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Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 1 CAPÍTULO 7 Função Afim 7.1 A Função Afim Uma função �:ℝ → ℝ chama-se afim (ou polinomial do primeiro grau) quando existem constantes �, � ∈ ℝ tais que � � = � + � para todo ∈ ℝ. • O número � da função afim � é chamado de coeficiente angular ou taxa de variação da função �; • O número � da função afim � é chamado de coeficiente linear ou valor inicial da função �. Casos Particulares • Quando o coeficiente angular da função afim é igual a zero � = 0�, a função é dita constante e seu gráfico é uma reta horizontal passando pelo ponto 0, ��; • Quando o coeficiente linear da função afim é igual a zero � = 0�, a função é dita linear e seu gráfico é uma reta que sempre passa pela origem; • Quando o coeficiente angular da função afim é igual a um � = 1� e o coeficiente linear é igual a zero � = 0�, a função é dita identidade. Exemplo 1. O preço a pagar por uma corrida de taxi é dado por uma função afim � = � + �, onde é a distância percorrida, o valor inicial � é chamado de bandeirada e o coeficiente � é o preço da cada quilômetro rodado. Em particular se é cobrado R$ 5,40 de bandeirada e 2,20 por quilômetro rodado. Qual é o valor será cobrado em uma corrida de 25 quilômetros? Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 2 7.2 Gráfico de uma Função Afim O gráfico de uma função afim � = � + � é uma linha reta. Para verificar essa afirmação basta mostrar que três pontos quaisquer desse gráfico são colineares. Exemplo 2. Construir o gráfico da função ( ) 3 1f x x= − . Exemplo 3. Construir o gráfico da função � � = −2 + 3 7.3 Taxa de Variação da Função Afim Dados , + ℎ ∈ ℝ, com ℎ ≠ 0, a taxa de variação de uma função � no intervalo de extremos , + ℎ é o número � = � + ℎ� − � � ℎ . Uma função afim é crescente quando sua taxa de crescimento (o coeficiente �) é positiva, decrescente quando � é negativo e constante quando � é igual a zero. Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 3 Para obter de forma prática o coeficiente angular � de uma função afim em que � �� = �� e � �� = �� com � ≠ � podemos utilizar a seguinte expressão � = �� − �� � − � . Exemplo 4. Obtenha a taxa de variação da função afim cujo gráfico passa pelos pontos ( 3, 12 ) e ( 1, 2 ). Exemplo 5. Obtenha a taxa de variação da função afim cujo gráfico passa pelos pontos ( 4, – 6 ) e ( 1, 3 ). 7.4 Equação da reta A equação da reta � = � + � que passa pelos os pontos �, ��� e �, ���, não situados na mesma vertical com a taxa de variação � é dada pela expressão � = �� + � − ��. Exemplo 6. Obtenha a equação da reta que passa pelo ponto ( 5, 1 ) e possui taxa variação – 3. Exemplo 7. Obtenha a equação da reta que passa pelos pontos ( 5, 10 ) e ( 2, 1 ). Do ponto de vista geométrico, o coeficiente linear � é a ordenada do ponto onde a reta, que é o gráfico da função � � = � + �, intersecta o eixo ��. Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 4 Exemplo 8. A figura abaixo ilustra o gráfico da função que associa o volume de gás consumido pelos domicílios de um município ao valor pago por esse consumo. O valor final a ser pago na conta é constituído de uma parte fixa (uma taxa) mais uma parte variável (quantidade de metros cúbicos consumidos). Com base no gráfico, determine: (a) O valor pago, em reais, por cada metro cúbico consumido; (b) O valor da taxa cobrada na conta. 7.5 Zero da Função Afim Chama-se zero ou raiz da função afim com � ≠ 0, o número real tal que ( ) 0f x = . ( ) 0 0 bf x ax b x a = ⇒ + = ⇒ = − . Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 5 Exemplo 9. Obtenha o zero da função ( ) 2 5f x x= − : Exemplo 10. Construir o gráfico da função � � = 2 − 6. 7.6 Atividades Exercício 1. Construa os gráficos das seguintes funções de ℝ em ℝ: (a) 3 2y x= + (b) 3y = − Exercício 2. Obtenha a equação da reta que passa pelo ponto (-2,4) e tem coeficiente angular igual a – 3. Exercício 3. Obtenha a equação da reta que passa pelos pontos (2,3) e (3,5). Exercício 4. Obtenha a equação da reta que passa pelos pontos (-1,5) e (2,10). Exercício 5. Obtenha a equação da reta que passa pelo ponto (-2,1) e tem coeficiente linear igual a 4. Capítulo 7 Função Afim Fundamentos de Matemática Elementar Jhoab Negreiros 6 Exercício 6. O salário fixo mensal de um farmacêutico é de R$ 2.560,00. Para aumentar sua receita, ele faz horas extras, onde recebe R$ 60,00 por horas de trabalho. (a) Se em um mês o farmacêutico fizer 3 horas extras, que salário receberá? (b) Qual é o salário final S quando for feito x horas extras? (c) Qual é o número de horas extras serão necessários para gerar um salário superior a R$ 3760,00? Exercício 7. O hospital Z deverá contratar uma cooperativa de farmacêuticos: a cooperativa A cobra um valor fixo de R$ 15.000,00 mensais e mais R$ 250,00 por hora de cada farmacêutico; a cooperativa B cobra por hora de seus farmacêuticos a quantia de R$ 150,00 e um valor fixo de R$ 20.000,00. Qual cooperativa o hospital deverá contratar, se pretender sempre pagar o menor valor possível? Exercício 8. O custo mensal fixo de um Laboratório que produz suplemento alimentar é $ 3.500, e o custo variável é $ 85 por caixa do suplemento de alimentar. O preço de venda é $ 120 por caixa. (a) Determine o lucro de dezembro, se 600 caixas do suplemento forem vendidos nesse mês. (b) Se x caixas de suplementos são vendidos durante um mês, expresse olucro L mensal como uma função de x. (c) Quantas caixas de suplemento devem ser vendidas para que o laboratório encerre um mês sem lucro nem prejuízo? Exercício 9. Uma indústria produz dois medicamentos, tal que a dose a ser ingerida depende da idade do paciente. O medicamento D1 tem sua dose dada por � �� = 5� − 50mg, e o medicamento D2 tem sua dose dada por �2 �� = 1,5� + 5mg. Baseado nessas informações responda: (a) Qual a idade mínima necessária para poder usar o medicamento D1? (b) Qual a dose indicada do medicamento D2, para uma paciente de cinco anos de idade?
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