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4 Quando uma piscina estava com água abaixo do nível normal, abriu-se uma torneira que completou sua capacidade em 6 horas. O segmento de reta representado no plano cartesiano abaixo é o gráfico que descreve o volume y de água contida na piscina, em litro, em função do tempo x, em hora. Resolução a) O gráfico é parte de uma reta; logo, a lei de associação entre x e y é da forma y 5 ax 1 b. Como os pontos (1, 17.200) e (3, 21.600) pertencem ao gráfico, temos: 3 17.200 21.600 1 6 x y a 1 b 5 17.200 3a 1 b 5 21.600 Resolvendo o sistema, obtemos: a 5 2.200 e b 5 15.000 Logo, a lei de associação procurada é: y 5 2.200x 1 15.000 b) A quantidade de litros que havia na piscina no instante em que a torneira foi aberta corresponde ao instante em que x 5 0, isto é: y 5 2.200 3 0 1 15.000 ] y 5 15.000 Assim, havia 15.000 litros de água na piscina. c) A capacidade total da piscina é obtida fazendo-se x 5 6, pois a torneira permaneceu aberta du- rante 6 horas para encher completamente a piscina: y 5 2.200 3 6 1 15.000 ] y 5 28.200 Logo, a capacidade total da piscina é 28.200 L. Função linear Toda função da forma y 5 ax, com a 9 VR, é chamada de função linear. Note que a função linear é uma função afim y 5 ax 1 b em que b 5 0. Exemplos a) A função y 5 2x é linear e seu gráfico é: 30 6 x y 4 2 21 x y 0 0 1 2 2 4 3 6 EXERCÍCIOS pROpOStOS a) Determinar a lei de associação entre x e y. b) Quantos litros de água havia na piscina no instante em que a torneira foi aberta? c) Qual é a capacidade total da piscina? 134 C a p ít u lo 4 • Fu n çã o a fi m 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 4.indb 134 03.08.10 11:44:19 P1. Em toda função linear y 5 ax os valores correspondentes das variáveis x e y são direta- mente proporcionais. P2. O gráfico de uma função linear y 5 ax é uma reta que passa pela origem do sistema de coordenadas. Exemplo Na função linear y 5 2x, temos: (I) Se x 5 0, então y 5 0. (II) Se x % 0, então y __ x 5 2 __ 1 5 4 __ 2 5 6 __ 3 5 2. Por (I) e (II), concluímos que x e y assumem valores correspondentes diretamente pro- porcionais. Consequentemente, como x e y assumem quaisquer valores reais, o gráfico dessa função é uma reta que passa pela origem. Propriedades da função linear b) O astrofísico norte-americano Edwin Hubble (1889-1953) concluiu que, desde o Big Bang, o universo vem se expandindo continuamente. Nesse movimento, as ga- láxias se afastam cada vez mais umas das outras. Em seu estudo, Hubble concluiu que as galáxias se afastam da Via Láctea a uma velocidade diretamente proporcio- nal à distância em que estão dela: quanto mais distante, maior será a velocidade de afastamento. A função linear, deduzida por Hubble, para descrever a velocidade de afastamento é: v 5 16R 1 Para cada função abaixo, construa o gráfico e deter- mine o domínio e o conjunto imagem. a) y 5 3x 2 6 c) y 5 4x b) y 5 22x 1 4 d) y 5 22x 2 Construa o gráfico de cada função. a) f (x) 5 22, se x < 5 2x 2 12, se x . 5 b) g(x) 5 4, se x < 2 3x 2 11, se x . 2 c) h(x) 5 2x 1 2, se x < 3 8, se 3 , x < 5 24x 1 28, se x . 5 3 Represente no plano cartesiano o gráfico de cada função, indicando as coordenadas dos pontos de intersecção do gráfico com os eixos coordenados. a) y 5 2x 2 6 b) y 5 4 2 x c) y 5 3x d) y 5 3x ___ 4 1 2 4 Faça o que se pede. a) Dê três exemplos de função linear e cons trua o gráfico de cada uma. b) Obtenha a função linear cujo gráfico passa pelo ponto (2, 5). EXERCÍCIOS pROpOStOS em que v é a velocidade de afastamento da galáxia em quilômetro por segundo, e R é a dis- tância, em milhão de anos-luz, entre a galáxia observada e a Via Láctea. Assim, uma galáxia que está a 100 milhões de anos-luz da Via Láctea se afasta a uma velocidade de 1.600 km/s. 135 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 4 .1 • A f u n çã o a fi m CAP 4.indb 135 03.08.10 11:44:20 6 Sabendo que o gráfico da função y 5 ax 1 b é a reta representada no plano cartesiano abaixo, determine os valores de a e b. 7 A função afim f (x) 5 kx 1 2 é crescente e seu gráfico passa pelo ponto (1, k2). Construa o gráfico de f . 9 Para construir uma estrada, uma empresa cobra uma taxa fixa mais uma taxa que varia em função do número de quilômetros de estrada construída. O gráfico abaixo descreve o custo y da obra, em milhão de reais, em função do número x de quilômetros construídos. 10 A despesa mensal com encargos sociais de uma pe- quena empresa é dada pela função D(x) 5 20 1 x ___ 10 , em que D(x) é a despesa, em milhares de reais, e x é o número de funcionários. a) Qual será a despesa quando a empresa tiver 100 funcionários? b) Qual será o número de funcionários quando a despesa for 50 mil reais? c) Construa o gráfico da função D para 50 < x < 100. 8 Construa o gráfico da função y 5 x 2 2 9 ______ x 1 3 . 2 6 x y �4 5 10 4 y x a) Obtenha a lei de associação y 5 f (x), para x > 0, que determina esse gráfico. b) Determine a taxa fixa cobrada pela empresa para a construção da estrada. c) Qual será o custo total da obra se a estrada tiver 50 km de extensão? d) e) 1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Número de jogos vendidos Lucro (em R$ 1.000,00) 2,0 3,0 4,0 1,0 1,0 Número de jogos vendidos Lucro (em R$ 1.000,00) 2,0 3,0 4,0 5 (Enem) Uma empresa produz jogos pedagógicos para computadores, com custos fixos de R$ 1.000,00 e custos variáveis de R$ 100,00 por unidade de jogo produzida. Desse modo, o custo total para x jogos pro- duzidos é dado por C(x) 5 1 1 0,1x (em R$ 1.000,00). A gerência da empresa determina que o preço de venda do produto seja de R$ 700,00. Com isso, a receita bruta para x jogos produzidos é dada por R(x) 5 0,7x (em R$ 1.000,00). O lucro líquido, obtido pela venda de x unidades de jogos, é calculado pela diferença entre a receita bruta e os custos totais. O gráfico que modela corretamente o lucro líquido dessa empresa, quando são produzidos x jogos, é: a) b) c) 1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Número de jogos vendidos Lucro (em R$ 1.000,00) 2,0 3,0 4,0 �1,0 1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Número de jogos vendidos Lucro (em R$ 1.000,00) 2,0 3,0 4,0 1,0 1,0 2,0 3,0 4,0 Número de jogos vendidos Lucro (em R$ 1.000,00) 2,0 3,0 4,0 136 C a p ít u lo 4 • Fu n çã o a fi m 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 4.indb 136 03.08.10 11:44:22