiro é par. A = {n ∈ Z | n é par } Q: um número real y é tal que y2 − 3y + 2 = 0. B = {y ∈ R | y 2−3y+2 = 0} x satisfaz P x ∈ A x satisfaz Q x ∈ B x satisfaz P e Q x ∈ A ∩ B PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 4/1 Conjuntos e linguagem matemática Na Sala de Aula: O que é correto dizer Duas retas r e s interseptam no ponto P : r ∩ s = P ou r ∩ s = {P}? A = {conjunto dos números pares} ou A = {números pares} ? “Um conjunto vazio” ou “O conjunto vazio”? PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 5/1 MA11 - Unidades 1 e 2 Conjuntos Aula 1.2 - A Relação de Inclusão Victor Giraldo PROFMAT - SBM 24 de Fevereiro de 2013 A relação de inclusão Sejam A e B dois conjuntos. A ⊂ B (A está contido em B , ou A é subconjunto de B) se: todo elemento de A é elemento de B , isto é, x ∈ A ⇒ x ∈ B . Então, A 6⊂ B se, e somente se: existe pelo menos um elemento a tal que a ∈ A e a /∈ B , isto é, x ∈ A 6⇒ x ∈ B . PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 2/1 A relação de pertencer e a inclusão Para Saber Mais: ⊂ : relação conjunto / conjunto ∈ : relação elemento / conjunto Se a é elemento de A, é correto dizer a ∈ A ou {a} ⊂ A, mas não é correto dizer {a} ∈ A ou a ⊂ A. Existe uma definição para a relação ⊂, mas não para a relação ∈. Por quê? A relação ∈ é a base do próprio conceito de conjunto. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 3/1 Propriedades da inclusão (i) reflexividade: A ⊂ A; (ii) antissimetria: se A ⊂ B e B ⊂ A, então A = B ; (iii) transitividade: se A ⊂ B e B ⊂ C , então A ⊂ C . ∅ ⊂ A, para qualquer conjunto A. De fato se ∅ 6⊂ A, existiria x tal que x ∈ ∅ mas x /∈ A. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 4/1 A propriedade antissimétrica A ⊂ B m (x ∈ A ⇒ x ∈ B) B ⊂ A m (x ∈ B ⇒ x ∈ A) A ⊂ B e B ⊂ A m (x ∈ A ⇔ x ∈ B) m A = B PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 5/1 Linguagem A é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade P . B é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade Q. Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática A ⊂ B P ⇒ Q B ⊂ A Q ⇒ P A = B P ⇔ Q PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 6/1 A rećıproca de uma implicação A implicação P ⇒ Q é a rećıproca da implicação P ⇒ Q. Exemplo: Seja A um quadrilátero. A é retângulo ⇒ A tem lados opostos paralelos. A tem lados opostos paralelos 6⇒ A é retângulo. Neste caso, vale a implicação, mas não vale sua rećıproca. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 7/1 Condições necessárias e suficientes Se P ⇒ Q, dizemos: A condição P é suficiente para Q. A condição Q é necessária para P . Exemplo: Seja A um quadrilátero. A é retângulo ⇒ A tem lados opostos paralelos. Ser um retângulo é suficiente para ter lados opostos paralelos (mas não necessário). Ter lados opostos paralelos é necessário para ser retângulo (mas não suficiente). PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 8/1 Provas por contra-positiva Para Saber Mais: P ⇒ Q m ∼ Q ⇒∼ P Essa equivalência pode ajudar a entender o significado do termo “necessário”: se Q não ocorre, então certamente P não ocorrerá (embora Q possa ocorrer sem que P ocorra). Exemplo: Seja A um quadrilátero. A é retângulo ⇒ A tem lados opostos paralelos. A não tem lados opostos paralelos ⇒ A não é retângulo. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 9/1 Implicações lógicas e resolução de equações Na Sala de Aula: Exemplo 1: Seja x ∈ R. (P) x2 − x − 2 = 0; (Q) (x − 2)(x + 1) = 0; (R) x = 2 ou x = −1; (S) x ∈ {2,−1}. P ⇒ Q ⇒ R ⇒ S . Além disso, S ⇒ P . Então {2,−1} é o conjunto solução da equação x2 − x − 2 = 0. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 10/1 Implicações lógicas e resolução de equações Na Sala de Aula: Exemplo 2: Seja x ∈ R. (P) x2 + 1 = 0; (Q) x4 − 1 = 0; (R) x4 = 1; (S) x ∈ {−1, 1}. P ⇒ Q ⇒ R ⇒ S . Mas, S 6⇒ P . Então {−1, 1} não é o conjunto solução da equação x2 + 1 = 0. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 11/1 MA11 - Unidades 1 e 2 Conjuntos Aula 1.3 - O Complementar de um Conjunto Victor Giraldo PROFMAT - SBM 24 de Fevereiro de 2013 O complementar de um conjunto Consideremos fixado um conjunto U, chamado Universo. Seja A ⊂ U. O complementar de A é o conjunto: AC = {x ∈ U | x /∈ A}. Sejam A,B ⊂ U. A diferença entre A e B é o conjunto: A \ B = {x ∈ A | x /∈ B}. Em particular: AC = U \ A. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 2/1 Conjuntos e linguagem matemática Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática A ∪ AC = U Prinćıpio do Terceiro Exclúıdo A ∩ AC = ∅ Prinćıpio da Não Contradição PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 3/1 Propriedades do complementar (i) UC = ∅ (ii) ∅C = U (iii) ∀A ⊂ U : ( AC )C = A (iv) ∀A,B ⊂ U : A ⊂ B ⇒ BC ⊂ AC PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 4/1 O complementar e contra-positivas A é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade P . B é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade Q. Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática A ⊂ B ⇒ BC ⊂ AC P ⇒ Q ⇐⇒ ∼ Q ⇒∼ P Exemplo: Seja X um quadrilátero. X é retângulo ⇒ X é paralelogramo. X não é paralelos ⇒ X não é retângulo. {retângulos} ⊂ {paralelogramos} {não paralelogramos} ⊂ {não retângulos} PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 5/1 Negação, contrapositiva, rećıproca Para Saber Mais: Não confundir a ideia matemática de negação com a ideia (não matemática) de contrário, ou oposto. Exemplo 1: Todo matemático é filósofo. Negação matemática: Existe (pelo menos) um matemático que não é filósofo. Contrário (não matemático): Nenhum matemático é filósofo. Lembrando: Para que uma afirmação matemática não seja verdadeira, basta que não valha em um caso! PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 6/1 Negação, contrapositiva, rećıproca Para Saber Mais: Não confundir as ideias de negação, contrapositiva e rećıproca. A negação contradiz a afirmação original. A contrapositiva é equivalente à afirmação original. Se uma afirmação é verdadeira, sua rećıproca, pode ou não ser verdadeira. Exemplo 2: P ⇒ Q. Negação: Existe (pelo menos um caso) em que vale P e não vale Q. (Nega a afirmação original.) Contrapositiva: ∼ Q ⇒∼ P . (É equivalente à afirmação original.) Rećıproca: Q ⇒ P . (Não nega nem é equivalente à afirmação original.) PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 7/1 Negação, contrapositiva, rećıproca Para Saber Mais: Não confundir as ideias de negação, contrapositiva e rećıproca. Exemplo 3: Todo matemático é filósofo. Negação: Existe (pelo menos) um matemático que não é filósofo. Contrapositiva: Se um indiv́ıduo não é filósofo,então não é matemático. Rećıproca: Todo filósofo é matemático, ou: Se um indiv́ıduo é filósofo, então é matemático. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 8/1 Negação, contrapositiva, rećıproca Para Saber Mais: Todo triângulo equilátero é isósceles. A afirmação é verdadeira, mas sua rećıproca é falsa. Todo triângulo equilátero é equiângulo. A afirmação é verdadeira e sua rećıproca também é verdadeira. Todo triângulo isósceles é retângulo. A afirmação é falsa e sua rećıproca também é falsa. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 9/1 MA11 - Unidades 1 e 2 Conjuntos Aula 1.4 - Reunião e Interseção Victor Giraldo PROFMAT - SBM 24 de Fevereiro de 2013 Reunião e interseção Sejam A e B dois conjuntos. x ∈ A ∪ B ⇐⇒ x ∈ A ou x ∈ B x ∈ A ∩ B ⇐⇒ x ∈ A e x ∈ B PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 2/1 Conjuntos e linguagem matemática A é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade P . B é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade Q. Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática A ∪ B P ∨Q A ∩ B P ∧Q PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 3/1 Propriedades da reunião e da interseção Propriedades básicas: (i) Comutatividade da união e da interseção: A ∪ B = B ∪ A, A ∩ B = B ∩ A. (ii) Associatividade da união e da interseção: (A ∪ B) ∪ C = A ∪ (B ∪ C ), (A ∩ B) ∩ C = A ∩ (B ∩ C ). (iii) Distributividade, de cada uma em relação à outra: A ∩ (B ∪ C ) = (A ∩ B) ∪ (A ∩ C ), A ∪ (B ∩ C ) = (A ∪ B) ∩ (A ∪ C ). Outras propriedades: (i) A ∪ B = B ⇔ A ⊂ B ⇔ A ∩ B = A. (ii) (A ∪ B)C = AC ∩ BC e (A ∩ B)C = AC ∪ BC. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 4/1 Conjuntos e linguagem matemática A é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade P . B é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade Q. Linguagem de conjuntos Linguagem da lógica matemática (A ∪ B)C = AC ∩ BC (P ∨Q) ↔ (∼ P) ∧ (∼ Q) (A ∩ B)C = AC ∪ BC ∼ (P ∧Q) ↔ (∼ P) ∨ (∼ Q) PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 5/1 Conjuntos e linguagem: Um breve resumo geral A é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade P . B é o conjunto dos elemento que satisfazem a propriedade Q. A = B P ⇔ Q A ⊂ B P ⇒ Q AC ∼ P A ∪ B P ∨Q A ∩ B P ∧Q PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 6/1 Sobre a noção de igualdade Para Saber Mais: Os nomes dos conceitos matemáticos são, em geral, inspirados na linguagem corrente. Porém, para entender corretamente seu significado matemático, é preciso “esquecer” seu sentido na linguagem corrente. Em Matemática, um objeto só igual a ele mesmo. Duas figuras geométricas que coincidem por superposição são congruentes. PROFMAT - SBM MA11 - Unidades 1 e 2 , Conjuntos slide 7/1 MA11 - Unidade 3 Funções Aula 3.1 - O Conceito de Função Victor Giraldo PROFMAT - SBM 4 de Março de 2013 Definindo uma função “A função y = x2 . . . ” Que função é esta? f1 : R → R x 7→ x2 f2 : Z → Z x 7→ x2 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 2/1 A definição de função Sejam X e Y dois conjuntos quaisquer. Uma função é uma relação f : X → Y que, a cada elemento x ∈ X , associa um e somente um elemento y ∈ Y . (i) Os conjuntos X e Y são chamados doḿınio e contradoḿınio de f , respectivamente; (ii) O conjunto f (X ) = {y ∈ Y ; ∃ x ∈ X , f (x) = y} ⊂ Y é chamado imagem de f ; (iii) Dado x ∈ X , o (único) elemento y = f (x) ∈ Y correspondente é chamado imagem de x . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 3/1 A definição de função Para que uma relação f : X → Y seja uma função, deve satisfazer a duas condições fundamentais: (I) estar definida em todo elemento do doḿınio; (II) a cada elemento do doḿınio, não associar mais de um elemento do contradoḿınio. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 4/1 Funções e fórmulas Na Sala de Aula: Nem tudo que tem fórmula é função. x2 + y2 = 1 Nem toda função tem fórmula. h : R → R x 7→ { 0, se x ∈ R \Q 1, se x ∈ Q . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 5/1 MA11 - Unidade 3 Funções Aula 3.2 - Funções Bijetivas e Funções Inverśıveis Victor Giraldo PROFMAT - SBM 4 de Março de 2013 Funções bijetivas e funções inverśıveis “y = √ x é a função inversa de y = x2” p : R → [0,+∞[ x 7→ x2 q : [0,+∞[ → R x 7→ √ x Uma função é inverśıvel se, e somente, se é bijetiva. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 2/1 Funções bijetivas Consideremos uma função f : X → Y . (i) f é sobrejetiva se para todo y ∈ Y , existe x ∈ X tal que f (x) = y ; (ii) f é injetiva se x1, x2 ∈ X , x1 6= x2 ⇒ f (x1) 6= f (x2); (iii) f é bijetiva se é sobrejetiva e injetiva. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 3/1 Funções inverśıveis Sejam f : X → Y e g : U → V duas funções, com Y ⊂ U. A função composta de g com f é definida por: g ◦ f : X → Y ⊂ U → V x 7→ f (x) 7→ g(f (x)) Uma função f : X → Y é invert́ıvel se existe uma função g : X → Y tal que (i) f ◦ g = IY ; (ii) g ◦ f = IX . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 4/1 Funções bijetivas e funções inverśıveis Voltando ao exemplo anterior... p ◦ q : [0,+∞[ → R → [0,+∞[ x 7→ √ x 7→ (√ x )2 = x q ◦ p : R → [0,+∞[ → R x 7→ x2 7→ √ x2 = |x |. p ◦ q = I[0,+∞[ q ◦ p 6= IR PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 5/1 Funções bijetivas e funções inverśıveis Seja f : X → Y uma função. Considere f −1 : Y → X sua relação inversa. (I) f é sobrejetiva ⇐⇒ f −1 está definida em todo elemento do doḿınio Y . (II) f é injetiva ⇐⇒ f −1 não associa, a cada elemento do doḿınio Y , mais de um elemento do contradoḿınio X . Teorema Uma função f : X → Y é inverśıvel se, e somente se, é bijetiva. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 6/1 Inversa à esquerda e inversa à direita Para Saber Mais: Seja f : X → Y uma função. Considere f −1 : Y → X sua relação inversa. f é sobrejetiva. m f −1 está definida em todo elemento do doḿınio Y . m ∃ g : Y → X tal que f ◦ g = IY . (inversa à direita de f ) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 7/1 Inversa à esquerda e inversa à direita Para Saber Mais: Seja f : X → Y uma função. Considere f −1 : Y → X sua relação inversa. f é injetiva m f −1 não associa, a cada elemento do doḿınio Y , mais de um elemento do contradoḿınio X . m ∃ g : Y → X tal que g ◦ f = IX . (inversa à esquerda de f ) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 8/1 Inversa à esquerda e inversa à direita Para Saber Mais: Voltando ao exemplo anterior... p : R → [0,+∞[ x 7→ x2 q : [0,+∞[ → R x 7→ √ x p ◦ q = I[0,+∞[ p é sobrejetiva (mas não injetiva). q é inversa à direita de p (mas não função inversa de p). q é injetiva (mas não sobrejetiva). p é inversa à esquerda de q (mas não função inversa de q). PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 9/1 MA11 - Unidade 3 Funções Aula 3.3 - Funções e Cardinalidade Victor Giraldo PROFMAT - SBM 4 de Março de 2013 Conjuntos cardinalmente equivalentes Dois conjuntos X e Y são ditos cardinalmente equivalentes (ou equipotentes) se existe uma bijeção f : X → Y . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 2/1 Cardinalidades Teorema Se existe uma injeção f : X → Y , então existe uma bijeção entre X e um subconjunto Y ′ ⊂ Y , isto é, X é cardinalmente equivalente a um subconjunto de Y . Se existe uma injeção f : X → Y , então o conjunto de sáıda X é “menor ou igual” do que o conjunto chegada Y , pois X é “suficientemente pequeno” para “caber dentro” de Y . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 3/1 Cardinalidades Teorema Se existe uma sobrejeção f : X → Y , então existe uma bijeção entre Y e um subconjunto X ′ ⊂ X, isto é, Y é cardinalmente equivalente a um subconjunto de X .Se existe uma sobrejeção f : X → Y , então o conjunto de sáıda X é “maior ou igual” do que o conjunto chegada Y , pois X é “suficientemente grande” para “cobrir” Y . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 4/1 Cardinalidades de conjuntos finitos No caso de conjuntos finitos, vale: (i) Existe f : X → Y bijetiva ⇔ #X = #Y (ii) Existe f : X → Y injetiva ⇔ #X 6 #Y (iii) Existe f : X → Y sobrejetiva ⇔ #X > #Y PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 5/1 Cardinalidades de conjuntos infinitos Um conjunto infinito X pode ser cardinalmente equivalente a um subconjunto próprio Y ( X . n ↔ 2n A′ B′X ′ A BX O PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 6/1 Tantos Racionais Quantos Naturais 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 3 , Funções slide 8/1 MA11 - Unidade 4 Comensurabilidade e Números Reais Aula 4.1 - Segmentos Comensuráveis e Incomensuráveis Victor Giraldo PROFMAT - SBM 4 de Março de 2013 O que é medir? Medir é comparar com uma unidade fixada. Isto é, medir é verificar quantas vezes a unidade cabe na grandeza a ser medida. A Bu A Bu′ PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 2/1 O que é medir? Quando a unidade u cabe um número inteiro m de vezes no segmento AB , dizemos que a medida de AB em relação à unidade u é igual a m. A Bu AB = m · u AB = m PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 3/1 O que é medir? Porém, é claro, nem sempre este é o caso. Se a unidade u não cabe um número inteiro de vezes em AB , uma posśıvel estratégia é subdividir a unidade u em partes iguais, obtendo uma nova unidade u ′, da qual AB seja múltiplo inteiro. A Bu A Bu′ AB = m · u′ u′ = 1 n · u ⇒ AB = m n · u ⇒ AB = m n PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 4/1 O que é medir? Mas, dados um segmento AB e uma unidade u, é sempre posśıvel encontrar uma subdivisão de u em partes iguais que caiba um número inteiro de vezes em AB? Seja ABCD um quadrado de lado a e diagonal d . Suponhamos, por absurdo, que existam um segmento u e m, n ∈ N tais que: a = m · u d = n · u PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 5/1 O que é medir? a1 = AB1 = d − a = (q − p) u BC1 = B1C1 = a1 d1 = AB − BC1 = a− a1 = (2p − q) u A BC D B1 C1 D1 Logo, a1 e d1 também seriam múltiplos inteiros de u. Isto é uma contradição, pois podemos repetir a construção, obtendo uma sequência de quadrados com lado an e diagonal dn tão pequenos quanto queiramos. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 6/1 Segmentos comensuráveis e incomensuráveis Sejam AB e CD dois segmentos. Se existe um segmento u e dois números naturais m e n tais que AB = m · u e CD = n · u, dizemos que AB e CD são comensuráveis. Caso contrário, dizemos que AB e CD são incomensuráveis. AB e CD são comensuráveis ⇐⇒ AB CD ∈ Q AB e CD são incomensuráveis ⇐⇒ AB CD /∈ Q PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 4 , Comensurabilidade e Números Reais slide 7/1 MA11 - Unidade 5 Copleteza dos Números Reais Aula 5.1 - O Corpo Ordenado Completo Victor Giraldo PROFMAT - SBM 10 de Março de 2013 O Corpo Ordenado Completo Os números reais formam um corpo ordenado completo. (R,+, · ,6) corpo → estrutura algébrica ordenado → relação de ordem (compat́ıvel com a estrutura algébrica) completo ?? PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 5 , Copleteza dos Números Reais slide 2/1 Estrutura algébrica Corpo → estrutura algébrica associatividade, comutatividade e elemento neutro da adição; associatividade, comutatividade e elemento neutro da multiplicação; distributividade da multiplicação em relação à adição; elemento inverso da adição (o que permite que a subtração fique bem definida); elemento inverso da multiplicação, para todo elemento não nulo (o que permite que a divisão fique bem definida). PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 5 , Copleteza dos Números Reais slide 3/1 Relação de ordem Corpo ordenado → estrutura algébrica e de ordem reflexiva, antissimétrica e transitiva (que são as condições ḿınimas para que se tenha uma relação de ordem); tricotomia, que garante que dois números reais x e y quaisquer são “comparáveis”, isto é, vale uma e somente uma das possibilidades x < y , x = y ou x > y ; monotonicidades em relação à adição e à multiplicação, que tornam a relação de ordem compat́ıvel com as operações algébricas: x 6 y ⇒ x + z 6 y + z x 6 y , z > 0 ⇒ x · z 6 y · z . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 5 , Copleteza dos Números Reais slide 4/1 O corpo ordenado completo Corpo ordenado completo A reta real não tem “buracos”. A propriedade de completeza caracteriza R. Q, por exemplo, tem todas as propriedades de corpo ordenado, mas não é completo. Existem outros infinitos corpos ordenados K tais que Q ⊂ K ⊂ R. Porém, o único completo é R. R é o (único) corpo ordenado completo (a menos de isomorfismo). PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 5 , Copleteza dos Números Reais slide 5/1 O que é completeza? 1. Toda sequência monótona e limitada é convergente. 2. Toda sequência limitada tem uma subsequência convergente. (Teorema de Bolzano-Weierstrass) 3. Toda sequência de Cauchy é convergente. 4. Toda faḿılia enumerável de intervalos fechados e encaixantes tem interseção não vazia. 5. Todo subconjunto limitado superiormente tem um supremo. (Propriedade do Supremo) 6. Toda expressão decimal representa um número real. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 5 , Copleteza dos Números Reais slide 6/1 MA11 - Unidade 6 Representação Decimal dos Reais Aula 6.1 - Expressões Decimais e Números Reais Victor Giraldo PROFMAT - SBM 11 de Março de 2013 Expressões decimais e números reais Uma expressão decimal é um śımbolo da forma α = a0, a1a2 . . . an . . . , em que a0 é um número inteiro > 0 e a1, a2, . . . , an, . . . são números inteiros tais que 0 6 an < 10, chamados d́ıgitos. Toda expressão decimal α representa um número real: α = a0 + a1 10 + a2 102 + · · ·+ an 10n + · · · . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 2/8 Expressões decimais e números reais A soma anterior faz sentido se pensamos nela como o limite de uma sequência (αn)n∈N: αn = a0 + a1 10 + a2 102 + · · ·+ an 10n . Dado α ∈ R, α > 0, como se determina a representação decimal? a0 é a parte inteira de α, isto é, o maior inteiro menor ou igual a α. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 3/8 Expressões decimais e números reais a2 é o maior d́ıgito tal que α2 = a0 + a1 10 + a2 102 6 α. Portanto, α− α2 6 1 102 = 10−2 . 0 1 2 3 4π 2, 8 2, 9 3 3, 1 3, 2 3, 3 3, 4 3, 5π PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 5/8 Expressões decimais e números reais a0 é a parte inteira de α, isto é, o maior inteiro menor que α. De forma geral, tem-se que an é o maior d́ıgito tal que αn = a0 + a1 10 + . . .+ an 10n 6 α. Portanto, 0 6 α− αn 6 1 10n = 10−n . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 6/8 Um caso particularmente polêmico 0, 9 = 1 Se a sequência (αn)n∈N é definida αn = 0, 9 . . . 9 (com n d́ıgitos 9), então αn → 1. Portanto, pode-se dizer que αn = 0, 9 . . . 9 (para n grande) “aproxima” 1. Mas 0, 9 = 1! PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 7/8 Um caso particularmente polêmico Na Sala de Aula: Se fosse verdade que 0, 999 . . . < 1, então teria que existir um outro número real, diferente de 0, 999 . . . e de 1, que ficasse entre 0, 999 . . . e 1. Você seria capaz de exibir tal número? Se é verdade que 0, 333 . . . = 13 então quanto vale 0, 999 . . . ? PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 8/8 MA11 - Unidade 6 Representação Decimal dos ReaisAula 6.2 - Representação decimal dos números racionais Victor Giraldo PROFMAT - SBM 11 de Março de 2013 Representação decimal dos números racionais Seja x ∈ R. Então: α ∈ Q m α tem representação decimal periódica (ou finita) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 2/1 Todo número com representação periódica é racional α tem representação decimal periódica (ou finita) ⇒ α ∈ Q Determinação da fração geratriz de uma d́ızima periódica. Exemplo: α = 0, 35172 100α = 35, 172 = 35 + 172 999 = 35× 999 + 172 999 = = 35(1000 − 1) + 172 999 = 35000 + 172− 35 999 = 35172 − 35 999 . Portanto: α = 35172 − 35 99900 . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 3/1 Todo número com representação periódica é racional Para Saber Mais: Como toda expressão decimal infinita representa o limite de uma série, então as operações que fazemos para deduzir as frações geratrizes de d́ızimas periódicas são operações com limites. Portanto, essas operações só são válidas porque sabemos de antemão que todos os limites com que operamos existem. Se aplicarmos operações com limites sem ter essa certeza, podemos chegar a resultados inconsistentes. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 4/1 Todo racional tem representação periódica α ∈ Q ⇒ α tem representação decimal periódica (ou finita) Algoritmo da divisão continuada. Exemplo: 140 27 50 0, 518 230 140 Portanto: 14 27 = 0, 518518 . . . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 5/1 Todo racional tem representação periódica 140 27 50 0, 518 230 140 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 6/1 Todo racional tem representação periódica 140 27 50 0, 518 230 140 14 27 14 0 140 27 5 5 50 27 23 1 230 27 14 8 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 6/1 Todo racional tem representação periódica p = a0q + r0, a0, r0 ∈ N, r0 < q p q = a0 + r0 q , a0 ∈ N, 0 6 r0 q < 1 10r0 = a1q + r1, a1, r1 ∈ N, a1 < 10, r1 < q r0 q = a1 10 + r1 10 q , a1, r1 ∈ N, a1 < 10, 0 6 r1 q < 1 p q = a0 + a1 10 + r1 10q , a0, a1, r1 ∈ N, 0 6 a1 < 10, 0 6 r1 10q < 1 10 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 7/1 MA11 - Unidade 6 Representação Decimal dos Reais Aula 6.2 - Cardinalidades dos Conjuntos Númericos Victor Giraldo PROFMAT - SBM 11 de Março de 2013 Tantos racionais quantos naturais 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 2/6 Tantos racionais quantos naturais 1 2 3 4 5 1 2 3 4 5 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 3/6 A diagonal de Cantor Suponhamos que exista f : N → [0, 1] bijetiva 1 → f (1) = α1 = 0, a11a12a13a14a15 . . . 2 → f (2) = α2 = 0, a21a22a23a24a25 . . . 3 → f (3) = α3 = 0, a31a32a33a34a35 . . . 4 → f (4) = α4 = 0, a41a42a43a44a45 . . . 5 → f (5) = α5 = 0, a51a52a53a54a55 . . . ... ... Constrúımos um número real β = 0, b1b2b3 . . ., em que cada d́ıgito bk é obtido trocando-se o d́ıgito akk acima. Então β é diferente de todos os αk , pois difere de cada um destes em pelo menos um d́ıgito. Logo não pode haver uma bijeção entre N e R. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 5/6 Mais irracionais que racionais Então: R não é enumerável. A cardinalidade de R é estritamente maior que a de N. Se R \Q fosse enumerável, então R = (R \Q) ∪Q também seria. Existem: Tantos inteiros e racionais quantos naturais (como já foi visto nas unidades anteriores). Mais irracionais que racionais. Tantos irracionais quantos reais. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 6 , Representação Decimal dos Reais slide 6/6 MA11 - Unidade 7 Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto Aula 7.1 - Desigualdades Victor Giraldo PROFMAT - SBM 18 de Março de 2013 Corpo Ordenado Já observamos anteriormente que (R,+, · ,6) é um corpo ordenado. Isto significa que R é munido de uma relação de ordem satisfazendo ∀ x , y , ∈ R: (i) reflexividade: x 6 x ; (ii) antissimetria: x 6 y e y 6 x ⇒ x = y ; (iii) transitividade: x 6 y e y 6 z ⇒ x 6 z ; (iv) tricotomia: vale uma e somente uma das possibilidades x < y , x = y ou x > y ; (v) monotonicidade da adição: x 6 y ⇒ x + z 6 y + z ; (vi) monotonicidade da multiplicação: x 6 y , z > 0 ⇒ x · z 6 y · z . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 2/8 Corpo Ordenado Estas propriedades podem ser estabelecidas de forma equivalente: Existe um subconjunto R+ ⊂ R, chamado conjunto dos números reais positivos, satisfazendo ∀ x , y , ∈ R: P1) Dado o número real x , há três possibilidades que se excluem mutuamente: ou x ∈ R+, ou x = 0 ou −x ∈ R+. P2) A soma e o produto de números positivos são ainda números positivos. Definição: x < y se y − x ∈ R+. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 3/8 Propriedades das Desigualdades Dáı, decorrem as demais propriedades: (i) tricotomia: vale uma e somente uma das alternativas x < y , x = y ou x > y ; (ii) transitividade: x < y e y < z ⇒ x < z ; (iii) monotonicidade da adição: x < y ⇒ x + z < y + z ; (iv) monotonicidade da multiplicação: x < y , z positivo ⇒ x · z < y · z . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 4/8 Tricotomia e Transitividade A tricotomia segue imediatamente de (P1): vale uma e somente uma das alternativas x − y ∈ R+, x − y = 0 ou y − x ∈ R+. A transitividade segue de (P2): x < y ⇒ y − x ∈ R+ y < z ⇒ z − y ∈ R+ } ⇒ (y − x) + (z − y) ∈ R+ ⇒ z − x ∈ R+ ⇒ x < z PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 5/8 Monotonicidades A monotonicidade de adição segue da definição de x < y : x < y ⇒ y − x ∈ R+ ⇒ (y + z)− (x + z) ∈ R+ ⇒ x + z < y + z A monotonicidade de multiplicação segue de (P2): x < y , z > 0 ⇒ y − x ∈ R+ , z ∈ R+ ⇒ (y − x) z ∈ R+ ⇒ y z − x z ∈ R+ ⇒ x z < y z ∈ R+ PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 6/8 Generalizações das monotonicidades Monotonicidade da adição generalizada: x < y e x ′ < y ′ ⇒ x + x ′ < y + y ′. x < y x ′ < y ′ } ⇒ { x + x ′ < y + x ′ x ′ + y < y ′ + y } ⇒ x + x ′ < y + y ′ Monotonicidade da multiplicação generalizada: 0 < x < y e 0 < x ′ < y ′ ⇒ x x ′ < y y ′. x < y , x ′ > 0 ⇒ x x ′ < y x ′ x ′ < y ′ , y > 0 ⇒ x ′ y < y ′ y } ⇒ x x ′ < y y ′ PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 7/8 Generalizações das monotonicidades x > 0 ⇒ x2 > 0 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 8/8 Generalizações das monotonicidades x > 0 ⇒ x2 > 0 0 < x < y ⇒ 0 < 1 y < 1 x PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 8/8 Generalizações das monotonicidades x > 0 ⇒ x2 > 0 0 < x < y ⇒ 0 < 1 y < 1 x x < y , z < 0 ⇒ x z > y z PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 8/8 MA11 - Unidade 7 Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto Aula 7.2 - Intervalos Victor Giraldo PROFMAT - SBM 17 de Março de 2013 Intervalos Sejam a, b números reais, com a < b. Os nove subconjuntos de R abaixo definidos são chamados intervalos. [a, b] = {x ∈ R ; a ≤ x ≤ b}; (−∞, b] = {x ∈ R ; x ≤ b}; (a, b) = {x ∈ R ; a < x < b}; (−∞, b) = {x ∈ R ; x < b}; [a, b) = {x ∈ R ; a ≤ x < b}; [a,+∞) = {x ∈ R ; a ≤ x}; (a, b] = {x ∈ R ; a < x ≤ b}; (a,+∞) = {x ∈ R ; a < x}; (−∞,+∞) = R. Atenção: ∞ não é um número real!! Aqui, o śımbolo ∞ serve justamente para indicar que o intervalo não é limitado por nenhum número real (inferior ou superiormente, conforme o caso). PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalose Valor Absoluto slide 2/4 Intervalos Para todo intervalo I ⊂ R vale a propriedade: x , y ∈ I , x < z < y ⇒ z ∈ I . Se considerados também os intervalos degenerados: o conjunto vazio ∅; os conjuntos unitários {a}; Então vale a caracterização: I ⊂ R é um intervalo se, e somente se, x , y ∈ I , x < z < y ⇒ z ∈ I . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 3/4 Intervalos e densidade Q e R \Q são densos em R. m Todo intervalo não degenerado contém (infinitos) número racionais e (infinitos) números irracionais. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 4/4 MA11 - Unidade 7 Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto Aula 7.3 - Valor Absoluto Victor Giraldo PROFMAT - SBM 17 de Março de 2013 Definição Definição (para x ∈ R): |x | = { x , se x > 0 −x , se x < 0. Outras caracterizações equivalentes: |x | = max{−x , x} |x | = √ x2 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 2/5 Interpretação geométrica Interpretação geométrica de |x |: distância até a origem. Interpretação geométrica de |x − y |: distância de x a y . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 3/5 Valor absoluto e desigualdades |x | < ε ⇐⇒ −ε < x < ε 0 ε−ε |x − a| < ε ⇐⇒ −ε < x − a < ε ⇐⇒ a− ε < x < a+ ε A distância de x a a é menor que ε. aa− ε a + ε ε ε PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 4/5 Propriedades algébricas (i) |x + y | 6 |x |+ |y | (desigualdade triangular) (ii) |x y | = |x | |y | x 6 |x | e y 6 |y | ⇒ x + y 6 |x |+ |y | −x 6 |x | e −y 6 |y | ⇒ −(x + y) 6 |x |+ |y | ⇒ |x |+ |y | > max{x + y ,−(x + y)} = |x + y | |x y |2 = (x y)2 = x2y2 = |x |2|y |2 ⇒ |x y | = |x | |y | PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 7 , Desigualdades, Intervalos e Valor Absoluto slide 5/5 MA11 - Unidade 8 Funções Reais e Gráficos Aula 8.1 - Gráficos Victor Giraldo PROFMAT - SBM 18 de Março de 2013 Funções Reais e Gráficos Uma função f : D ⊂ R→ R é chamada uma função real de variável real. O gráfico de f é o subconjunto do plano cartesiano R2: G (f ) = { (x , y) ∈ R2 ; x ∈ D , y = f (x) } . (x , y) ∈ G (f ) ⇐⇒ x ∈ D e os números reais x e y satisfazem a lei de associação de f . O gráfico de f é o lugar geométrico dos pontos que satisfazem a sua lei de associação. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 2/6 Gráficos e Tabelas Procedimento usual para traçar gráficos (no ensino básico): fórmula → tabela → gráfico Este procedimento requer cuidados! Exemplo 1: h : R \ {0} → R, h(x) = x |x | 1 2 3 4−1−2−3−4 1 2 −1 −2 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 3/6 Gráficos e Tabelas Exemplo 2: q : R→ R, q(x) = 2x3 − 3x2 + x x q(x) −3 −84 −2 −30 −1 −6 0 0 1 0 2 6 3 30 1 2 3−1−2−3 10 20 30 −10 −20 −30� � � � � � PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 4/6 Gráficos e Tabelas Exemplo 2: q : R→ R, q(x) = 2x3 − 3x2 + x x q(x) 0, 1 0, 072 0, 2 0, 096 0, 3 0, 084 0, 4 0, 048 0, 5 0 0, 6 −0, 048 0, 7 −0, 084 0, 8 −0, 096 0, 9 −0, 072 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1−0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 −0.1 −0.2 −0.3 −0.4 � � � � � � � � � � � PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 5/6 Gráficos e Tabelas Exemplo 2: q : R→ R, q(x) = 2x3 − 3x2 + x Gráfico em duas janelas diferentes: 1 2 3−1−2−3 10 20 30 −10 −20 −30 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0 1.1−0.1 0.1 0.2 0.3 0.4 −0.1 −0.2 −0.3 −0.4 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 6/6 MA11 - Unidade 8 Funções Reais e Gráficos Aula 8.2 - Gráficos, Equações, Inequações e Doḿınios Victor Giraldo PROFMAT - SBM 18 de Março de 2013 Gráficos, equações e inequações Exemplo 1: 2x − 1 x − 2 > 3, para x ∈ R. Se x − 2 > 0, isto é, x > 2: 2x − 1 x − 2 > 3 ⇐⇒ 2x − 1 > 3x − 6 ⇐⇒ x < 5. Os valores que satisfazem à inequação neste intervalo são: 2 < x < 5. Se x − 2 < 0, isto é, x < 2: 2x − 1 x − 2 > 3 ⇐⇒ 2x − 1 < 3x − 6 ⇐⇒ x > 5. Não existem valores que satisfaçam