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ESA 2024 AULA 00 Introdução às Funções Prof. Ismael Santos t.me/CursosDesignTelegramhub 2 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Sumário Introdução 3 1.0 – Par e Par Ordenado 3 1.1 – Introdução 3 1.2 – Representação Gráfica de Par Ordenado 5 1.3 – Quadrantes do Sistema Cartesiano Ortogonal 7 1.4 – Casos Especiais de Pares Ordenados 9 1.5 – Representação do Par Ordenado por Diagrama 10 2.0 – Produto Cartesiano 11 2.1 – Conceito de Produto Cartesiano 11 2.2 – Propriedades do Produto Cartesiano 13 3.0 – Relações 16 3.1 – Conceito de Relação 16 4.0 – Domínio, Contradomínio e Conjunto Imagem 16 4.1 – Conceitos 16 4.2 – Domínio e Imagem pelo Gráfico 19 5.0 – Noções Introdutórias à Função 23 5.1 – Introdução 23 5.2 – Conceito de Função 23 5.3 – Funções no Gráfico 26 5.4 – Bijeção, Injeção e Sobrejeção de Funções 31 5.5 – Principais Funções Reais 34 6.0 – Paridade, Sinal e Igualdade de Funções 39 6.1 – Paridade de Funções 39 6.2 – Sinal de Funções 41 6.3 – Igualdade entre Funções 43 7.0 – Função dada por Intervalos 44 7.1 – Conceito 44 8.0 – Lista de Questões – Nível 1 47 8.1 – Gabarito 61 9.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 1 62 10.0 – Referências Bibliográficas 90 11.0 – Considerações Finais 90 t.me/CursosDesignTelegramhub 3 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Introdução Olá, meu querido aluno!! Tudo bem?? Como andam os estudos? Funções é um tema bastante extenso e, para que eu consiga passar os detalhes, a aula precisa ficar maior ainda...rsrsrs. Estudem com bastante afinco. Qualquer dúvida, só mandar mensagem no fórum, ok?? Sem mais, vamos à luta! 1.0 – Par e Par Ordenado 1.1 – Introdução Par é todo conjunto de dois elementos. Veja, abaixo, um exemplo: 𝐴 = {1; 2} ⟹ 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑐𝑜𝑚 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 Acima, temos um exemplo clássico de um conjunto com dois elementos. A esse conjunto podemos dar o nome de PAR. Segue abaixo uma observação importante. Em um conjunto, a ordem dos elementos não importa, bem como a quantidade de vezes que um determinado elemento repetir. Note o exemplo abaixo: 𝐴 = {1,2,3} 𝐵 = {1,2,2,3,3,3} Logo, 𝐴 = 𝐵 t.me/CursosDesignTelegramhub 4 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Par Ordenado: É todo conjunto de dois elementos onde a ordem importa, ou seja, ao permutar os elementos, estaremos diante de outro par ordenado. Para ilustrar, observe: 𝐴 = (1; 2) 𝐵 = (2; 1) Logo: 𝐴 ≠ 𝐵 Cabe ressaltar que o par ordenado, em regra, é representado da forma(𝑥; 𝑦), onde 𝑥 é o 1º elemento (a abcissa) e 𝑦 é o 2º elemento (a ordenada) do par ordenado. Assim: 𝑃 = (𝑥; 𝑦) ⟹ 𝑃 = (3; 2) 𝑃 → 𝑝𝑎𝑟 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑜 𝑥 = 3 → 𝑎𝑏𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑒 𝑃 𝑦 = 2 → 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 𝑑𝑒 𝑃 Não podemos esquecer que, se 𝑥 ≠ 𝑦, teremos: 𝐸𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑚 𝑒𝑚 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑑𝑖𝑓𝑒𝑟𝑒𝑛𝑡𝑒𝑠: 𝑃(𝑥; 𝑦) ≠ 𝑄(𝑦; 𝑥) t.me/CursosDesignTelegramhub 5 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES No entanto, se 𝑥 = 𝑦, então: 𝐸𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑖𝑠 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑚 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑖𝑔𝑢𝑎𝑖𝑠: 𝑃(𝑥; 𝑦) = 𝑄(𝑦; 𝑥) Quando se fala em abcissa é necessário sempre ter em mente duas correlações importantes, quais sejam: eixo x e domínio. No que tange à ordenada, faz-se necessário a seguinte: eixo y e imagem. Guarde isso em mente, repita infinitas vezes, pois ajudará lá na frente, ok? 1.2 – Representação Gráfica de Par Ordenado Até aqui, estudamos a representação algébrica de um par ordenado, porém, é possível apresentar cada par ordenado por meio de um gráfico, postado em um sistema cartesiano. O gráfico é formado por dois eixos, são eles: 𝑥 𝑒 𝑦. O eixo 𝑥 é chamado de abcissa, enquanto o eixo 𝑦 é chamado de ordenada. Uma característica deste gráfico é que os eixos 𝑥 𝑒 𝑦 formam um ângulo reto, ou seja, 90𝑜. Podemos destacar outras características importantes, quais sejam: • Eixo x: abcissa (ou conjunto que contém o domínio) • Eixo y: ordenada (ou conjunto que contém a imagem) • O: origem do sistema cartesiano • 𝑥 ⊥ 𝑦: formam 90𝑜 • Abcissa e Ordenada: são retas reais t.me/CursosDesignTelegramhub 6 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES • 𝑋𝑂𝑌: plano cartesiano formado pelos eixos Assim, observe o plano 𝑋𝑂𝑌 abaixo: Uma conclusão imediata é que: ao se escolher um número real 𝑥1 e um número real 𝑦1, as retas perpendiculares aos eixos que passam por esses números se encontram em um ponto: 𝑃1 (chamado de par ordenado). Veja: Sempre, na escrita e na representação de um par ordenado, a ordem é a seguinte: o elemento da abcissa por primeiro e, por segundo, o elemento da ordenada. t.me/CursosDesignTelegramhub 7 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 1.3 – Quadrantes do Sistema Cartesiano Ortogonal É fácil notar que o sistema cartesiano XOY divide o plano em quatro partes. Estas partes são chamadas de quadrantes. Note a representação abaixo: Podemos afirmar que o 1º quadrante possui pares ordenados com elementos positivos. O 2º quadrante possui pares com elementos negativos e positivos, respectivamente. Já o 3º quadrante, ambos os elementos dos pares ordenados são negativos. E, por fim, o 4º quadrante, que possui pares com elementos positivos e negativos. Para ilustrar, segue um quadro sinóptico: Quadrante Pares Ordenados 𝟏º (+;+) 𝟐º (−;+) 𝟑º (−;−) 𝟒º (+;−) Segue um exemplo de um Sistema Cartesiano com alguns pares ordenados. t.me/CursosDesignTelegramhub 8 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Perceba que há alguns pares ordenados na figura acima que NÃO pertecem a nenhum dos 4 quadrantes. A ideia, basicamente, é a seguinte: Pares Ordenados Pertence a(o) (𝟑; 𝟎) 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑏𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎 (𝟎; 𝟑) 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑝𝑜𝑠𝑖𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑎 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 (−𝟒; 𝟎) 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑏𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎 (𝟎;−𝟒) 𝑠𝑒𝑚𝑖𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑛𝑒𝑔𝑎𝑡𝑖𝑣𝑜 𝑑𝑎 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎 (𝟎; 𝟎) 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑑𝑎 𝑎𝑏𝑐𝑖𝑠𝑠𝑎𝑠 𝑒 𝑎𝑜 𝑒𝑥𝑖𝑜 𝑑𝑎𝑠 𝑜𝑟𝑑𝑒𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 t.me/CursosDesignTelegramhub 9 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 1.4 – Casos Especiais de Pares Ordenados Há casos em que os pares ordenados não ficam em determinado quadrante, ou seja, eles, na verdade, estão situados em sobre o eixo x ou sobre o eixo y. Podemos ter também a situação do par ordenado estar sobre a origem do sistema XOY. Veja: Note que os pares 𝑃1, 𝑃2 𝑒 𝑃3 estão sobre os eixos que formam o sistema cartesiano. Toda vez que isso acontecer, podemos concluir que esses pares não pertencem a nenhum dos quadrantes. Note o exemplo abaixo: 𝑃1 → (4; 0) → No eixo x, pois a ordenada é ZERO. 𝑃2 → (0; 3) → No eixo y, pois a abcissa é ZERO. 𝑃3 → (−1; 0) → No eixo x, pois a ordenada é ZERO. 𝑃4 → (0;−5) → No eixo y, pois a abcissa é ZERO. 𝑃0 → (0; 0) → Na origem, pois a abcissa é ZERO, bem como a ordenada. t.me/CursosDesignTelegramhub 10 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Resumindo, temos: Destaco, ainda, as seguintes observações: Números positivos e negativos, nos eixos, são divididos pelo ponto (0,0). As setas, rigorosamente expressas em apenas uma das extremidades de cada eixo, indicam o sentido de crescimento dos números e não, não podem ser colocadas em ambas as extremidades, ok? Os números que estão exatamente em cima de um eixo coordenado sempre têm uma das coordenadas igual a zero. Se o ponto está no eixo 𝑥, tem a coordenada 𝑦 = 0. Se o ponto está no eixo 𝑦, tem sua coordenada𝑥 = 0. Essa característica será muito útil em toda a nossa jornada na matemática! 1.5 – Representação do Par Ordenado por Diagrama Lembra da aula de conjuntos? Pois é! Lá aprendemos como representar um dado conjunto por meio de diagramas, que são linhas poligonais fechadas. Aqui, no tema par ordenado, também podemos representar geometricamente por meio de diagramas. Veja a seguir: Conjunto 𝑀 = {𝐴; 𝐵; 𝐶; 𝐷; 𝐸} Par Ordenado (x;y) Só a abcissa nula (0;y) se a ordenada negativa semieixo negativo da ordenada se a ordenada positiva semieixo positivo da ordenada Só a ordenada nula (x;0) se a abcissa positiva semieixo positivo da abcissa se a abcissa negativa semieixo negativo da abcissa t.me/CursosDesignTelegramhub 11 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Conjunto 𝑁 = {1; 2; 3; 4; 5} Conjunto de alguns pares ordenados ⇒ {(𝐴; 2), (𝐵; 4), (𝐶; 3), (𝐷; 4)(𝐸; 1)} Resumindo: cada seta que sai do primeiro conjunto em direção ao segundo, forma um para ordenado! 