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MATEMÁTICA APLICADA E BIOESTATÍSTICA WEBAULA 1 Prof. Dr. Iury Sousa e Silva Iury Sousa e Silva Formação: Engenheiro Químico Engenheiro Mecânico Especialista em Engenharia de Segurança do Trabalho MBA em Gestão de Projetos Especialista em Metodologia de Ensino EAD Mestre em Engenharia Química – Modelagem e Simulação de processos Doutor em Engenharia Química – Modelagem, Simulação e Viabilidade de plantas industriais Experiências: Engenheiro de Processos – M&G Fibras Brasil Coordenador de Qualidade, Tecnologia e Desenvolvimento – Frevo Brasil Analista de Meio Ambiente – SEMMA Paulista/PE Professor e coordenador de curso – UNINASSAU Contatos: E-mail: iury.silva@sereducacional.com Instagram: @prof.iurysousa Linkedin: Iury Sousa e Silva NÚMEROS REAIS FUNÇÕES Como denotar uma função? DOMÍNIO: “Domínio de uma função são todos os elementos de um conjunto que são utilizados para gerar um novo conjunto a partir de uma função.” IMAGEM: Tipos de Função Tipos de Função Tipos de Função Funções Exponenciais PROPRIEDADES DE EXPOENTES Funções Logarítmicas RELAÇÃO ENTRE FUNÇÕES LOGARÍTMICAS E EXPONENCIAIS PROPRIEDADES DE LOGARÍTMOS APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS • A função exponencial expressa um crescimento ou um decrescimento característico de alguns fenômenos da natureza. • Vamos explorar um pouco algumas dessas aplicações: 1. Geralmente, o crescimento de determinados seres vivos microscópicos, como as bactérias, acontece exponencialmente. Dessa forma, é comum o uso de funções exponenciais relacionado a problemas dessa natureza. a) (PUC/MG - adaptada) - O número de bactérias em um meio duplica de hora em hora. Se, inicialmente, existem 8 bactérias no meio, ao fim de 10 horas o número de bactérias será • Resolução: • No tempo t = 0, o número de bactérias é igual a 8. • No tempo t = 1, o número de bactérias é dado por 8.2 = 16. • No tempo t = 2, o número de bactérias é dado por 8.2.2 = 32. • Assim, no tempo t = x, o número de bactérias • Logo, no tempo desejado, ou seja, ao fim de 10 horas, o número de bactérias será de APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS xn 2.8= 1310310 22.22.8 ===n APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS • 2) A decomposição ou desintegração de determinadas substâncias também acontece segundo um padrão exponencial. A chamada meia vida de uma substância é o tempo necessário para que ela reduza a sua massa pela metade. Eis aqui outro caso de aplicação das funções exponenciais. Exemplo: • Uma certa substância se decompõe aproximadamente segundo a lei • em que K é uma constante, t indica o tempo em minutos e Q(t) indica a quantidade da substância, em gramas, no instante t. Considerando os dados desse processo de decomposição mostrados no gráfico, determine os valores de K e de a tKtQ 5,02.)( −= APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS • Cálculo do pH • Os químicos usam um número denotado por pH (potencial hidrogêniônico) para descrever quantitativamente a acidez, neutralidade ou basicidade de uma solução aquosa. • O termo pH foi introduzido em 1909, pelo bioquímico Peter Lauritz Sorensen (1868 − 1939) com o objetivo de facilitar seus trabalhos no controle da qualidade de cervejas. • Por definição, pH = −log[H+], em que [H+] é a concentração dos íons hidrogênio, em mols por litro, na solução. • Se o pH é menor que 7 indica que a solução é ácida. Quanto mais próximo de zero, mais ácida é a solução. • Se o pH = 7, a