à inequação neste intervalo. Solução: ]2, 5[ . PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 2/6 Gráficos, equações e inequações Exemplo: 2x − 1 x − 2 > 3, para x ∈ R. 1 2 3 4 5 6 7 8 9−1−2−3−4−5 1 2 3 4 5 −1 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 3/6 Gráficos e doḿınios Não é incomum encontrarmos em livros do ensino médio exerćıcios do tipo “determinar o doḿınio” de funções com expressões algébricas dadas. Uma função é definida por três elementos: doḿınio, contradoḿınio e lei de associação. Assim, o doḿınio de uma função é parte de sua definição. PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 4/6 Gráficos e doḿınios Exemplo: Dentre todos os retângulos cujo peŕımetro é igual a 1, determinar aquele de maior área. Se chamamos a medida do lado de x , a área será dada por: S(x) = x ( 1 2 − x ) . S : ] 0, 12 [ → R x 7→ x ( 1 2 − x ) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0 0.1 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 5/6 Gráficos e doḿınios Exemplo: O preço de um lápis é R$ 0, 25. Qual é o preço de n lápis? p : N → R n 7→ 0, 25 n 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 � � � � � � � � � � PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 6/6 MA11 - Unidade 8 Funções Reais e Gráficos Aula 8.3 - Gráficos e Transformações no Plano Victor Giraldo PROFMAT - SBM 18 de Março de 2013 Gráficos e translações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 y = sen x PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 2/12 Gráficos e translações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 y = sen x y = sen x + 1 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 3/12 Gráficos e translações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 y = sen x y = sen ( x − π 4 ) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 4/12 Gráficos e translações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 y = sen x y = sen x y = sen ( x − π 4 ) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 5/12 Gráficos e translações Parâmetros aditivos ←→ Translações horizontais e verticais f (x) = f (x − b) + a PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 6/12 Gráficos e translações Parâmetros aditivos ←→ Translações horizontais e verticais f (x) = f (x − b) + a Parâmetro a ←→ Translações verticais: se a > 0, no sentido positivo do eixo (para cima); se a < 0, no sentido negativo do eixo (para baixo). Parâmetro b ←→ Translações horizontais: se b > 0, no sentido positivo do eixo (para a direita); se b < 0, no sentido negativo do eixo (para a esquerda). PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 6/12 Gráficos e dilatações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 y = sen x PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 7/12 Gráficos e dilatações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 −2 y = sen x y = 2 sen x PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 8/12 Gráficos e dilatações 1 2 3 4 5 6−1−2−3−4−5−6 1 2 −1 −2 y = sen x y = 2 sen x y = sen (x 2 ) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 9/12 Gráficos e dilatações Parâmetros multiplicativos ←→ Dilatações e reflexões horizontais e verticais f (x) = c f (d x) Parâmetro c ←→ Dilatações verticais: se c > 1, esticamento vertical; se 0 < c < 1, encolhimento vertical; se −1 < c < 0, encolhimento vertical composto com reflexão em relação ao eixo horizontal; se c < −1, esticamento vertical composto com reflexão em relação aoeixo horizontal; PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 10/12 Gráficos e dilatações Parâmetros multiplicativos ←→ Dilatações e reflexões horizontais e verticais f (x) = c f (d x) Parâmetro d ←→ Dilatações horizontais: se d > 1, esticamento horizontal; se 0 < d < 1, encolhimento horizontal; se −1 < d < 0, encolhimento horizontal composto com reflexão em relação ao eixo vertical; se d < −1, esticamento horizontal composto com reflexão em relação ao eixo vertical; PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 11/12 Transformações e o vértice da parábola y = a x2 + b x + c y = a (x − x0)2 + y0 (forma canônica) PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 12/12 Transformações e o vértice da parábola y = a x2 + b x + c y = a (x − x0)2 + y0 (forma canônica) 1 2−1−2 1 2 3 4 −1 1 2−1−2 1 2 3 4 −1 PROFMAT - SBM MA11 - Unidade 8 , Funções Reais e Gráficos slide 12/12 MA11 RES resumo1.1 resumo1.2 resumo2.1 resumo2.2 MA11_Resumo 03,1 MA11_Resumo 03,2 MA11_Resumo 03,3 MA11_Resumo 04,1 MA11_Resumo 05,1 MA11_Resumo 06,1 MA11_Resumo 06,2 MA11_Resumo 06,3 MA11_Resumo 07,1 MA11_Resumo 07,2 MA11_Resumo 07,3 MA11_Resumo 08,1 MA11_Resumo 08,2 MA11_Resumo 08,3
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