2.0 – Produto Cartesiano 2.1 – Conceito de Produto Cartesiano Chegamos a um ponto que ajuda na construção do conceito de função. Produto Cartesiano nada mais é que o conjunto formado por todos os pares da forma ( ; )x y , tal que x pertença ao primeiro conjunto do produto cartesiano, e y ao segundo conjunto. Lendo o conceito, parece ser difícil, para isso, vamos analisar o diagrama de um produto cartesiano. Imagine dois conjuntos A e B, não vazios, tais que: 𝐴 = {0; 1; 2} 𝐵 = {−1; 3; 4; 5} Ligando o elemento ZERO a todos os elementos do conjunto B: 𝑇𝑜𝑑𝑎𝑠 𝑜𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 0 ⟹ (0;−1)(0; 3)(0; 4)(0; 5) Ligando o elemento UM a todos os elementos do conjunto B: t.me/CursosDesignTelegramhub 12 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑇𝑜𝑑𝑎𝑠 𝑜𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 0 ⟹ (1;−1)(1; 3)(1; 4)(1; 5) 𝑇𝑜𝑑𝑎𝑠 𝑜𝑠 𝑝𝑎𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑜 𝑒𝑙𝑒𝑚𝑒𝑛𝑡𝑜 0 ⟹ (2;−1)(2; 3)(2; 4)(2; 5) Concluímos que o produto cartesiano de A em B é: 𝐴𝑥𝐵 = {(0;−1), (0; 3), (0; 4), (0; 5), (1;−1), (1; 3), (1; 4), (1; 5), (2;−1), (2; 3), (2; 4), (2; 5)} 𝐴𝑥𝐵 → Significa produto cartesiano de A em B, ou ainda, A cartesiano B Na formação do produto cartesiano 𝐴𝑥𝐵, os elementos de A sempre virão por primeiro no par ordenado, enquanto os elementos de B, virão por segundo, formando assim TODOS os pares ordenados possíveis. Podemos destacar que, 𝐴𝑥𝐵 é diferente de 𝐵𝑥𝐴, caso os conjuntos sejam diferentes. Imaginemos dois conjuntos A e B, tais que: t.me/CursosDesignTelegramhub 13 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝐴𝑥𝐵 → As “setas” saem do conjunto A em direção ao conjuntos B. 𝐵𝑥𝐴 →As “setas” saem do conjunto B em direção ao conjunto A Assim, 𝐴𝑥𝐵 = {(0; 2)(0; 3)(0; 4)(1; 2)(1; 3)(1; 4)} 𝐵𝑥𝐴 = {(2; 0)(2; 1)(3; 0)(3; 1)(4; 0)(4; 1)} A notação 𝐴2 significa 𝐴𝑥𝐴, ou seja, produto cartesiano de A em A. 2.2 – Propriedades do Produto Cartesiano Para finalizar o tema Produto Cartesiano apresento, a seguir, algumas propriedades. ➢ 𝐴𝑥𝐵 = 𝐵𝑥𝐴 𝑠𝑒, 𝑠𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒, 𝐴 = 𝐵 ➢ 𝐴𝑥𝐵 ≠ 𝐵𝑥𝐴 𝑠𝑒, 𝑠𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒, 𝐴 ≠ 𝐵 ➢ 𝐴𝑥∅ = ∅ ➢ 𝐴𝑥𝐴 = 𝐴2 ➢ 𝑛(𝐴𝑥𝐵) = 𝑛(𝐴) ∙ 𝑛(𝐵) , 𝑒𝑚 𝑞𝑢𝑒 𝑛(𝑋) é 𝑎 𝑐𝑎𝑟𝑑𝑖𝑛𝑎𝑙𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑗𝑢𝑛𝑡𝑜 𝑋. 1. (Estratégia Militares 2021 – Inédita – Prof. Ismael Santos) Se os pares ordenados (𝒂𝟐 + 𝟏; 𝒃 − 𝟐) e (𝟏𝟕; 𝟕) são iguais, então (𝒂; 𝒃), com 𝒂 < 𝟎 pertence ao: a) 1° quadrante b) 2° quadrante t.me/CursosDesignTelegramhub 14 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) 3° quadrante d) 4° quadrante Comentário: Igualando as coordenadas, temos que: 𝑎2 + 1 = 17 → 𝑎 = −4 𝑏 − 2 = 7 → 𝑏 = 9 Portanto, (−4; 9) pertence ao 2° quadrante. 2. (Estratégia Militares 2021 – Inédita – Prof. Ismael Santos) Considere a seguinte relação 𝑹 = {(𝒙; 𝒚) ∈ 𝑨𝒙𝑩| 𝒙 + 𝒚 = 𝟕}. Dados os conjuntos 𝑨 = {𝟏; 𝟑; 𝟒; 𝟓; 𝟔} e 𝑩 = {𝟐; 𝟒; 𝟔}, podemos afirmar que a cardinalidade de 𝑹 é: a) 0 b) 𝟏 c) 𝟐 d) 𝟑 Comentário: Achemos os pares ordenados caso a caso. Para 𝑥 = 1, temos 𝑦 = 6; 𝑥 = 3 → 𝑦 = 4; 𝑥 = 4 → 𝑦 = 3; 𝑥 = 5 → 𝑦 = 2; 𝑥 = 6 → 1. Portanto, os pares que satisfazem tais que os elementos de y pertençam a B são (1; 6), (3; 4), (5,2). Sendo assim, a cardinalidade de R é 3. 3. (Estratégia Militares 2021 – Inédita – Prof. Ismael Santos) Qual das opções abaixo apresenta o gráfico do produto cartesiano de 𝑨 em 𝑩, sendo 𝑨 = [𝟐; 𝟒) e 𝑩 = [𝟑; 𝟔) a) t.me/CursosDesignTelegramhub 15 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES b) c) d) Comentário: O produto cartesiano forma um retângulo preenchido para os intervalos dados. Basta agora, identificar que, como 4 e 6 não pertencem aos intervalos dados, as arestas equivalentes a esses valores são abertas. Sendo assim, o gráfico é: t.me/CursosDesignTelegramhub 16 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 3.0 – Relações 3.1 – Conceito de Relação Conceitualmente, relação é um subconjunto de um produto cartesiano. Ou seja, relação é uma parte, um pedaço de todos os pares ordenados de A cartesiano B. Graficamente, podemos dizer que: 𝑅1: 𝐴 → 𝐵 = {(0; −1)(0; 3)(2; 4)} Temos, no exemplo acima, 𝑅1 como uma relação de A em B, pois representamos alguns pares ordenados de todos os possíveis constantes no 𝐴𝑋𝐵. Em outras palavras, relação é o conjunto de algumas setas do diagrama. É um subconjunto do produto cartesiano. 𝑅1: 𝐴 → 𝐵 𝑠𝑒𝑟á 𝑢𝑚𝑎 𝑟𝑒𝑙çã𝑜 𝑑𝑒 𝐴 𝑒𝑚 𝐵 𝑠𝑒, 𝑠𝑜𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑠𝑒, 𝑅1 ⊂ 𝐴𝑥𝐵 4.0 – Domínio, Contradomínio e Conjunto Imagem 4.1 – Conceitos Este tema é de suma importância. Não pule nenhum detalhe. Vamos nessa? Imaginemos dois conjuntos 𝑀 𝑒 𝑁, não vazios, e 𝐹 sendo uma relação de 𝑀 em 𝑁. Temos que: t.me/CursosDesignTelegramhub 17 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Basicamente, podemos dizer que: o Domínio - conjunto dos elementos de onde asem as setas; o Contradomínio - conjunto dos elementos de onde chegam as setas; e o Imagem - subconjunto do contradomínio formado pelos elementos que realmente recebem as setas. 4. (EEAR-2007) Seja 𝒇:ℝ → ℝ a função representada pelo gráfico. Para 𝟒 ≤ 𝒙 ≤ 𝟖, tem-se: a) 𝟒 ≤ 𝒚 ≤ 𝟔 b) 𝟐 ≤ 𝒚 ≤ 𝟓 c) 𝟏 ≤ 𝒚 ≤ 𝟒 d) 𝟑 ≤ 𝒚 ≤ 𝟓 Comentário: t.me/CursosDesignTelegramhub 18 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Basta fazermos a análise do gráfico. O menor valor dentro deste intervalo é 2 e o maior valor é 5. 2 ≤ 𝑦 ≤ 5, 𝑒𝑠𝑠𝑎 é 𝑎 𝑠𝑜𝑚𝑏𝑟𝑎 𝑑𝑜 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑛𝑜 𝑒𝑖𝑥𝑜 𝑂𝑦. 5. (EEAR-2007) Considere o gráfico da função 𝒇:ℝ → ℝ e as afirmativas a seguir: I. 𝕯(𝒇) = ℝ II. 𝕴𝒎(𝒇) = ℝ III. 𝒇(−𝟏) = 𝒇(𝟏) IV. f é crescente no intervalo [1, 3]. Das 4 afirmativas, a) todas são verdadeiras. b) apenas uma é falsa. c) duas são falsas. d) apenas uma é verdadeira. Comentário: Da análise do gráfico, temos que 𝐼. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑛ã𝑜 ℎá 𝑙𝑖𝑚𝑖𝑡𝑎𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 (𝑏𝑜𝑙𝑖𝑛ℎ𝑎𝑠 𝑓𝑒𝑐ℎ𝑎𝑑𝑎𝑠) 𝑛𝑎𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑒𝑚𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒𝑠 𝑑𝑜 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝐼𝐼. 𝐹𝑎𝑙𝑠𝑜, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝐼𝑚 = ] − ∞, 5] 𝐼𝐼𝐼. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑓(−1) = 𝑓(1) = 0 𝐼𝑉. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝑜 𝑔𝑟á𝑓𝑖𝑐𝑜 𝑒𝑠𝑡á 𝑠𝑢𝑏𝑖𝑛𝑑𝑜 𝑛𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑣𝑎𝑙𝑜 𝑑𝑜 𝑑𝑜𝑚í𝑛𝑖𝑜. t.me/CursosDesignTelegramhub 19 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Lembre-se que domínio é sempre o primeiro elemento do par ordenado. Por sua vez,Imagem é sempre o segundo elemento do par ordenado. Destaco ainda: Domínio: Ligado ao eixo x. Ou seja, todo domínio estará sobre o eixo X. Imagem: Ligado ao eixo y. Ou seja, toda ordenada estará sobre o eixo Y. 4.2 – Domínio e Imagem pelo Gráfico Agora, que acha de emcontrarmos o DOMÍNIO e a IMAGEM de uma função pelo gráfio? Topa? Vamos nessa, então! Ainda que não temhamos entrado no que de FATO é uma função, podemos emtender que a identificação do domínio, imagem e, até mesmo, do comtradomínio, está diretamente ligado à "sombra" que a linha do gráfico faz com os eixos coordenados. Para ilustrar o que acabei de falar, vamos aanalisar o gráfio abaixo de uma função real 𝑓: 𝐴 ⟶ 𝐵 cuja lei de formação é dada por 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 2𝑥 + 2. Aqui já vai a primeira dica: na nomenclatura 𝑓: 𝐴 ⟶ 𝐵, o conjunto 𝐴, por ser o primeiro, representa o DOMÍNIO da função dada. Por outro lado, o conjunto B, por ser o segundo na simbologia, representa o conjunto do CONTRADOMÍNIO. Ah! Já ia esquecendo: PRESTE, SEMPRE, MUITA ATENÇÃO NAS BOLINHAS ABERTAS DOS GRÁFICOS. Veja o gráfico: t.me/CursosDesignTelegramhub 20 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Veja que a função está delimitada ao intervalo [-2;1[. Quando delimitamos os valores da variável independente, os valores da variável dependente, ou da função, apresentam a consequência que, neste caso, é a de ter seus valores limitados, no eixo 𝑦, a valores compreendidos no intervalo [1;5[. Explicitando para o gráfico apresentado temos: 𝐼𝑚𝑓 = {𝑦 ∈ ℝ: 1 ≤ 𝑦 < 5} 𝐷𝑓 = {𝑥 ∈ ℝ:−2 ≤ 𝑥 < 1} Dizemos que essa função é válida apenas para o intervalo específico de seu domínio. Em outras palavras: o A "sombra" do gráfio no eixo 𝑥 sempre determinará o conjunto do DOMÍNIO, logo: 𝐴 = ]−2; 1[ o Já a "sombra" do gráfico no eixo 𝑦 sempre determinará o conjunto da IMAGEM, logo: 𝐵 = [1; 5[ o Com base nessa análise, podemos afirmar que nossa função é definida da forma: 𝑓: ]−2; 2[ ⟶ [1; 5[ Há diversas formas de combrança deste tema em prova, uma delas é pedir, de forma direta, o conjunto domínio de uma função dada. Basicamnete, nesses casos, a ssaída sera fazer a condição de existência da função que, geralemte, acaba caindo numa inquação. Veja um exemplo prático: 6. (EsPCEx-2002) - Sejam f e g funções de A emℝ, definidas por 𝒇(𝒙) = √ 𝒙−𝟏 𝒙+𝟏 e 𝒈(𝒙) = √𝒙−𝟏 √𝒙+𝟏 . Nessas condições pode-se afirmar que 𝒇 = 𝒈 se: a) 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟏 ou 𝒙 − 𝟏} b) 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≠ −𝟏} c) 𝑨 = ℝ d) 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ 𝟏} e) 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟏} Comentário: Para que a raiz quadrada esteja definida no campo dos reais, é necessário que o número dentro da raiz (o radicando) seja não negativo. Dessa forma, para que 𝑓(𝑥) esteja definida, temos que t.me/CursosDesignTelegramhub 21 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝒙−𝟏 𝒙+𝟏 ≥ 𝟎 ⇒ 𝒙 ≥ 𝟏 ou 𝒙 < −𝟏 Perceba que o x não pode ser igual a −1 pois, nesse caso, o denominador seria nulo. Além disso, para que a função 𝑔(𝑥) esteja definida, é necessário que 𝒙 − 𝟏 ≥ 𝟎 ⇒ 𝒙 ≥ 𝟏 e que 𝒙 + 𝟏 > 𝟎 ⇒ 𝒙 > −𝟏 Assim, a interseção das condições para existência de g(x) nos dá 𝒙 ≥ 𝟏 Para haver uma igualdade entre as funções, é necessário fazermos a interseção dos domínios. Desta forma, para que 𝑓 = 𝑔, como a condição de existência de 𝑔(𝑥) é mais restrita, basta que ela seja satisfeita. Portanto, 𝑨 = {𝒙 ∈ ℝ | 𝒙 ≥ 𝟏} 7. (EEAR-2002) Seja 𝒇(𝒙) = 𝒙+𝟓− 𝟏𝟐 𝒙+𝟏 𝒙+𝟗 𝒙+𝟏 − 𝟓 𝒙 . O domínio de 𝒇 é: a)ℝ − {𝟎,−𝟏} b)ℝ − {𝟏,−𝟓} c) ℝ∗ d) ℝ∗ − {𝟏,−𝟏,−𝟓} Comentário: Note que em uma primeira análise, devemos ter 𝑥 ≠ −1 e 𝑥 ≠ 0. Vamos organizar a função 𝑓(𝑥) 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 5 − 12 𝑥 + 1 𝑥 + 9 𝑥 + 1 − 5 𝑥 = (𝑥 + 5) ∙ (𝑥 + 1) − 12 𝑥 + 1 ∙ 𝑥 ∙ (𝑥 + 1) (𝑥 + 9) ∙ 𝑥 − 5 ∙ (𝑥 + 1) 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 6𝑥 − 7 𝑥2 + 4𝑥 − 5 = (𝑥 − 1) ∙ (𝑥 + 7) (𝑥 − 1) ∙ (𝑥 + 5) , 𝑐𝑜𝑚 𝑥 ≠ 1 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 7 𝑥 + 5 t.me/CursosDesignTelegramhub 22 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Assim, devemos ter também 𝑥 ≠ −5. Logo, 𝐷 = ℝ − {−5,−1, 0, 1} 8. (EPCAR 2000) Observe o gráfico da função real 𝒈 e assinale a alternativa verdadeira. a) 𝒈(𝒂) = 𝒅 b) Suas raízes são os reais b e c. c) Seu conjunto imagem é 𝑰𝒎 = {𝒚 ∈ ℝ ∣ 𝟎 ≤ 𝒚 ≤ 𝒃}. d) Seu domínio é o conjunto 𝑫 = { 𝒙 ∈ ℝ ∣ 𝒂 ≤ 𝒙 ≤ 𝒄 } Comentários a) Falso Observe que no gráfico, a função não está definida para 𝑥 = 𝑎, então, não podemos garantir que 𝑔(𝑎) = 𝑑 b) Falso Não é representado no gráfico o valor de g(b), portanto, não podemos garantir que b é raiz da função. c) Verdadeiro Observe que independentemente do valor de x, a imagem se mantém entre b e 0, portanto, temos: 𝐼𝑚 = {𝑦 ∈ ℝ ∣ 0 ≤ 𝑦 ≤ 𝑏} d) Falso Como visto no item ‘a’, a função não está definida para 𝑥 = 𝑎, portanto x não pertence ao domínio, o que nos leva a concluir que: 𝐷 = { 𝑥 ∈ ℝ ∣ 𝑎 < 𝑥 ≤ 𝑐 } t.me/CursosDesignTelegramhub 23 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 5.0 – Noções Introdutórias à Função 5.1 – Introdução De forma bem lúdica, podemos construir o conceito de função com uma simples distribuição de brinquedos (conjunto A) para um grupo de crianças (conjunto B). Assim, temos: Fica fácil observar que todo brinquedo tem um dono. Essa palavra “um” deve ser entendido como um único. Assim: - João é dono único da bola. - Maria é dona única da boneca e da peteca. - Ismael é dono único do carro. - Léo não possui brinquedo. Qualquer que seja o elemento de um conjunto A, iremos associá-lo a um único elemento de um conjunto B. 5.2 – Conceito de Função Tecnicamente, uma função é uma regra que associa elementos de um conjunto “de partida”, chamado Domínio, a elementos de um conjunto “de chegada”, chamado Contradomínio. t.me/CursosDesignTelegramhub 24 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Para que tenhamos realmente uma função, apenas duas regras básicas devem ser seguidas: Analisemos alguns diagramas para verificar se as relações entre os conjuntos apresentados são ou não uma função. O diagrama anterior não representa uma função, pois não satisfaz a condição 1) enunciada acima, a de fornecer um 𝑓(𝑥) para todo 𝑥 pertencente ao Domínio. Perceba que os elementos B e D do domínio ficaram sem correspondentes no Contradomínio. Função 1) A regra da função deve fornecer um 𝑓(𝑥) para todo 𝑥 pertencente ao Domínio. Sem exceções. 2) Não são aceitas ambiguidades. A cada 𝑥 deve haver um único 𝑓(𝑥) correspondente. t.me/CursosDesignTelegramhub 25 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Essa já é uma função. Perceba que ambas as condições, 1) e 2), foram satisfeitas. Todos os elementos do Domínio têm correspondentes no Contradomínio e cada elemento do Domínio tem apenas um correspondente no Contradomínio. Aqui já não temos uma função, pois não satisfaz a condição 2), a de não haver ambiguidades. Perceba que o elemento B, do Domínio, está relacionado a dois elementos do Contradomínio e isso não é permitido para funções. t.me/CursosDesignTelegramhub 26 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Essa é uma função. Não há problema em ficarem elementos do contradomínio sem referentes. Não podemos ter elementos sem correspondentes no domínio apenas. Em uma função de A em B, ou A B→ , o conjunto A é o domínio (conjunto que não pode sobrar elemento). Por outro lado, B é o contradomínio (conjunto que pode sobrar elemento). Quando no conjunto B, contradomínio, não sobra elemento, dizemos que B também é imagem, ou seja,temos um caso claro e uma função sobrejetora. Pode acontecer de dois ou mais elementos do domínio possuírem a mesma imagem (que é única), mesmo assim será função. Não confunda a situação acima com um mesmo domínio com diferentes imagens. Isto nunca será função. 5.3 – Funções no Gráfico Existe a possibilidade de analisar um gráfico no plano cartesiano e verificar se ele é ou não função. t.me/CursosDesignTelegramhub 27 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES A técnica utilizada é simples: basta traçar retas paralelas ao eixo y, ou seja, retas perpendiculares ao eixo x. No caso da reta cortar, em no máximo, um ponto o gráfico, estaremos, assim, diante de uma função. Vamos ver com exemplos? Simbora! a) Veja, no exemplo acima, que o gráfico é cortado por três retas (g, h, i) perpendiculares ao eixo x. Perceba que cada reta corta o gráfico em dois pontos, mostrando que o gráfico do círculo acima não pode ser considerado uma função. b) t.me/CursosDesignTelegramhub 28 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Veja, no exemplo acima, que o gráfico é cortado por três retas (g, h, i) perpendiculares ao eixo x. Perceba que cada reta corta o gráfico em apenas um ponto, mostrando que o gráfico da parábola acima pode ser considerada uma função. 9. (EEAR 2022.1) Seja uma função 𝒇: 𝑨 → 𝑩 tal que 𝑨 = {𝟎, 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒} e 𝑩 = ℝ . A alternativa que apresenta todos os pontos de um possível gráfico de 𝒇 é: a) (𝟎, 𝟎); (𝟎, 𝟏); (𝟎, 𝟐); (𝟎, 𝟑) 𝒆 (𝟎, 𝟒) b) (𝟎, 𝟎); (𝟏, 𝟎); (𝟐, 𝟎); (𝟑, 𝟎) 𝒆 (𝟒, 𝟎) c) (𝟎, 𝟎); (𝟏,−𝟏); (𝟐, −𝟐) 𝒆 (𝟑,−𝟑) d) (𝟎, 𝟏); (𝟐, 𝟑); (𝟒, 𝟓) 𝒆 (𝟓, 𝟔) Comentário: Note que para que seja uma função, deve-se atender à alguns pré-requisitos, como: • Todos os elementos do domínio são “utilizados” •Não podemos ter um mesmo elemento do domínio conectado à um ou mais elementos do contradomínio Essas não são as únicas condições, mas resolvem nosso problema. Avaliando cada alternativa, temos: a) Um mesmo elemento do domínio possui 5 imagens diferentes → 𝑓 não seria uma função b) Correto! Liga cada elemento de A a um único de B c) Um elemento do domínio não está sendo utilizado (4) → 𝑓 não seria uma função d) O elemento 5 não pertence ao domínio da função 𝑓 10. (EEAR-2010) Considerando 𝑫 = [𝟎, 𝟏𝟎] o domínio de uma função 𝒚 = 𝒇(𝒙), um gráfico que poderia representá-la é: a) b) t.me/CursosDesignTelegramhub 29 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) d) Comentário: Na letra A, não temos uma função. Na letra C, o domínio no gráfico não condiz com o do enunciado. Na letra D, o domínio está aberto em 10, logo, não corresponde ao do enunciado. De acordo com a definição de função e do intervalo dado, temos que a única possibilidade é o item b. 11. (EsPCEx-2001) - Se o domínio da função 𝒇(𝒙) = (𝒙𝟐 − 𝟗) ⋅ (𝒙𝟐 − 𝟒) ⋅ 𝒙𝟐 é 𝑫(𝒇) = {−𝟑,−𝟐, 𝟎, 𝟐, 𝟑}, pode-se dizer que seu conjunto imagem possui: a) exatamente 5 elementos. b) exatamente 4 elementos. c) um único elemento. d) exatamente 2 elementos. e) exatamente 3 elementos. Comentário: Perceba que se trata de uma função polinomial par, uma vez que todos os expoentes são pares. Além disso, veja que 3,2 e 0 são raízes da função. Dessa forma, segue que todos os elementos do domínio são raízes da função. Assim, o único elemento da imagem é 0. 12. (EPCAR 2000) Qual dos gráficos NÃO representa uma função? a) b) c) d) t.me/CursosDesignTelegramhub 30 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Comentários Para que uma função esteja definida, cada x do domínio deve ter como imagem apenas um elemento do contradomínio. Observe que no gráfico representado no item c, cada x do domínio tem como imagem mais de um elemento do contradomínio e, portanto, não representa uma função. Obs.: Note que isso só vale porque estamos considerando a função de 𝒙 → 𝒚. 13. (EPCAR 2002) Dados os conjuntos 𝑨 = {−𝟏, 𝟎, 𝟏, 𝟐} e 𝑩 = {𝟎, 𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒} assinale dentre as relações seguintes, a alternativa que representa uma função de 𝑨 em 𝑩. a) {(−𝟏, 𝟎); (𝟎, 𝟏); (𝟏, 𝟐); (𝟏, 𝟑); (𝟐, 𝟒)} b) {(−𝟏, 𝟏); (𝟎, 𝟏); (𝟏, 𝟎); (𝟏, 𝟐)} c) {(𝟎, 𝟏); (𝟏, 𝟎); (𝟐, 𝟏); (𝟐, 𝟒)} d) {(−𝟏, 𝟏); (𝟎, 𝟎); (𝟏, 𝟏); (𝟐, 𝟒)} Comentários Se queremos uma função de A em B, cada elemento de A deve ter como imagem apenas um elemento de B, o que nos leva a eliminar os itens a, b e c, pois em a, o elemento 1 do conjunto A tem como imagem 2 e 3, em ‘b’ o elemento 1 tem como imagem 0 e 2 e em ‘c’ o elemento 2 tem como imagem os elementos 2 e 4, descaracterizando uma função. Portanto, apenas no item ‘d’ temos uma função de A em B possível. 