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Formalizando os conceitos de função injetiva, função sobrejetiva e função bijetiva Como você já viu no capítulo anterior, dados dois conjuntos não vazios A e B, uma função F de A em B é uma relação que associa cada elemento x é A a um único elemento y é B. Nas situações das páginas 83 e 84, dizemos que a função que relaciona os valores das grandezas é do tipo logarítmica. Antes de explorar esse tipo de função, vamos conhecer as características de alguns tipos de função. Função injetiva Uma função F: A ñ B é injetiva (ou injetora) quando elementos diferentes de A são transformados por F em elementos diferentes de B, ou seja, não há elemento em B que seja imagem de mais de um elemento de A. Denotamos assim: F: A ñ B é injetiva quando: x1 = x2 em A ~ F(x1) = F(x2) em B. Disso, obtemos: F: A ñ B é injetiva quando: F(x1) 5 F(x2) em B ~ x1 5 x2 em A. Você estudou que, na função exponencial F: R ñ R1 * dada por F(x) 5 ax, com a é R, a > 0 e a = 1, temos F(x1) 5 F(x2) ~ x1 5 x2, ou 5a ax x1 2 ~ x1 5 x2. Ou seja, a função exponencial é injetiva. Fique atento Veja alguns exemplos da ideia de injetividade de funções usando conjuntos. A B A B A B Função injetiva. Função injetiva. Função não injetiva. Não há elemento em B que seja imagem de mais de um elemento de A. Não há elemento em B que seja imagem de mais de um elemento de A. Há 1 elemento em B que é imagem de 2 elementos distintos de A. Agora, acompanhe o exemplo da função F: R ñ R dada por F(x) 5 2x. Essa função é injetiva, pois faz corresponder a cada número real x o dobro 2x, e não existem dois números reais diferentes que tenham o mesmo dobro. Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s /A rq u iv o d a e d it o ra Escolha alguns valores para x e mostre que a função F: R ñ R dada por F(x) 5 x2 2 1 não é injetiva. Explore para descobrir Não escreva no livro. Exemplo de resposta: Para x 5 1, temos F(1) 5 12 2 1 5 0, e para x 5 21, temos F(21) 5 (21)2 2 1 5 0. Nesse caso, para 2 valores diferentes de x encontramos um mesmo valor F(x) para a função. Professor, se os estudantes apresentarem dificuldades em chegar a uma conclusão após as explorações que criarem, dê a eles uma dica: Escolha 2 números opostos e calcule o valor de F(x) para cada um deles. 85 066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 85066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 85 04/09/2020 11:4404/09/2020 11:44 Também podemos verificar se uma função é injetiva olhando o gráfico dela em um plano cartesiano. Sabemos que, se a função é injetiva, não há elemento do conjunto imagem que seja imagem de mais de um elemento do domínio. Assim, imaginando linhas horizontais intersectando o gráfico, essas linhas só podem cruzar o gráfico uma única vez para cada valor de y. Acompanhe os exemplos. a) As linhas horizontais intersectam o gráfico mais de uma vez. y x Então, a função não é injetiva. b) As linhas horizontais nunca intersec- tam o gráfico mais de uma vez. y x Então, a função é injetiva. Função sobrejetiva Uma função F: A ñ B é sobrejetiva (ou sobrejetora) quando, para qualquer ele- mento y é B, encontramos um elemento x é A tal que F(x) 5 y. Ou seja, F é sobreje- tiva quando todo elemento de B é imagem de pelo menos um elemento de A, isto é, quando Im(F) 5 B. F: A ñ B é sobrejetiva quando Im(F) 5 B. Veja alguns exemplos da ideia de sobrejetividade de funções usando conjuntos. A B A B A B Função sobrejetiva. Im(F) 5 B Função sobrejetiva. Im(F) 5 B Função não sobrejetiva. Há elementos em B sem correspondente em A; logo, Im(F) = B. Agora, acompanhe os exemplos. a) A função F: R ñ R dada por F(x) 5 x 1 2 é sobrejetiva, pois todo elemento de R é imagem de um elemento de R por essa função. Por exemplo: para a imagem F(x) 5 5, temos que x 5 3; para a imagem F(x) 5 0, temos que x 5 22. b) A função F: R ñ R1 * dada por F(x) 5 2x é sobrejetiva, pois o domínio é R, o con- tradomínio é R1 * e o conjunto imagem também é R1 * . Toda função exponencial F: R ñ R1 * dada por F(x) 5 ax, com a é R, a > 0 e a = 1, é sobrejetiva. Fique atento Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra Il u s tr a ç õ e s : B a n c o d e i m a g e n s / A rq u iv o d a e d it o ra Observe as representações gráficas de funções exponenciais que você construiu no capítulo anterior. Imagine linhas horizontais e perceba que cada uma delas sempre intersecta o gráfico em um único ponto. Reflita 86 066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 86066a105_V1_MATEMATICA_Dante_g21At_Cap2_LA.indd 86 04/09/2020 11:4404/09/2020 11:44