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Inversão de funções Um encanador trabalhou em uma empreitada e co- brou por seu serviço uma parcela fixa de R$ 50,00 mais R$ 10,00 por hora trabalhada. Para seu controle, registrou em uma tabela os números inteiros de horas trabalhadas e os respectivos valores acumulados, em real. Assim: D(f) 5 Im(f 21) 5 {1, 2, 3, 4, 5} D(f 21) 5 Im(f ) 5 {60, 70, 80, 90, 100} Observe que: • o gráfico 1 representa uma função de domínio A 5 {1, 2, 3, 4, 5} e conjunto imagem B 5 {60, 70, 80, 90, 100}; • o gráfico 2 representa uma função de domínio B 5 {60, 70, 80, 90, 100} e conjunto imagem A 5 {1, 2, 3, 4, 5}; • se um número b é imagem de um número a em um dos gráficos, então a é imagem de b no outro; por exemplo, no gráfico 1, o número 70 é imagem do número 2 e, no gráfico 2, o número 2 é imagem do número 70. Por isso, dizemos que as funções representadas pelos gráficos 1 e 2 são inversas uma da outra. Se indicarmos por f a função representada pelo gráfico 1, a função inversa de f, represen- tada pelo gráfico 2, será indicada por f 21. Considerando apenas os números inteiros de horas trabalhadas, o gráfico 1, abaixo, descreve o montante acumulado (m) em função do número de horas trabalhadas (h); e o gráfico 2 descreve o número de horas trabalhadas (h) em função do montante acumulado (m): 60 70 80 90 100 52 3 Grá�co 1 40 1 Grá�co 2 60 70 80 90 100 5 2 3 4 1 m h mh f 1 2 3 4 5 A 60 70 80 90 100 B f�1 1 2 3 4 5 A 60 70 80 90 100 B Número de horas trabalhadas Valores acumulados (R$) 1 60 2 70 3 80 4 90 5 100 É importante destacar que f é uma bijeção de A em B e, por isso, a relação f 21 também é uma função. Lemos f 21 como “inversa da função f ”. 119 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . S e ç ã o 3 .3 • In ve rs ã o d e f u n çõ e s CAP 3.indb 119 03.08.10 11:34:36 RR AP AM PA MA RN CE PI PB PE AL TO AC SERO BAMT MG GO DF MS ES RJSP PR SC RS A inversa de uma função bijetora f : A P B é a função f 21: B P A tal que: f (x) 5 y [ f 21(y) 5 x para quaisquer x e y, com x 9 A e y 9 B. f x A y B x A y B f�1 Se uma função f admite função inversa, dizemos que f é invertível. Assim: • Para que uma função f seja invertível, ela deve ser bijetora; • Se uma função f é invertível, então D(f ) 5 Im(f 21) e D(f 21) 5 Im(f ). A inversa de uma relação Também podemos definir a inversa de uma relação R da seguinte maneira: Sejam A e B conjuntos não vazios, R uma relação de A em B, e S uma relação de B em A tal que: (x, y) 9 R [ (y, x) 9 S nessas condições, e somente nessas condições, R e S são relações inversas entre si. Definimos: Fonte: FERREIRA, Graça Maria Lemos. Atlas geográfico. São Paulo: Moderna, 2003. Exemplo O nome de cada unidade da federação do Brasil é identificado por uma sigla. Isso significa que, para cada unidade, está associada uma única sigla e que, para cada uma dessas siglas, está associa- da uma única unidade da federação, por exemplo: AC (Acre), BA (Bahia) e DF (Distrito Federal). A função f que associa cada uma dessas si- glas a uma unidade da federação é portanto bijetora, e sua inversa é a função f 21, que associa cada unidade à sua sigla. 490 km 120 C a p ít u lo 3 • A lg u m a s fu n çõ e s e c o n ce it o s fu n d a m e n ta is R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . CAP 3.indb 120 03.08.10 11:34:37 Funções não invertíveis Se uma função g: C P D não é uma bijeção de C em D, então, ou há pelo menos dois elementos em C com a mesma imagem, ou há elemento em D que não é imagem de nenhum elemento de C; portanto, a relação inversa g21: D P C não é função. Nesse caso, dizemos que a função g não é invertível ou que g não admite função inversa. Note que g21 não é função, pois o elemento 7 tem mais de um correspondente no contradomínio C. Exemplo Seja R a relação de A 5 {1, 3, 5, 7, 9} em B 5 {0, 2, 4, 6, 8}, representada pelo diagrama de flechas abaixo. R�1 1 3 5 7 9 A 0 2 6 4 8 B Exemplos a) Seja g: C P D a função representada pelo diagrama de flechas abaixo: g 0 1 2 8 C 3 4 7 D Essa função é sobrejetora, mas não é injetora; logo, não é bijetora. Sua relação inversa é: g�1 0 1 2 8 C 3 4 7 D R 1 3 5 7 9 A 0 2 6 4 8 B Assim, R 5 {(1, 0), (1, 2), (5, 6), (7, 6)}. A inversa de R é a relação R21 de B em A cujos elementos são os pares ordenados que se obtêm invertendo-se a ordem dos elementos de cada par orde- nado de R; isto é: R21 5 {(0, 1), (2, 1), (6, 5), (6, 7)}. Representando R21 por um diagrama de flechas, temos: b) Seja h: M P N a função representada pelo diagrama de flechas abaixo: h 4 5 6 7 M 0 4 9 8 10 N 121 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt .1 84 d o C ód ig o P en al e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . S e ç ã o 3 .3 • In ve rs ã o d e f u n çõ e s CAP 3.indb 121 03.08.10 11:34:38