14. (CMRJ 2000) Cada figura abaixo, mostra uma relação binária de 𝑨 = {𝟏, 𝟐, 𝟑, 𝟒} em 𝑩 = {𝟓, 𝟔, 𝟕, 𝟖}. Neste caso, podemos afirmar que: t.me/CursosDesignTelegramhub 31 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES a) (I), (II) e (III) são funções de A em B. b) (I), (II) e (III) não são funções de A em B. c) Somente (III) é uma função de A em B. d) Somente (II) não é uma função de A em B. e) Somente (I) não é uma função de A em B. Comentários Para que uma função exista, todos os elementos do domínio devem ter uma, e somente uma, imagem no contradomínio. Daí, concluímos que I e II não representam funções de A em B, pois em I, o elemento 2 não possui imagem e em II há um elemento com mais de uma imagem em B. Portanto, o único caso que representa uma função é o III. 5.4 – Bijeção, Injeção e Sobrejeção de Funções As diversas funções podem possuir algumas das seguintes classificações: injetora, sobrejetora e injetora. Para explicar este ponto recorrerei aos diagramas. Vamos a eles! ✓ Função Injetora: uma função é dita Injetora, ou Injetiva, quando, para domínios diferentes, temos também imagens diferentes. t.me/CursosDesignTelegramhub 32 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES ✓ Função Sobrejetora: uma função é Sobrejetora, ou Sobrejetiva, quando o conjunto da imagem for igual ao contradomínio. ✓ Função Bijetora: uma função será dita Bijetora, ou Bijetiva, quando for, ao mesmo tempo, injetiva e sobrejetiva. Podemos ainda, verificar se uma função é bijetora, injetora ou sobrejetora por meio do gráfico. t.me/CursosDesignTelegramhub 33 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Preste bastante atenção, não é tão difícil. I) Função Injetora: o gráfico de uma função terá característica de injetora, se toda e qualquer reta horizontal interceptá-lo no máximo em um ponto. Isso se faz verdade, pois em caso contrário haveria um valor de y associado a mais de um x. 𝑟𝑎//𝑟𝑏//𝑟𝑐//𝑟𝑑//𝑂𝑥 Toda função afim, ou até mesmo a linear, é classificada como função injetora. II) Função Sobrejetora: o gráfico de uma função terá características de sobrejetora, toda vez que retas paralelas a eixo x cortarem em um ou mais pontos o gráfico de uma função. 𝑟𝑎//𝑟𝑏//𝑟𝑐//𝑟𝑑//𝑂𝑥 III) Função Bijetora: o gráfico de uma função terá características de bijetora, toda vez que retas paralelas ao eixo x cortarem em um único ponto. t.me/CursosDesignTelegramhub 34 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑟𝑎//𝑟𝑏//𝑟𝑐//𝑟𝑑//𝑂𝑥 15. (EEAR-2008) Considere os gráficos. É(são) injetora(s) a(s) função(ões): a) I e III, apenas. b) III, apenas. c) I, apenas. d) I, II e III. Comentário: Temos que Uma função injetora é aquela em que cada elemento da imagem está ligado a um único elemento do domínio. Logo, temos que a única função que satisfaza definição acima é a Função III. 5.5 – Principais Funções Reais Como já é sabido, há diversas funções reais. Passarei, a seguir, as mais comuns. t.me/CursosDesignTelegramhub 35 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES I) Função Constante: É toda função que associa a todo número real da abcissa, um outro real constante, situado na ordenada. Em outras palavras, é toda função que apresenta a seguinte lei de formação. 𝑓(𝑥) = 𝑐 𝑜𝑢 𝑦 = 𝑐 ; 𝑐 ∈ ℝ Exemplo: 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 2 Vejamos no quadro de valor numérico de função, qual o comportamento da função quando se atribuir valores para a variável x. 𝒙 𝒚 = 𝒇(𝒙) −𝟐 𝑓(−2) = 2 𝟏 𝑓(1) = 2 𝟎 𝑓(0) = 2 𝟐 𝑓(2) = 2 Observe, agora, no gráfico: É fácil notar que, por mais que o valor do domínio mude, a função permanece constante, cujo valor é 2. Toda função constante possui como gráfico uma reta paralela ao eixo x. Por este motivo, a função constante nunca será uma função injetora nem bijetora. t.me/CursosDesignTelegramhub 36 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES II) Função Linear: É toda função da forma: 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 𝑜𝑢 𝑦 = 𝑎𝑥 ; 𝑎 ∈ ℝ∗ Exemplo: 𝑦 = 𝑓(𝑥) = 2𝑥 Vejamos no quadro do valor numérico o comportamento do gráfico quando se atribui valores para a variável x. 𝒙 𝒚 = 𝒇(𝒙) = 𝟐𝒙 −𝟏 𝑓(−1) = 2(−1) = −2 𝟎 𝑓(0) = 2(0) = 0 𝟏 𝑓(1) = 2(1) = 2 𝟐 𝑓(2) = 2(2) = 4 Observe, agora, no gráfico: É fácil notar que a reta da função é descrita pelos infinitos pares ordenados correspondentes à sua lei de formação. Note ainda que alguns deles (𝑃1; 𝑃2; 𝑃3; 𝑃4) estão destacados no gráfico. Assim: 𝑃1 = (−1;−2) ∈ 𝑦 𝑃2 = (0; 0) ∈ 𝑦 t.me/CursosDesignTelegramhub 37 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑃3 = (1; 2) ∈ 𝑦 𝑃4 = (2; 4) ∈ 𝑦 III) Função Identidade: É toda função linear, na qual o coeficiente angular “a” é igual a 1. Ou seja, é toda função da forma: 𝑦 = 𝑥 𝑜𝑢 𝑓(𝑥) = 𝑥 Exemplo: 𝑓(𝑥) = 𝑥 Observe no quadro: Analisando o gráfico a partir dos pares ordenados obtidos, temos: Note que o gráfico é o conjunto dos infinitos pares ordenados. Alguns destes, destaco abaixo: 𝒙 𝒇(𝒙) = 𝒙 −𝟏 𝑓(−1) = −1 𝟎 𝑓(0) = 0 𝟏 𝑓(1) = 1 𝟐 𝑓(2) = 2 t.me/CursosDesignTelegramhub 38 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑃1 = (−1;−1) ∈ 𝑦 𝑃2 = (0; 0) ∈ 𝑦 𝑃3 = (1; 1) ∈ 𝑦 𝑃4 = (2; 2) ∈ 𝑦 Nas Funções Identidade, os pares ordenados possuem abcissas e ordenadas com os mesmos valores. Destaco ainda como essa função é conhecida: FUNÇÃO 𝛽13. Tem este apelido por coincidir com a bissetriz dos quadrantes ÍMPARES. IV) Função Afim: É toda função polinomial do 1º grau, descrita da forma: 𝑦 = 𝑎𝑥 + 𝑏 𝑜𝑢 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 , 𝑎 ∈ ℝ∗ 𝑒 𝑏 ∈ ℝ Exemplo: 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 2, ou seja, com 𝑏 > 0 t.me/CursosDesignTelegramhub 39 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES V) Função Quadrática: É toda função polinomial do 1º grau, descrita da forma: 𝑦 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 𝑜𝑢 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 , 𝑎 ∈ ℝ∗ ; 𝑏 𝑒 𝑐 ∈ ℝ Exemplo: 6.0 – Paridade, Sinal e Igualdade de Funções 6.1 – Paridade de Funções Falar em paridade de função na mais é que verificar se dada função é PAR ou ÍMPAR. Sempre bom destacar que uma classificação exclui a outra, ou seja, ou é PAR ou é ÍMPAR. Destaco ainda que pode acontecer da função dada não ser nenhuma delas. Há duas formas de analisar a função quanto à paridade: a algébrica e a geométrica. Vamos estudar cada uma em separado. Pensando na forma algébrica, uma dada função será PAR se, somente se, no domínio dado, o valor numérico de abcissas simétricas retornarem a mesma ordenada. Em outras palavras: 𝑓(𝑥) = 𝑓(−𝑥) Como exemplo, destaco: 𝑓(𝑥) = 𝑥2 t.me/CursosDesignTelegramhub 40 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Veja que: 𝑓(1) = (1)2 = 1 𝑒 𝑓(−1) = (−1)2 = 1 Ainda na forma algébrica, uma dada função será ÍMPAR se, somente se, no domínio dado, o valor numérico de abcissas simétricas retornarem a ordenas simétricas. Em outras palavras: 𝑓(𝑥) = −𝑓(−𝑥) Como exemplo, destaco: 𝑓(𝑥) = 𝑥3 𝑓(1) = (1)3 = 1 𝑒 𝑓(−1) = (−1)3 = −1 𝑓(1) = −𝑓(−1) Vamos entender, agora, o conceito de paridade de função a partir da análise geométrica. Uma função será dita PAR quando seu gráfico for SIMÉTRICO (espelhado) em relação à ordenada. Ou seja, quando o eixo das ordenadas dor o eixo de simetria do gráfico, dividindo, assim, ao meio. Veja o gráfico da função: 𝑓(𝑥) = 𝑥2 t.me/CursosDesignTelegramhub 41 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Já uma função será dita ÍMPAR quando seu gráfico for SIMÉTRICO (espelhado) em relação à origem do sistema cartesiano. Ou seja, quando o ponto (0; 0) for o ponto em que o gráfico faz um espelho. Veja o gráfico da função: 𝑓(𝑥) = 𝑥3 6.2 – Sinal de Funções Basicamente, falar em sinal de função é classificar uma função, em dado intervalo do domínio, em POSITIVA, NEGATIVA ou NULA. Veja o gráfico abaixo da função 𝑓(𝑥) = 𝑥3 . t.me/CursosDesignTelegramhub 42 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Observe que eu destaque uma linha na vertical passando pelo ponto de interseção do gráfico com o eixo 𝑂𝑥. A este ponto damos o nome de RAIZ da FUNÇÃO. É exatamente neste ponto que o gráfico troca de sinal. ISSO MESMO: toda vez que a linha do gráfico passar por uma raiz, a função trocará de sinal. Assim, toda parte do gráfico que está acima do eixo 𝑂𝑥 retorna um sinal positivo, por outro lado, toda a parte de baixo retorna um sinal negativo. Você deve estar se perguntando, "qual o sinal da função no ponto da raiz?". Eu respondo: em todos os pontos que são raízes de uma função o sinal é NULO, ou seja, a função assumi um valor igual a ZERO. Podemos fazer, inclusive, o seguinte resumo: 𝑓(𝑥) = 𝑥3 ⟹ { 𝑓(𝑥) > 0 , 𝑠𝑒 𝑥 > 1 𝑓(𝑥) = 0 , 𝑠𝑒 𝑥 = 1 𝑓(𝑥) < 0 , 𝑠𝑒 𝑥 < 1 Aproveito para dar uma dica sobre função crescente, decrescente e constante. 