solução é neutra. • Se o pH é maior que 7, indica a alcalinidade da solução. Quanto mais distante de 7, mais básica é a solução. APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS A informa o pH de algumas substâncias. APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS DETERMINAÇÃO DA EQUAÇÃO DA RETA Uma reta pode ser escritas de diversas maneiras. Entre as mais comuns estão: 1.Equação Reduzida: A equação da reta é definida pelo coeficiente angular m e pelo valor da interseção da reta com o eixo dos y (b), gerando a equação: y = mx + b 2.Equação Ponto-Angular: A reta pode ser definida por um ponto pertencente a reta (xo,yo) e pelo coeficiente angular a reta, gerando a equação: y- yo = m(x - xo) • Exemplo: Calcule a equação da reta que passa pelos pontos dados • a) A(5,3) e B(8,12) DETERMINAÇÃO DA EQUAÇÃO DA RETA 1 1 2 2 ) (x , ) (5,3) (x , ) (8,12) 12 3 9 3 8 5 3 0 reta crescente! a y y m m = = − = = = − → 123 12 5.33 3 ;5 3 −= −= += == += += xy b b yx bxy bmxy Funções Trigonoméricas Seja um círculo de raio 1, centrado na origem (0,0). Dizemos que o seu comprimento mede 2π radianos, e a partir dele, podemos definir todas as funções trigonométricas e suas propriedades. X y (1,0) (0,1) (-1,0) (0,-1) O CÍRCULO UNITÁRIO θ θ = 0° = 360° = 2p rad θ = 90° = p/2 rad θ = 180° = p rad θ = 270° = 3p/2 rad θ = ? FUNÇÃO SENO E COSSENO A definição da função seno é a projeção no eixo dos y da hipotenusa do triangulo formado pela distância de um ponto P ao centro do circulo de raio 1. Já a função cosseno, é a projeção da distância deste mesmo ponto no eixo dos x. cos b a sen r r = = FUNÇÃO SENO ( ) ( ) ( ) ( ) 2 3 2 sen b sen b sen b sen b p p p = → + + = → + + = − → − + = − → − (+)(+) (-) (-) 0 = 2 p = 3 2 p = p= Sinal da Função Seno: FUNÇÃO COSSENO ( ) ( ) ( ) ( ) cos cos 2 cos 3 cos 2 a a a a p p p = → + + = − → − + = − → − + = → + (+)(-) (-) (+) Sinal da Função Cosseno: GRÁFICO DA FUNÇÃO SENO x y = sen (x) (x,y) 0 sen(0) = 0 (0,0) π/2 sen(π/2) = 1 ( π/2 , 1) π sen(π) = 0 ( π , 0) 3π/2 sen(3π/2) = -1 ( 3π/2 , 1) 2π sen(2π) = 0 ( 2π , 0) GRÁFICO DA FUNÇÃO COSSENO x y = cos (x) (x,y) 0 cos(0) = 1 (0,1) π/2 cos(π/2) = 0 ( π/2 , 0) π cos(π) = -1 ( π , -1) 3π/2 cos(3π/2) = 0 ( 3π/2 , 0) 2π cos2π) = 1 ( 2π , 1) Prof. Dr. Iury Sousa e Silva Email: iury.silva@sereducacional.com Instagram: prof.iurysousa Linkedin: Iury Sousa e Silva OBRIGADO MODELO DE ENTRADA Slide 1 MODELO DE TÍTULO Slide 2 MODELO TEXTO Slide 3: NÚMEROS REAIS Slide 4: FUNÇÕES Slide 5: Como denotar uma função? Slide 6: DOMÍNIO: Slide 7: IMAGEM: Slide 8: Tipos de Função Slide 9: Tipos de Função Slide 10: Tipos de Função Slide 11: Funções Exponenciais Slide 12: PROPRIEDADES DE EXPOENTES Slide 13 Slide 14: Funções Logarítmicas Slide 15: RELAÇÃO ENTRE FUNÇÕES LOGARÍTMICAS E EXPONENCIAIS Slide 16: PROPRIEDADES DE LOGARÍTMOS Slide 17 Slide 18: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 19: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 20: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 21: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 22: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 23: APLICAÇÃO DE EXPONENCIAIS E LOGARITMOS A PROBLEMAS BIOLÓGICOS Slide 24: DETERMINAÇÃO DA EQUAÇÃO DA RETA Slide 25: DETERMINAÇÃO DA EQUAÇÃO DA RETA Slide 26: Funções Trigonoméricas Slide 27: O CÍRCULO UNITÁRIO Slide 28: FUNÇÃO SENO E COSSENO Slide 29: FUNÇÃO SENO Slide 30: FUNÇÃO COSSENO Slide 31: GRÁFICO DA FUNÇÃO SENO Slide 32: GRÁFICO DA FUNÇÃO COSSENO MODELO FINAL Slide 33