𝐹𝑢𝑛çã𝑜 𝐶𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑓(𝑥1) < 𝑓(𝑥2) 𝐹𝑢𝑛çã𝑜 𝐷𝑒𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒: 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑓(𝑥1) > 𝑓(𝑥2) 𝐹𝑢𝑛çã𝑜 𝐶𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒: 𝑥1 < 𝑥2 ⟹ 𝑓(𝑥1) = 𝑓(𝑥2) t.me/CursosDesignTelegramhub 43 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 6.3 – Igualdade entre Funções Duas ou mais função são ditas iguais se, somente se: • possuírem o mesmo domínio; • possuírem o mesmo contradomínio; • possuírem a mesma regra de correspondência Em outras palavras, temos que 𝑓: 𝐴 ⟶ 𝐵 𝑒 𝑔: 𝐶 ⟶ 𝐷 serão iguais se, somente se: 𝑨 = 𝑪;𝑩 = 𝑫 𝒆 𝒇(𝒙) = 𝒈(𝒙) Por favor, NÃO confunda o conceito de igualdade de funções com pontos de interseção entre funções. No primeiro caso, o gráfico é, literalmente, equivalente em todos os pontos. Já no segundo, há alguns pontos em que as funções assumem o mesmo valor. Veja, abaixo, um exemplo de interseção de funções. t.me/CursosDesignTelegramhub 44 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Veja que existem dois pontos de interseção, isso implica dizer que há duas abcissas que levam aos pontos igualdade. Para encontrar essas abcissas, basta igualar as funções. Observe: 𝑔(𝑥) = 𝑓(𝑥) 𝑥2 − 4𝑥 + 3 = 2𝑥 − 1 Da equação acima, teremos 𝑥1 𝑒 𝑥2, que são as abcissas dos pontos de interseção. Uma dica importante é: a análise do discriminante entrega a quantidade de interseções dos gráficos. Veja: { ∆> 0 ⟹ 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑚 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒çã𝑜∆= 0 ⟹ 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑚 𝑢𝑚 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒çã𝑜 ∆< 0 ⟹ 𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎 𝑒𝑚 𝑛𝑒𝑛ℎ𝑢𝑚 𝑝𝑜𝑛𝑡𝑜 𝑑𝑒 𝑖𝑛𝑡𝑒𝑟𝑠𝑒çã𝑜 Quero apresentar, agora, mais alguns conceitos! Vamos nessa? 7.0 – Função dada por Intervalos 7.1 – Conceito O que veremos aqui é que, na verdade, podemos ter várias definições diferentes para intervalos diferentes. Imagine um vendedor seguros que tem seu salário dado pelas seguintes condições: Salário depende do valor dos seguros vendidos nenhum seguro vendido Salário de R$2.000,00 Entre R$0,01 e R$5.000 em seguros vendidos R$2.000,00 + 10% de comissão sobre o volume vendido R$5.000,01 ou mais em seguros vendidos R$2.000,00 + 15% de comissão sobre o volume vendido t.me/CursosDesignTelegramhub 45 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Vamos simbolizar essa informação em um plano cartesiano? O esboço mostra que, para diferentes faixas de volume vendido, há comportamentos distintos para o salário. Essa é uma situação muito comum no dia a dia comercial. Agora, vamos representar essa situação de modo mais formal, definindo o salário 𝑆 em função do volume 𝑣 vendido. 𝑆(𝑣) = { 2000, 𝑠𝑒 𝑣 = 0 2000 + (10%). 𝑣, 𝑠𝑒 0 < 𝑣 ≤ 5000 2000 + (15%). 𝑣, 𝑠𝑒 𝑣 ≥ 5000,01 Como 𝑆(𝑣) é dividida em segmentos, dizemos que ela é uma função dada por intervalos. Vamos a mais um exemplo? Veja a função t.me/CursosDesignTelegramhub 46 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑓(𝑥) = { 𝑥 − 3, 𝑠𝑒 − ∞ < 𝑥 ≤ 2 𝑥2 − 6𝑥 + 7, 𝑠𝑒 2 < 𝑥 < 5 3, 𝑠𝑒 5 ≤ 𝑥 ≤ 8 −2𝑥 + 18, 𝑠𝑒 𝑥 > 8 Ainda que você não saiba esboçar todas essas funções separadamente, acompanhe meu raciocínio. Fique tranquilo que termos uma aula específica para tratar desse assunto novamente e com mais profundidade. Para termos uma única função, definida em intervalos, basta que esbocemos cada uma das condições como se fossem uma função única e, após, aproveitar apenas a parte do gráfico que esteja no intervalo solicitado. Por exemplo a parte de 𝑓(𝑥) = 𝑥2 − 6𝑥 + 7, esboçamos toda a parábola e aproveitamos apenas o “pedaço” da parábola que tem seus valores de 𝑥 entre 2 e 5. Não se esqueça de que as “bolinhas” fechadas no gráfico simbolizam pontos de inclusão, equivalentes à parte de igualdade do símbolo de ≤ utilizado na definição algébrica da função por intervalos. Vejamos como fica o esboço do gráfico de 𝑓(𝑥). t.me/CursosDesignTelegramhub 47 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 8.0 – Lista de Questões – Nível 1 (EsSA 2012) – Se 𝒇(𝟐𝒙 + 𝟏) = 𝒙𝟐 + 𝟐𝒙, então 𝒇(𝟐) vale: a) 𝟓 𝟒 b) 𝟑 𝟐 c) 𝟏 𝟐 d) 𝟑 𝟒 e) 𝟓 𝟐 (EsSA 2012) – Os gráficos das funções reais 𝒇(𝒙) = 𝟐𝒙 − 𝟐 𝟓 e 𝒈(𝒙) = 𝟑𝒙𝟐 − 𝒄 possuem um único ponto em comum. O valor de c é: a) − 𝟏 𝟓 b) 𝟎 c) 𝟏 𝟓 d) 𝟏 𝟏𝟓 e) 𝟏 (EsSA 2016) – Sejam as funções reais dadas por 𝒇(𝒙) = 𝟓𝒙 + 𝟏 e𝒈(𝒙) = 𝟑𝒙 − 𝟐. Se 𝒎 = 𝒇(𝒏), então 𝒈(𝒎) vale: 𝐚) 𝟏𝟓𝐧 + 𝟏 𝐛) 𝟏𝟒𝐧 – 𝟏 𝐜) 𝟑𝐧 – 𝟐 𝐝) 𝟏𝟓𝐧 – 𝟏𝟓 𝐞) 𝟏𝟒𝐧 − 𝟐 (EsSA 2017) – Com relação às funções injetoras, sobrejetoras e bijetoras podemos afirmar que: a) se é injetora e não é sobrejetora então ela é bijetora. b) se é sobrejetora então ela é injetora. t.me/CursosDesignTelegramhub 48 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) se é injetora e sobrejetora então ela é bijetora. d) se é injetora então ela é sobrejetora. e) se é sobrejetora e não é injetora então ela é bijetora. (EEAR-2000) Determinando o domínio e o conjunto imagem da função 𝒇(𝒙) = √ 𝒙𝟐 − 𝟏 + √𝟏 − 𝒙𝟐, obtemos: a) 𝑫 = ℝ − {−𝟏}; 𝕴𝒎 = ℝ b) 𝑫 = ℝ − {𝟏}; 𝕴𝒎 = ℝ c) 𝑫 = {−𝟏, 𝟏}; 𝕴𝒎 = {𝟎} d) 𝑫 = {−𝟏, 𝟏}; 𝕴𝒎 = {𝟏} (EEAR-2000) Se 𝒇(𝒙) = 𝒂𝒙 + 𝒃 é uma função linear, então, considerados 4 números reais p, q, r, e s (𝒑 ≠ 𝒒, 𝒓 ≠ 𝒔), temos que a igualdade 𝒇(𝒒)−𝒇(𝒑) 𝒒−𝒑 = 𝒇(𝒔)−𝒇(𝒓) 𝒔−𝒓 . a) é sempre verdadeira. b) só se verifica se p > q ou s > r. c) só se verifica se q > p ou s > r. d) nunca se verifica. (EEAR-2000) Dada a função f(x) definida para todo n inteiro, e sabendo-se que 𝒇(𝟎) = 𝟏 e 𝒇(𝒏 + 𝟏) = 𝒇(𝒏) + 𝟐, o valor de 𝒇(𝟐𝟎𝟎) é: a) 201 b) 401 c) 2200 1+ d) 1.020.000 (EEAR-2002) Seja 𝒇(𝒙) = 𝒙+𝟓− 𝟏𝟐 𝒙+𝟏 𝒙+𝟗 𝒙+𝟏 − 𝟓 𝒙 . O domínio de f é: a)ℝ − {𝟎,−𝟏} b)ℝ − {𝟏,−𝟓} t.me/CursosDesignTelegramhub 49 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) ℝ∗ d) ℝ∗ − {𝟏,−𝟏,−𝟓} (EEAR-2002) Dois números, x e y, estão relacionados da seguinte forma: “a cada número x corresponde um único número y, que é o dobro do quadrado de x menos 8 unidades”. Nessas condições, é falso afirmar que: a) y é função de x. b) x é função de y. c) se 𝒙 = √𝟏𝟑, 𝒚 = 𝟏𝟖. d) se 𝒚 = 𝟑𝟐, 𝒙 = ±𝟐√𝟓. (EEAR-2002) O domínio da função real 𝒇(𝒙) = √𝒙+𝟑 𝟒𝒙−𝟐 é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ −𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟏 𝟐 } b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ − 𝟏 𝟐 } c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > −𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟏 𝟐 } d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ − 𝟏 𝟐 } (EEAR-2002) Seja o intervalo 𝑰 = [−𝟐, 𝟑] e a figura abaixo o gráfico da função𝒇: 𝑰 → ℝ. Então: a) 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟒, ∀𝒙 ∈ 𝑰 b) 𝒇(𝒙) ≤ 𝟎, ∀𝒙 ∈ ]−𝟐, 𝟎[ t.me/CursosDesignTelegramhub 50 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) Se 𝒂, 𝒃 ∈ 𝑰, então 𝒇(𝒂) < 𝒇(𝒃) d) 𝒇(𝒂) ⋅ 𝒇 ( −𝟓 𝟒 ) + 𝒇(𝒃) ⋅ 𝒇(𝟏) + 𝒇(𝒄) ⋅ 𝒇(𝟐) = 𝟎, ∀𝒂, 𝒃, 𝒄 ∈ 𝑰 (EEAR-2002) Em uma maternidade, num certo dia, três mães deram à luz. A 1ª teve gêmeos; a 2ª, trigêmeos, e a 3ª, um único filho. Considere, para aquele dia, o conjunto das três mães, o conjunto dos seis bebês e as seguintes relações: • 1R que associa cada mãe a seu filho; • 2R que associa cada filho à sua mãe, e • 3R que associa cada bebê ao seu irmão. É (são) função (funções): a) somente 1R . b) somente 2R . c) somente 3R . d) 1R , 2R e 2R . (EEAR-2003) A função 𝒇:ℕ → ℕ definida por 𝒇(𝒏) = { 𝒏 𝟐 , se n é par 𝒏+𝟏 𝟐 , se n é ímpar é: a) bijetora. b) somente injetora. c) somente sobrejetora. d) não injetora e não sobrejetora. (EEAR-2003) Se 𝒙 ∈ ℤ e ( )f x é uma função tal que 𝒇(𝒑 + 𝒒) = 𝒇(𝒑) ⋅ 𝒇(𝒒) e 𝒇(𝟐) = 𝟐, então 𝒇(𝟎) e𝒇(−𝟐) são, respectivamente: a) 1 e 𝟏 𝟐 b) 0 e 𝟏 𝟐 c) 1 e 0 d) 1 e – 4 t.me/CursosDesignTelegramhub 51 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2003) Seja 𝒇:ℝ → ℝ uma função. O conjunto dos pontos de intersecção do gráfico de f com uma reta vertical: a) é não enumerável. b) possui um só elemento. c) possui exatamente dois elementos. d) possui, pelo menos, dois elementos. (EEAR-2003) É par a função 𝒇:ℝ∗ → ℝ definida por: a) 𝒇(𝒙) = 𝟏 𝒙𝟐 b) 𝒇(𝒙) = 𝟏 𝒙 c) 𝒇(𝒙) = 𝒙 d) 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟓 (EEAR-2004) A quantidade de números inteiros positivos que verificam as inequações 𝟑𝒙 − 𝟖 < 𝒙 𝟐 e 𝒙 + 𝟐𝟎 > 𝟏𝟎, ao mesmo tempo, é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 (EEAR-2005) O maior valor inteiro de k que torna crescente a função 𝒇:ℝ → ℝ definida por 𝒇(𝒙) = 𝟐 − (𝟑 + 𝟓𝒌)𝒙, é: a) 1 b) 0 c) – 1 d) – 2 (EEAR-2006) 𝒇(𝒙) = { 𝒏 𝟐 , se n é par 𝒏+𝟏 𝟐 , se n é ímpar t.me/CursosDesignTelegramhub 52 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Se f define uma função𝒇:ℕ → ℕ, então: a) f é apenas injetora. b) f é bijetora. c) f não é injetora, nem sobrejetora. d) f é apenas sobrejetora. (EEAR-2006) Sejaa função f definida como abaixo: 𝒇(𝒙) = { −𝟏, se 𝒙 = 𝟐 ou 𝒙 = 𝟑 𝟏 𝒙 − 𝟐 + 𝟏 𝒙 − 𝟑 , se x ≠ 𝟐 𝒆 𝒙 ≠ 𝟑 O valor da razão 𝒇(𝟏) 𝒇(𝟑) é: a) 3 2 − b) − 𝟏 𝟐 c) 𝟏 𝟐 d) 𝟑 𝟐 (EEAR-2007) Seja 𝒇:ℝ → ℝ a função representada pelo gráfico. Para 𝟒 ≤ 𝒙 ≤ 𝟖, tem-se: a) 𝟒 ≤ 𝒚 ≤ 𝟔 b) 𝟐 ≤ 𝒚 ≤ 𝟓 c) 𝟏 ≤ 𝒚 ≤ 𝟒 d) 𝟑 ≤ 𝒚 ≤ 𝟓 t.me/CursosDesignTelegramhub 53 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2007) Considere o gráfico da função 𝒇:ℝ → ℝ e as afirmativas a seguir: I. 𝕯(𝒇) = ℝ II. 𝕴𝒎(𝒇) = ℝ III. 𝒇(−𝟏) = 𝒇(𝟏) IV. f é crescente no intervalo [1, 3]. Das 4 afirmativas, a) todas são verdadeiras. b) apenas uma é falsa. c) duas são falsas. d) apenas uma é verdadeira. (EEAR-2008) Ao comparar o valor de 𝒇(𝟏) 𝒆 𝒇(−𝟏) da função𝒇(𝒙) = 𝟓𝒙𝟔 + 𝟒𝒙𝟐 + 𝟑𝒙 − 𝟏, obtém-se: a) 𝒇(𝟏) < 𝒇(−𝟏). b) 𝒇(𝟏) = 𝒇(−𝟏). c) 𝒇(𝟏) > 𝟐𝒇(−𝟏). d) 𝒇(𝟏) = 𝟐𝒇(−𝟏). (EEAR-2008) O conjunto-imagem da função 𝒇: ℤ → ℤ, definida por 𝒇(𝒙) = 𝟏 𝟏+𝒙𝟐 , contém o elemento: a) 𝟏 𝟒 b) 𝟏 𝟓 c) − 𝟏 𝟐 d) − 𝟏 𝟑 t.me/CursosDesignTelegramhub 54 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2008) Considere os gráficos. É(são) injetora(s) a(s) função(ões): a) I e III, apenas. b) III, apenas. c) I, apenas. d) I, II e III. (EEAR-2008) Para que 𝒇(𝒙) = (𝟐𝒎− 𝟔)𝒙 + 𝟒 seja crescente em ℝ, o valor real de m deve ser tal que: 𝐚) 𝐦 > 𝟑. 𝐛) 𝐦 < 𝟐. 𝐜) 𝐦 < 𝟏. 𝐝) 𝐦 = 𝟎. (EEAR-2009) Sejam os gráficos de 𝒇(𝒙) = 𝒂𝒙 + 𝒃 e 𝒈(𝒙) = 𝒄𝒙 + 𝒅. Podemos afirmar que: 𝐚) 𝐚 > 𝟎 𝐞 𝐛 < 𝟎. 𝐛) 𝐚 < 𝟎 𝐞 𝐝 > 𝟎. 𝐜) 𝐛 > 𝟎 𝐞 𝐝 > 𝟎. t.me/CursosDesignTelegramhub 55 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝐝) 𝐜 > 𝟎 𝐞 𝐝 < 𝟎. (EEAR-2010) Seja f uma função definida no conjunto dos números naturais, tal que 𝒇(𝒙 + 𝟏) = 𝟐𝒇(𝒙) + 𝟑. Se 𝒇(𝟎) = 𝟎, então 𝒇(𝟐) é igual a: a) 9. b) 10. c) 11. d) 12. (EEAR-2010) Seja a função 𝒇(𝒙) = √𝒙 + 𝟏 + √−𝟐𝒙 + 𝟏. Os valores inteiros do domínio de f são tais que seu produto é igual a: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. (EEAR-2010) A função 𝒇:ℝ → ℝ, definida por 𝒇(𝒙) = 𝟑𝒙 + 𝟐. a) é apenas injetora. b) é apenas sobrejetora. c) é injetora e sobrejetora. d) não é injetora e nem sobrejetora. (EEAR-2010) Considerando 𝑫 = [𝟎, 𝟏𝟎] o domínio de uma função𝒚 = 𝒇(𝒙), um gráfico que poderia representá-la é: a) 16. b) t.me/CursosDesignTelegramhub 56 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) d) (EEAR-2011) A função 𝒈: [−𝟓, 𝟓] → 𝑩 tem como imagem o conjunto 𝑰 = [𝟐𝟎, 𝟑𝟎]. Para que ela seja sobrejetora é necessário que B seja igual ao intervalo a) [5, 20]. b) [−5, 20]. c) [−5, 30]. d) [20, 30]. (EEAR-2011) A função definida por 𝒚 = 𝒎(𝒙 − 𝟏) + 𝟑 − 𝒙,𝒎 ∈ ℝ, será crescente, se: a) m ≥ 0. b) m > 1. c) −1 < m < 1. d) −1 < m ≤ 0. (EEAR-2012) Considerando que o domínio de uma função é o maior subconjunto de ℝ constituído por todos os valores que podem ser atribuídos à variável independente, o domínio da função 𝒉(𝒙) = √𝒙 + 𝟒 é: a) ℝ∗ b) ℝ− {𝟒} c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟒} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ −𝟒} (EEAR-2012) O conjunto imagem da função 𝒇:ℝ → ℝ definida por 𝒇(𝒙) = 𝟏 𝟏+𝒙𝟐 , contém o elemento a) 0 t.me/CursosDesignTelegramhub 57 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES b) 2 c) 1 2 d) – 1 (EEAR-2013) Seja 𝒇(𝒙) = (𝟐𝒙−𝟑)(𝟒𝒙+𝟏) (𝒙+𝟐)(𝒙−𝟓) uma função. Um valor que não pode estar no domínio de f é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 (EEAR-2013) Para que uma função seja invertível, é necessário que ela seja: a) sobrejetora e positiva. b) bijetora e positiva. c) apenas bijetora. d) apenas injetora. (EEAR-2013) Analisando o gráfico da função f da figura, percebe-se que, nos intervalos [−𝟓, −𝟐] e [−𝟏, 𝟐] de seu domínio, ela é, respectivamente: a) crescente e crescente. b) crescente e decrescente. c) decrescente e crescente. d) decrescente e decrescente. t.me/CursosDesignTelegramhub 58 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2014) O ponto de intersecção dos gráficos das funções 𝒇(𝒙) = 𝒙 + 𝟐 e 𝒈(𝒙) = 𝟐𝒙 − 𝟏 pertence ao ___ quadrante. a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º (EEAR-2015) Sejam f e g funções polinomiais de primeiro grau, tais que o gráfico de f passa por (2, 0) e o de g, por (−2, 0). Se a intersecção dos gráficos é o ponto (0, 3), é correto afirmar que: a) f e g são crescentes. b) f e g são decrescentes. c) f é crescente e g é decrescente. d) f é decrescente e g é crescente. (EEAR-2015) O conjunto imagem da função representada pelo gráfico é: a) ]−𝟓,−𝟐] ∪ [𝟎, 𝟏𝟎] b) ]−𝟐, 𝟎] ∪ [𝟒, 𝟏𝟎] c) −𝟓,−𝟐[ ∪ [𝟎, 𝟒] d) [−𝟐, 𝟎] ∪ 𝟎, 𝟒[ (EEAR-2015) Seja a função real 𝒇(𝒙) = 𝒙+𝟓 √𝒙−𝟏 . A sentença que completa corretamente a expressão do conjunto domínio 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ|____} dessa função é: a) x 1 b) x 1 t.me/CursosDesignTelegramhub 59 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) x 0 d) x 0 (EEAR-2017) O domínio da função real 𝒈(𝒙) = √𝒙−𝟏 √𝒙𝟐−𝟒 𝟑 . é 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ_______________}: a) x 1 e x 2 b) x 2 e x 4 c) 1 x 1− d) 2 x 2 e x 0− (EEAR-2017) Se 𝒇(𝒙) = 𝒙−𝟏 𝒙+𝟏 + 𝟑𝒙 √𝒙+𝟒 é uma função, seu domínio é 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ_______________}: a) x 4 e x 1 b) x 4 e x 1 c) x 4 e x 1− − d) x 4 e x 1− − (EEAR-2002) O gráfico abaixo representa as funções reais P(x) e Q(x). Então, no intervalo [−𝟒, 𝟖] tem-se que 𝑷(𝒙) ⋅ 𝑸(𝒙) < 𝟎 para todo 𝒙 ∈ ℝ tal que: a) −𝟐 < 𝒙 < 𝟒 b) −𝟐 < 𝒙 < −𝟏 𝒐𝒖 𝟓 < 𝒙 < 𝟖 c) −𝟒 ≤ 𝒙 < −𝟐 𝒐𝒖 𝟐 < 𝒙 < 𝟒 d) −𝟏 ≤ 𝒙 < 𝟓 (EEAR-2007) A função 𝒇: 𝑨 → ℝ, definida por 𝒇(𝒙) = √𝒙𝟐 + 𝟒𝒙 + 𝟑 tem conjunto domínio A igual a: t.me/CursosDesignTelegramhub 60 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 > 𝟑}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 > −𝟏}. d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 ≥ −𝟏}. (EEAR-2018) Dada a função 𝒇(𝒙 − 𝟏) = 𝒙𝟐 + 𝟑𝒙 − 𝟐, considerando os valores de 𝒇(𝟏) 𝒆 𝒇(𝟐), pode- se afirmar corretamente que: a) 𝒇(𝟏) = 𝒇(𝟐) + 𝟒 b) 𝒇(𝟐) = 𝒇(𝟏)–𝟏 c) 𝒇(𝟐) = 𝟐𝒇(𝟏) d) 𝒇(𝟏) = 𝟐𝒇(𝟐) t.me/CursosDesignTelegramhub 61 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 8.1 – Gabarito 1. A 2. D 3. A 4. C 5. C 6. A 7. B 8. D 9. B 10. A 11. D 12. B 13. C 14. A 15. B 16. A 17. C 18. C 19. D 20. D 21. B 22. B 23. C 24. B 25. B 26. A 27. D 28. A 29. A 30. C 31. B 32. D 33. B 34. D 35. C 36. D 37. C 38. B 39. A 40. D 41. C 42. A 43. A 44. D 45. C 46. D 47. C t.me/CursosDesignTelegramhub 62 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 9.0 – Lista de Questões Comentadas – Nível 1 (EsSA 2012) – Se 𝒇(𝟐𝒙 + 𝟏) = 𝒙𝟐 + 𝟐𝒙, então 𝒇(𝟐) vale: a) 5 4 b) 3 2 c) 1 2 d) 3 4 e) 5 2 Comentário: Note a seguinte estratégia: 2 = 2 ∙ 1 2 + 1 Assim, vamos tomar 𝑥 = 1 2 𝑓(2𝑥 + 1) = 𝑓 (2 ∙ 1 2 + 1) = 𝑓(2) 𝑓(2) = (1 2⁄ ) 2 + 2 ∙ 1 2 𝑓(2) = 1 4 + 1 = 5 4 𝑓(2) = 5 4 Gabarito: A t.me/CursosDesignTelegramhub63 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EsSA 2012) – Os gráficos das funções reais ( ) 2 2 5 f x x= − e ( ) 23g x x c= − possuem um único ponto em comum. O valor de c é: a) 1 5 − b) 0 c) 1 5 d) 1 15 e) 1 Comentário: Temos que as funções se intersectam em um único ponto, logo devemos igualar 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥) 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥) 2𝑥 − 2 5 = 3𝑥2 − 𝑐 3𝑥2 − 2𝑥 + ( 2 5 − 𝑐) = 0 Como só há um único ponto em comum, temos que só há um valor de possível de x. Desse modo, o delta da equação do 2º grau acima deve ser zero (∆ = 0). ∆ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 = 0 (−2)2 − 4 ∙ 3 ∙ ( 2 5 − 𝑐) = 0 𝑐 = 1 15 Gabarito: D (EsSA 2016) – Sejam as funções reais dadas por ( ) 5 1f x x= + e ( ) 3 2g x x= − . Se ( )m f n= , então g(m) vale: a) 15n + 1 b) 14n – 1 t.me/CursosDesignTelegramhub 64 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES c) 3n – 2 d) 15n – 15 e) 14n − 2 Comentário: Note o seguinte, temos que 𝑚 = 𝑓(𝑛), logo 𝑚 = 5𝑛 + 1 Portanto, 𝑔(𝑚) será 𝑔(𝑚) = 𝑔(5𝑛 + 1) = 3(5𝑛 + 1) − 2 𝑔(𝑚) = 15𝑛 + 1 Gabarito: A (EsSA 2017) – Com relação às funções injetoras, sobrejetoras e bijetoras podemos afirmar que: a) se é injetora e não é sobrejetora então ela é bijetora. b) se é sobrejetora então ela é injetora. c) se é injetora e sobrejetora então ela é bijetora. d) se é injetora então ela é sobrejetora. e) se é sobrejetora e não é injetora então ela é bijetora. Comentário: Recorrendo a definição de função injetora, temos que “se é injetora e sobrejetora então ela é bijetora” Gabarito: C (EEAR-2000) Determinando o domínio e o conjunto imagem da função 𝒇(𝒙) = √ 𝒙𝟐 − 𝟏 + √𝟏 − 𝒙𝟐, obtemos: a) 𝑫 = ℝ − {−𝟏}; 𝕴𝒎 = ℝ t.me/CursosDesignTelegramhub 65 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES b) 𝑫 = ℝ − {𝟏}; 𝕴𝒎 = ℝ c) D 1,1 ; m 0= − = d) D 1,1 ; m 1= − = Comentário: Para determinarmos o Domínio de 𝑓(𝑥), devemos analisar a sua condição de existência. Assim {𝑥 2 − 1 ≥ 0 1 − 𝑥2 ≥ 0 → {𝑥 2 ≥ 1 𝑥2 ≤ 1 Dessa forma, a única possibilidade é 𝑥 = ±1 → 𝐷 = {−1, 1} E sua Imagem será os valores assumidos por 𝑓(𝑥). Daí 𝑓(1) = 0 𝑓(−1) = 0 𝐼𝑚 = {0} Gabarito: C (EEAR-2000) Se ( )f x ax b= + é uma função linear, então, considerados 4 números reais p, q, r, e s ( )p q,r s , temos que a igualdade 𝒇(𝒒)−𝒇(𝒑) 𝒒−𝒑 = 𝒇(𝒔)−𝒇(𝒓) 𝒔−𝒓 . a) é sempre verdadeira. b) só se verifica se p > q ou s > r. c) só se verifica se q > p ou s > r. d) nunca se verifica. Comentário: Vamos montar a expressão mostrada de acordo com o 𝑓(𝑥) apresentado 𝑓(𝑞) − 𝑓(𝑝) 𝑞 − 𝑝 = 𝑓(𝑠) − 𝑓(𝑟) 𝑠 − 𝑟 t.me/CursosDesignTelegramhub 66 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑎 ∙ 𝑞 + 𝑏 − (𝑎 ∙ 𝑝 + 𝑏) 𝑞 − 𝑝 = 𝑎 ∙ 𝑠 + 𝑏 − (𝑎 ∙ 𝑟 + 𝑏) 𝑠 − 𝑟 𝑎 ∙ 𝑞 − 𝑎 ∙ 𝑝 𝑞 − 𝑝 = 𝑎 ∙ 𝑠 − 𝑎 ∙ 𝑟 𝑠 − 𝑟 1 = 1, 𝑑𝑒𝑠𝑑𝑒 𝑞𝑢𝑒 𝑝 ≠ 𝑞 𝑒 𝑠 ≠ 𝑟. Gabarito: A (EEAR-2000) Dada a função f(x) definida para todo n inteiro, e sabendo-se que ( )f 0 1= e𝒇(𝒏 + 𝟏) = 𝒇(𝒏) + 𝟐, o valor de f(200) é: a) 201 b) 401 c) 2200 1+ d) 1.020.000 Comentário: Vamos identificar o padrão 𝑛 = 0: 𝑓(0 + 1) = 𝑓(1) = 𝑓(0) + 2 𝑛 = 1: 𝑓(1 + 1) = 𝑓(2) = 𝑓(1) + 2 𝑛 = 2: 𝑓(2 + 1) = 𝑓(3) = 𝑓(2) + 2 . . . 𝑛 = 199: 𝑓(199 + 1) = 𝑓(200) = 𝑓(199) + 2 Somando-se todos as equações, teremos que 𝑓(200) = 𝑓(1) + 2 ∙ 200 = 401 Gabarito: B t.me/CursosDesignTelegramhub 67 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2002) Seja ( ) 12 x 5 x 1f x x 9 5 x 1 x + − += + − + . O domínio de f é: a)ℝ − {𝟎,−𝟏} b)ℝ − {𝟏,−𝟓} c) ℝ∗ d) ℝ∗ − {𝟏,−𝟏,−𝟓} Comentário: Note que em uma primeira análise, devemos ter 𝑥 ≠ −1 e 𝑥 ≠ 0. Vamos organizar a função 𝑓(𝑥) 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 5 − 12 𝑥 + 1 𝑥 + 9 𝑥 + 1 − 5 𝑥 = (𝑥 + 5) ∙ (𝑥 + 1) − 12 𝑥 + 1 ∙ 𝑥 ∙ (𝑥 + 1) (𝑥 + 9) ∙ 𝑥 − 5 ∙ (𝑥 + 1) 𝑓(𝑥) = 𝑥2 + 6𝑥 − 7 𝑥2 + 4𝑥 − 5 = (𝑥 − 1) ∙ (𝑥 + 7) (𝑥 − 1) ∙ (𝑥 + 5) , 𝑐𝑜𝑚 𝑥 ≠ 1 𝑓(𝑥) = 𝑥 + 7 𝑥 + 5 Assim, devemos ter também 𝑥 ≠ −5. Logo, 𝐷 = ℝ − {−5,−1, 0, 1} Gabarito: D (EEAR-2002) Dois números, x e y, estão relacionados da seguinte forma: “a cada número x corresponde um único número y, que é o dobro do quadrado de x menos 8 unidades”. Nessas condições, é falso afirmar que: a) y é função de x. b) x é função de y. c) se x 13= , y 18= . d) se y 32= , x 2 5= . Comentário: t.me/CursosDesignTelegramhub 68 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Do exposto acima, temos 𝑦 = 2𝑥2 − 8 Por análise dos itens, temos que o item B é falso. Gabarito: B (EEAR-2002) O domínio da função real ( ) x 3 f x 4x 2 + = − é: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ −𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟏 𝟐 } b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ − 𝟏 𝟐 } c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > −𝟑 𝒆 𝒙 ≠ 𝟏 𝟐 } d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 > 𝟑 𝒆 𝒙 ≠ − 𝟏 𝟐 } Comentário: Para termos o Domínio, devemos analisar a condição de existência de 𝑓(𝑥) { 𝑥 + 3 ≥ 0 → 𝑥 ≥ −3 4𝑥 − 2 ≠ 0 → 𝑥 ≠ 1 2 𝐷 = {𝑥 𝜖 ℝ | 𝑥 ≥ −3 𝑒 𝑥 ≠ 1 2 } Gabarito: A (EEAR-2002) Seja o intervalo 𝑰 = [−𝟐, 𝟑] e a figura abaixo o gráfico da função𝒇: 𝑰 → ℝ. Então: t.me/CursosDesignTelegramhub 69 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES a) 𝒇(𝒙) = 𝒙𝟒, ∀𝒙 ∈ 𝑰 b) 𝒇(𝒙) ≤ 𝟎, ∀𝒙 ∈ ]−𝟐, 𝟎[ c) Se 𝒂, 𝒃 ∈ 𝑰, então 𝒇(𝒂) < 𝒇(𝒃) d) 𝒇(𝒂) ⋅ 𝒇 ( −𝟓 𝟒 ) + 𝒇(𝒃) ⋅ 𝒇(𝟏) + 𝒇(𝒄) ⋅ 𝒇(𝟐) = 𝟎, ∀𝒂, 𝒃, 𝒄 ∈ 𝑰 Comentário: Analisando o gráfico, temos que { 𝑓 (− 5 4 ) = 0 𝑓(1) = 0 𝑓(2) = 0 Assim, 𝑓(𝑎) ∙ 𝑓 (− 5 4 ) + 𝑓(𝑏) ∙ 𝑓(1) + 𝑓(𝑐) ∙ 𝑓(2) = 0, ∀𝑎, 𝑏, 𝑐 ∈ 𝐼 Gabarito: D (EEAR-2002) Em uma maternidade, num certo dia, três mães deram à luz. A 1ª teve gêmeos; a 2ª, trigêmeos, e a 3ª, um único filho. Considere, para aquele dia, o conjunto das três mães, o conjunto dos seis bebês e as seguintes relações: • 1R que associa cada mãe a seu filho; • 2R que associa cada filho à sua mãe, e • 3R que associa cada bebê ao seu irmão. É (são) função (funções): a) somente 1R . b) somente 2R . c) somente 3R . d) 1R , 2R e 2R . Comentário: Note a seguinte definição de função: t.me/CursosDesignTelegramhub 70 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES A função determina uma relação entre os elementos de dois conjuntos. Podemos defini-la utilizando uma lei de formação, em que, para cada valor de x, temos um valor de f(x). Chamamos x de domínio e f(x) ou y de imagem da função. Assim sendo, cada elemento do conjunto x é levado a um único elemento do conjunto y. Dessa forma, a única relação que se comporta como função é R2. Gabarito: B (EEAR-2003) A função 𝒇:ℕ → ℕ definida por 𝒇(𝒏) = { 𝒏 𝟐 , se n é par 𝒏+𝟏 𝟐 , se n é ímpar é: a) bijetora. b) somente injetora. c) somente sobrejetora. d) não injetora e não sobrejetora. Comentário: Vamos analisar 𝑓(𝑥) para cada 𝑛 pertencente aos Naturais 𝑓(0) = 0 𝑓(1) = 1 𝑓(2) = 1 𝑓(3) = 2 ... Assim, temos que pela definição de função sobrejetora Uma função é sobrejetora quando seu contradomínio e imagem são o mesmo conjunto. Em outras palavras, uma função é sobrejetora quando todos os elementos do contradomínio estão relacionados a, pelo menos, um elemento do domínio. Assim, como nossa imagem será o contradomínio, temos que 𝑓(𝑥) é sobrejetora. Gabarito: C (EEAR-2003) Se 𝒙 ∈ ℤ e ( )f x é uma função tal que ( ) ( ) ( )f p q f p f q+ = e ( )f 2 2= , então ( )f 0 e ( )f 2− são, respectivamente:t.me/CursosDesignTelegramhub 71 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES a) 1 e 1 2 b) 0 e 1 2 c) 1 e 0 d) 1 e – 4 Comentário: Tomemos 𝑝 = 0 𝑒 𝑞 = 2. Daí 𝑓(0 + 2) = 𝑓(0) ∙ 𝑓(2) → 𝑓(2) = 𝑓(0) ∙ 𝑓(2) → 𝑓(0) = 1 Tomemos 𝑝 = 2 𝑒 𝑞 = −2. Daí 𝑓(2 − 2) = 𝑓(2) ∙ 𝑓(−2) → 𝑓(0) = 𝑓(2) ∙ 𝑓(−2) 𝑓(−2) = 1 2 Gabarito: A (EEAR-2003) Seja 𝒇:ℝ → ℝ uma função. O conjunto dos pontos de intersecção do gráfico de f com uma reta vertical: a) é não enumerável. b) possui um só elemento. c) possui exatamente dois elementos. d) possui, pelo menos, dois elementos. Comentário: Sabemos que para cada 𝑥 ∈ 𝐷𝑜𝑚í𝑛𝑖𝑜, devemos ter apenas um 𝑦 ∈ 𝐼𝑚𝑎𝑔𝑒𝑚. Assim, uma reta vertical só irá intersectar a curva de 𝑓 em um ÚNICO ponto. Gabarito: B (EEAR-2003) É par a função 𝒇:ℝ∗ → ℝ definida por: a) ( ) 2 1 f x x = t.me/CursosDesignTelegramhub 72 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES b) ( ) 1 f x x = c) ( )f x x= d) ( ) 5f x x= Comentário: Como 𝑓(𝑥) é par, devemos ter 𝑓(𝑎) = 𝑓(−𝑎) Logo, devemos ter 𝑓(𝑥) = 1 𝑥2 Gabarito: A (EEAR-2004) A quantidade de números inteiros positivos que verificam as inequações 𝟑𝒙 − 𝟖 < 𝒙 𝟐 e 𝒙 + 𝟐𝟎 > 𝟏𝟎, ao mesmo tempo, é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 4 Comentário: Temos que { 3𝑥 − 8 < 𝑥 2 𝑥 + 20 > 10 → {𝑥 < 16 5 = 3,2 𝑥 > −10 Daí, o número de inteiros positivos dentro do intervalo ] − 10, 16 5 [ é {1,2,3} Gabarito: C t.me/CursosDesignTelegramhub 73 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES (EEAR-2005) O maior valor inteiro de k que torna crescente a função 𝒇:ℝ → ℝ definida por ( ) ( )f x 2 3 5k x= − + , é: a) 1 b) 0 c) – 1 d) – 2 Comentário: Para termos 𝑓(𝑥) crescente, devemos ter −(3 + 5𝑘) > 0 𝑘 < − 3 5 Ou seja, 𝑘 = −1. Gabarito: C (EEAR-2006) ( ) n , se n é par 2f x n 1 , se n é ímpar 2 = + Se f define uma função𝒇:ℕ → ℕ, então: a) f é apenas injetora. b) f é bijetora. c) f não é injetora, nem sobrejetora. d) f é apenas sobrejetora. Comentário: Vamos analisar 𝑓(𝑥) para cada 𝑛 pertencente aos Naturais 𝑓(0) = 0 𝑓(1) = 1 𝑓(2) = 1 t.me/CursosDesignTelegramhub 74 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑓(3) = 2 ... Assim, temos que pela definição de função sobrejetora Uma função é sobrejetora quando seu contradomínio e imagem são o mesmo conjunto. Em outras palavras, uma função é sobrejetora quando todos os elementos do contradomínio estão relacionados a, pelo menos, um elemento do domínio. Assim, como nossa imagem será o contradomínio, temos que 𝑓(𝑥) é sobrejetora. Gabarito: D (EEAR-2006) Seja a função f definida como abaixo: 𝒇(𝒙) = { −𝟏, se 𝒙 = 𝟐 ou 𝒙 = 𝟑 𝟏 𝒙 − 𝟐 + 𝟏 𝒙 − 𝟑 , se x ≠ 𝟐 𝒆 𝒙 ≠ 𝟑 O valor da razão 𝒇(𝟏) 𝒇(𝟑) é: a) 3 2 − b) 1 2 − c) 1 2 d) 3 2 Comentário: Fazendo o valor numérico da função 𝑓(𝑥), temos que: 𝑓(1) = 1 1 − 2 + 1 1 − 3 = − 3 2 Já na função 𝑔(𝑥), por se tratar de uma função constante, independente da abcissa, esta função sempre assumirá o mesmo valor. 𝑓(3) = −1 Assim, t.me/CursosDesignTelegramhub 75 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑓(1) 𝑓(3) = 3 2 Gabarito: D (EEAR-2007) Seja 𝒇:ℝ → ℝ a função representada pelo gráfico. Para 𝟒 ≤ 𝒙 ≤ 𝟖, tem-se: a) 4 y 6 b) 2 y 5 c) 1 y 4 d) 3 y 5 Comentário: Basta fazermos a análise do gráfico. O menor valor dentro deste intervalo é 2 e o maior valor é 5. 2 ≤ 𝑦 ≤ 5 Gabarito: B (EEAR-2007) Considere o gráfico da função 𝒇:ℝ → ℝ e as afirmativas a seguir: I. 𝕯(𝒇) = ℝ II. 𝕴𝒎(𝒇) = ℝ III. ( ) ( )f 1 f 1− = IV. f é crescente no intervalo [1, 3]. t.me/CursosDesignTelegramhub 76 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Das 4 afirmativas, a) todas são verdadeiras. b) apenas uma é falsa. c) duas são falsas. d) apenas uma é verdadeira. Comentário: Da análise do gráfico, temos que 𝐼. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒 𝐼𝐼. 𝐹𝑎𝑙𝑠𝑜, 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝐼𝑚 = ] − ∞, 5] 𝐼𝐼𝐼. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒, 𝑓(−1) = 𝑓(1) = 0 𝐼𝑉. 𝑉𝑒𝑟𝑑𝑎𝑑𝑒 Gabarito: B (EEAR-2008) Ao comparar o valor de f(1) e f(−1) da função ( ) 6 2f x 5x 4x 3x 1= + + − , obtém-se: a) ( ) ( )f 1 f 1 − . b) ( ) ( )f 1 f 1= − . c) ( ) ( )f 1 2f 1 − . d) ( ) ( )f 1 2f 1= − . Comentário: t.me/CursosDesignTelegramhub 77 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Temos que { 𝑓(1) = 5 + 4 + 3 − 1 = 11 𝑓(−1) = 5 + 4 − 3 − 1 = 5 𝑓(1) > 2 ∙ 𝑓(−1) Gabarito: C (EEAR-2008) O conjunto-imagem da função 𝒇: ℤ → ℤ, definida por ( ) 2 1 f x 1 x = + , contém o elemento: a) 1 4 b) 1 5 c) 1 2 − d) 1 3 − Comentário: Temos por tentativa que 𝑓(2) = 1 1 + 22 = 1 5 Gabarito: B (EEAR-2008) Considere os gráficos. É(são) injetora(s) a(s) função(ões): a) I e III, apenas. t.me/CursosDesignTelegramhub 78 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES b) III, apenas. c) I, apenas. d) I, II e III. Comentário: Temos que Uma função injetora é aquela em que cada elemento da imagem está ligado a um único elemento do domínio. Logo, temos que a única função que satisfaz a definição acima é a Função III. Gabarito: B (EEAR-2008) Para que ( ) ( )f x 2m 6 x 4= − + seja crescente em ℝ, o valor real de m deve ser tal que: a) m > 3. b) m < 2. c) m < 1. d) m = 0. Comentário: Para que 𝑓(𝑥) seja crescente, devemos ter o coeficiente angular seja positivo, ou seja 2𝑚 − 6 > 0 𝑚 > 3 Gabarito: A (EEAR-2009) Sejam os gráficos de 𝒇(𝒙) = 𝒂𝒙 + 𝒃 e 𝒈(𝒙) = 𝒄𝒙 + 𝒅. t.me/CursosDesignTelegramhub 79 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Podemos afirmar que: a) a > 0 e b < 0. b) a < 0 e d > 0. c) b > 0 e d > 0. d) c > 0 e d < 0. Comentário: Do gráfico, temos que 𝑓(0) = 𝑏 𝑒 𝑔(0) = 𝑑 → 𝑏 > 𝑑 𝑏 > 0 𝑒 𝑑 < 0 Ambas são funções crescentes, logo 𝑎 > 0 𝑒 𝑐 > 0 Gabarito: D (EEAR-2010) Seja f uma função definida no conjunto dos números naturais, tal que ( ) ( )f x 1 2f x 3+ = + . Se ( )f 0 0= , então f(2) é igual a: a) 9. b) 10. c) 11. d) 12. Comentários: t.me/CursosDesignTelegramhub 80 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Temos que para 𝑥 = 0 𝑓(0 + 1) = 2𝑓(0) + 3 𝑓(1) = 3 E para 𝑥 = 1 𝑓(1 + 1) = 2𝑓(1) + 3 𝑓(2) = 9 Gabarito: A (EEAR-2010) Seja a função ( )f x x 1 2x 1= + + − + . Os valores inteiros do domínio de f são tais que seu produto é igual a: a) 0. b) 1. c) 2. d) 3. Comentário: Temos que { 𝑥 + 1 ≥ 0 → 𝑥 ≥ −1 −2𝑥 + 1 ≥ 0 → 𝑥 ≤ 1 2 −1 ≤ 𝑥 ≤ 1 2 Logo, os valores possíveis para 𝑥 são {−1 𝑒 0}. Daí, seu produto será 0. Gabarito: A (EEAR-2010) A função 𝒇:ℝ → ℝ, definida por ( )f x 3x 2= + . a) é apenas injetora. b) é apenas sobrejetora. c) é injetora e sobrejetora. d) não é injetora e nem sobrejetora. t.me/CursosDesignTelegramhub 81 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Comentário: Temos que 𝑓(𝑥) é linear e crescente, em que para cada 𝑎 ≠ 𝑏, teremos 𝑓(𝑎) ≠ 𝑓(𝑏). Além de todas a Imagem percorrer seu contradomínio. Gabarito: C (EEAR-2010) Considerando 𝑫 = [𝟎, 𝟏𝟎] o domínio de uma função 𝒚 = 𝒇(𝒙), um gráfico que poderia representá-la é: a) b) c)d) Comentário: De acordo com a definição de função e do intervalo dado, temos que a única possibilidade é o item b. Gabarito: B (EEAR-2011) A função 𝒈: [−𝟓, 𝟓] → 𝑩 tem como imagem o conjunto 𝑰 = [𝟐𝟎, 𝟑𝟎]. Para que ela seja sobrejetora é necessário que B seja igual ao intervalo a) [5, 20]. b) [−5, 20]. c) [−5, 30]. d) [20, 30]. Comentário: Da definição t.me/CursosDesignTelegramhub 82 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Uma função é sobrejetora quando seu contradomínio e imagem são o mesmo conjunto. Em outras palavras, uma função é sobrejetora quando todos os elementos do contradomínio estão relacionados a, pelo menos, um elemento do domínio. Temos que 𝐵 = 𝐼. Gabarito: D (EEAR-2011) A função definida por 𝒚 = 𝒎(𝒙 − 𝟏) + 𝟑 − 𝒙,𝒎 ∈ ℝ, será crescente, se: a) m ≥ 0. b) m > 1. c) −1 < m < 1. d) −1 < m ≤ 0. Comentário: Vamos organizar a equação 𝑦 = 𝑚𝑥 −𝑚 + 3 − 𝑥 𝑦 = (𝑚 − 1)𝑥 + 3 −𝑚 Agora, devemos ter que 𝑚 − 1 > 0 → 𝑚 > 1 Gabarito: B (EEAR-2012) Considerando que o domínio de uma função é o maior subconjunto de ℝ constituído por todos os valores que podem ser atribuídos à variável independente, o domínio da função ( )h x x 4= + é: a) ℝ∗ b) ℝ− {𝟒} c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟒} d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≥ −𝟒} Comentário: t.me/CursosDesignTelegramhub 83 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Devemos ter 𝑥 + 4 ≥ 0 → 𝑥 ≥ −4 𝐷 = {𝑥 ∈ ℝ | 𝑥 ≥ −4} Gabarito: D (EEAR-2012) O conjunto imagem da função 𝒇:ℝ → ℝ definida por ( ) 2 1 f x 1 x = + , contém o elemento a) 0 b) 2 c) 1 2 d) – 1 Comentário: Como um elemento da imagem, devemos ter um valor de 𝑓(𝑥) em que 𝑥 seja 𝑥 = 1 → 𝑓(1) = 1 1 + 12 = 1 2 Gabarito: C (EEAR-2013) Seja ( ) ( )( ) ( )( ) 2x 3 4x 1 f x x 2 x 5 − + = + − uma função. Um valor que não pode estar no domínio de f é: a) 1 b) 2 c) 3 d) 5 Comentário: Analisando a função, devemos evitar que seu denominador assuma o valor 𝑧𝑒𝑟𝑜. Logo 𝑥 ≠ −2 𝑒 𝑥 ≠ 5 t.me/CursosDesignTelegramhub 84 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Gabarito: D (EEAR-2013) Para que uma função seja invertível, é necessário que ela seja: a) sobrejetora e positiva. b) bijetora e positiva. c) apenas bijetora. d) apenas injetora. Comentário: Da definição abaixo Para uma função f ser inversível, é suficiente que a função seja estritamente crescente ou estritamente decrescente em seu domínio. Isso significa que ela deve ser bijetora sobre a imagem. Gabarito: C (EEAR-2013) Analisando o gráfico da função f da figura, percebe-se que, nos intervalos 5, 2− − e 1, 2− de seu domínio, ela é, respectivamente: a) crescente e crescente. b) crescente e decrescente. c) decrescente e crescente. d) decrescente e decrescente. Comentário: Analisando o gráfico nos intervalos pedidos, temos que 𝑓 é 𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 [−5,−2] t.me/CursosDesignTelegramhub 85 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑓 é 𝑑𝑒𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑝𝑎𝑟𝑎 [−1, 2] Gabarito: B (EEAR-2014) O ponto de intersecção dos gráficos das funções ( )f x x 2= + e ( )g x 2x 1= − pertence ao ___ quadrante. a) 1º b) 2º c) 3º d) 4º Comentário: Temos que 𝑓(𝑥) = 𝑔(𝑥) → 𝑥 + 2 = 2𝑥 − 1 𝑥 = 3 → 𝑓(3) = 5 Daí, o ponto de interseção é (3, 5) no 1º quadrante. Gabarito: A (EEAR-2015) Sejam f e g funções polinomiais de primeiro grau, tais que o gráfico de f passa por (2, 0) e o de g, por (−2, 0). Se a intersecção dos gráficos é o ponto (0, 3), é correto afirmar que: a) f e g são crescentes. b) f e g são decrescentes. c) f é crescente e g é decrescente. d) f é decrescente e g é crescente. Comentário: Da questão temos que (2, 0) 𝑒 (0, 3) pertencem a 𝑓(𝑥) e que (−2, 0) 𝑒 (0, 3) pertencem a 𝑔(𝑥). Daí 𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏 → { 2𝑎 + 𝑏 = 0 0 + 𝑏 = 3 → 𝑏 = 3 𝑒 𝑎 = − 3 2 → 𝑓(𝑥) = − 3 2 𝑥 + 3 (𝑑𝑒𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒) 𝑔(𝑥) = 𝑐𝑥 + 𝑑 → { −2𝑐 + 𝑑 = 0 0 + 𝑑 = 3 → 𝑐 = 3 2 𝑒 𝑑 = 3 → 𝑔(𝑥) = 3 2 𝑥 + 3 (𝑐𝑟𝑒𝑠𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒) t.me/CursosDesignTelegramhub 86 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Gabarito: D (EEAR-2015) O conjunto imagem da função representada pelo gráfico é: a) 5, 2 0,10− − b) 2,0 4,10− c) 5, 2 0,4− − d) 2,0 0,4− Comentário: Note que a imagem é os valores que 𝑦 assume na função. Logo 𝐼 = [−5, 2[ ∪ [0, 4] Gabarito: C (EEAR-2015) Seja a função real 𝒇(𝒙) = 𝒙+𝟓 √𝒙−𝟏 . A sentença que completa corretamente a expressão do conjunto domínio 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ|____} dessa função é: a) x 1 b) x 1 c) x 0 d) x 0 Comentário: Devemos ter 𝑥 − 1 > 0 → 𝑥 > 1 t.me/CursosDesignTelegramhub 87 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Gabarito: A (EEAR-2017) O domínio da função real 𝒈(𝒙) = √𝒙−𝟏 √𝒙𝟐−𝟒 𝟑 . é 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ_______________}: a) x 1 e x 2 b) x 2 e x 4 c) 1 x 1− d) 2 x 2 e x 0− Comentário: Vamos analisar a condição de existência para 𝑓(𝑥) { 𝑥 − 1 ≥ 0 𝑥2 − 4 ≠ 0 → 𝑥 ≥ 1 𝑒 𝑥 ≠ ±2 Gabarito: A (EEAR-2017) Se 𝒇(𝒙) = 𝒙−𝟏 𝒙+𝟏 + 𝟑𝒙 √𝒙+𝟒 é uma função, seu domínio é 𝑫 = {𝒙 ∈ ℝ_______________}: a) 𝒙 > 𝟒 𝒆 𝒙 ≠ 𝟏 b) 𝒙 < 𝟒 𝒆 𝒙 ≠ ±𝟏 c) 𝒙 < −𝟒 𝒆 𝒙 ≠ −𝟏 d) 𝒙 > −𝟒 𝒆 𝒙 ≠ −𝟏 Comentário: Vamos analisar a condição de existência para 𝑓(𝑥) { 𝑥 + 1 ≠ 0 𝑥 + 4 > 0 → 𝑥 > −4 𝑒 𝑥 ≠ −1 Gabarito: D (EEAR-2002) O gráfico abaixo representa as funções reais P(x) e Q(x). t.me/CursosDesignTelegramhub 88 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES Então, no intervalo 4, 8− tem-se que 𝑷(𝒙) ⋅ 𝑸(𝒙) < 𝟎 para todo 𝒙 ∈ ℝ tal que: a) −𝟐 < 𝒙 < 𝟒 b) −𝟐 < 𝒙 < −𝟏 𝒐𝒖 𝟓 < 𝒙 < 𝟖 c) −𝟒 ≤ 𝒙 < −𝟐 𝒐𝒖 𝟐 < 𝒙 < 𝟒 d) −𝟏 ≤ 𝒙 < 𝟓 Comentário: Temos que analisar os intervalos onde 𝑃(𝑥) > 0 𝑒 𝑄(𝑥) < 0 → −4 ≤ 𝑥 < −2 e também quando 𝑃(𝑥) < 0 𝑒 𝑄(𝑥) > 0 → 2 < 𝑥 < 4 Gabarito: C (EEAR-2007) A função 𝒇: 𝑨 → ℝ, definida por 𝒇(𝒙) = √𝒙𝟐 + 𝟒𝒙 + 𝟑 tem conjunto domínio A igual a: a) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 ≥ 𝟑}. b) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < 𝟏 𝒐𝒖 𝒙 > 𝟑}. c) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 < −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 > −𝟏}. d) {𝒙 ∈ ℝ|𝒙 ≤ −𝟑 𝒐𝒖 𝒙 ≥ −𝟏}. Comentário: Devemos analisar a condição de existência da função, em que 𝑥2 + 4𝑥 + 3 ≥ 0 → (𝑥 + 1) ∙ (𝑥 + 3) ≥ 0 t.me/CursosDesignTelegramhub 89 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 𝑥 ≤ −3 𝑜𝑢 𝑥 ≥ −1 Gabarito: D (EEAR-2018) Dada a função ( ) 2f x 1 x 3x 2− = + − , considerando os valores de f(1) e f(2), pode-se afirmar corretamente que: a) 𝒇(𝟏) = 𝒇(𝟐) + 𝟒 b) 𝒇(𝟐) = 𝒇(𝟏)–𝟏 c) 𝒇(𝟐) = 𝟐𝒇(𝟏) d) 𝒇(𝟏) = 𝟐𝒇(𝟐) Comentário: Para 𝑥 = 2, temos 𝑓(2 − 1) = 𝑓(1) = 22 + 2 ∙ 3 − 2 → 𝑓(1) = 8 Para 𝑥 = 3, temos 𝑓(3 − 1) = 𝑓(2) = 32 + 3 ∙ 3 − 2 → 𝑓(2) = 16 𝑓(2) = 2 ∙ 𝑓(1) Gabarito: C t.me/CursosDesignTelegramhub 90 Prof. Ismael Santos AULA 00 – INTRODUÇÃO ÀS FUNÇÕES 10.0 – Referências Bibliográficas [1] GIOVANNI, José Ruy, BONJORNO, José Roberto e GIOVANNI JR, José Ruy. Matemática Fundamental: Uma Nova Abordagem. Volume único. São Paulo: FTD, 2013. [2] IEZZI, Gelson, ET AL. Fundamentos de Matemática Elementar. Volumes de 1 a 7 e de 9 a 11, Atual Editora, São Paulo, 2006. [3] DANTE, Luiz Roberto. Projeto VOAZ Matemática. Vol. Único, 1ª, 2ª e 3ª Parte. 4ª edição. São Paulo: Ática, 2015 (Coleção ProjetoVOAZ). 11.0 – Considerações Finais É isso, meu querido! Finalizamos a nossa aula. Espero que tenham gostado! Restando qualquer dúvida, estou à disposição no fórum de dúvidas. Pode usar sem moderação!! Mantenham a pegada, a sua aprovação está mais perto que imagina! Qualquer crítica, sugestão ou elogio, só mandar mensagem no fórum! Siga minhas redes sociais! Ismael Santos @IsmaelSantos @professor_ismaelsantos Vamos que vamos! Fé na missão! t.me/CursosDesignTelegramhub