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FUNDAMENTOS DE MATEMÁTICA - GST1073 Semana Aula: 6 Funções e seus gráficos. Tema Funções e seus gráficos. Palavras-chave Objetivos Esta aula encontra-se em anexo. Estrutura de Conteúdo UNIDADE III - INTRODUÇÃO AO ESTUDO DE FUNÇÃO 3.6. Gráfico de uma Função 3.7. Função Crescente, decrescente e constante 3.8. Analise e Interpretação de gráficos. 1. IMAGEM DE UM ELEMENTO ATRAVÉS DO DIAGRAMA DE FLECHAS Consideremos a função descrita no diagrama de flechas abaixo. Se um elemento y de B estiver associado a um elemento x de A, através de f, então diremos que y é a imagem de x , através de f. Indica-se y = f (x) (lê-se “y é igual a f de x” ou “y é a imagem de x através de f”). Assim, temos: 6 = f (1) 7 = f (2) 8 = f (3) 8 = f (4) 11 = f (5) 2. IMAGEM DE UM ELEMENTO ATRAVÉS DE Y = F(X) Consideremos os conjuntos A = [-3, 8] , B = [-10, 20] e a função f : A ® B, onde cada x, x Î A, é associado a um único f(x), f(x) Î B, através da lei f(x) = 2x + 1. A lei f(x) = 2x + 1 nos diz que a imagem de cada x do domínio de f é o número 2x + 1 do contradomínio. Assim, temos, por exemplo: a imagem do elemento 4, através de f, é: f (4) = 2 ´ 4 + 1 Þ f (4) = 9; logo, (4, 9) Î f a imagem do elemento , através de f, é: f = 2 ´ + 1 Þ f = 2; logo, ( , 2) Î f Note que o símbolo f (x) representa a ordenada do ponto de abscissa x. Assim, em vez de escrevermos f(x) = 2x + 1 = 2x + 1, podemos escrever y = 2x + 1, ou seja, o símbolo f(x) pode ser substituído por y e vice-versa. 3. IMAGEM DE UM ELEMENTO ATRAVÉS DO GRÁFICO DE UMA FUNÇÃO Consideremos o gráfico de uma função y = f(x), conforme abaixo. Cada ponto (x,y) do gráfico de f deve ser interpretado como (x, f(x)), ou seja, a ordenada é a imagem da abscissa através de f. Por exemplo: (5,4) é ponto do gráfico; logo f(5) = 4; (-2,0) é ponto do gráfico; logo f(-2) = 0; (2, 3) é ponto do gráfico; logo f(2) = 3; (0, 1) é ponto do gráfico; logo f(0) = 1; 4. ESTUDO DO SINAL DE UMA FUNÇÃO ATRAVÉS DO GRÁFICO Sendo f uma função de domínio D, dizemos que: f é positiva para um elemento x, x Î D, se, e somente se, f(x) > 0; f é negativa para um elemento x, x Î D, se, e somente se, f(x) < 0; f se anula para um elemento x, x Î D, se, e somente se, f(x) = 0. Note que o sinal da função para um elemento x, x Î D, é o sinal de f(x), e não o sinal de x. Exemplo: Seja o gráfico da função y = f(x) no intervalo –2 < x < 7, f(x) > 0; no intervalo –6 £ x < -2 ou 7 < x £ 9, f(x) < 0; para x = -2 e x = 7, f(x) = 0. Note que essas abscissas correspondem aos pontos de intersecção do gráfico com o eixo Ox. 5. RECONHECIMENTO DE UMA FUNÇÃO PELO GRÁFICO Através do gráfico, podemos verificar se uma relação é ou não uma função. Se uma reta paralela ao eixo Oy interceptar o gráfico de uma relação R em mais de um ponto, então R não é função. Em outras palavras, um gráfico representará uma função de A em B se, e somente se, qualquer reta paralela ao eixo Oy, passando por um ponto qualquer de abscissa x, x Î A, interceptar o gráfico num único ponto. Exemplo: a. Considere o gráfico a seguir, de uma relação R de A = {1, 2, 3} em B = {4, 5, 6, 7}: Analisando o gráfico, percebemos que a relação R não é função de A em B, pois, (1, 4) e (1, 7) pertencem a R, isto é, o elemento 1 do conjunto de partida está associado, através de R, a dois elementos do contradomínio: 4 e 7. b. Observe o gráfico a seguir, de uma relação R de A = [2, 5] em B = [1; 3,3]. Note que qualquer reta paralela ao eixo Oy, passando por um ponto de abscissa x, x Î A, intercepta o gráfico num único ponto. Isso significa que qualquer x, x Î A, está associado, através de R, a um único y, y Î B. Logo, R é função de A em B. 6. FUNÇÃO CRESCENTE Uma função F(x) é crescente em um intervalo numérico no qual é definida se, para dois valores quaisquer x1 e x2 deste intervalo, com x2 > x1, têm-se F(x2) = F(x1). Exemplo de função crescente: f(x) = 2x. 7. FUNÇÃO DECRESCENTE Uma função F(x) é decrescente em um intervalo numérico no qual é definida se, para dois valores quaisquer x1 e x2 deste intervalo, com x2 > x1, têm-se F(x2) = F(x1). Exemplo de função decrescente: 8. FUNÇÃO CONSTANTE Uma função F(x) é constante em um intervalo numérico no qual é definida se, para dois valores quaisquer x1 e x2 deste intervalo, com x2 ? x1, têm-se F(x2) = F(x1). Isto só ocorre se F(x) = c, onde c é um número real constante, ou seja, não se verifica, na definição da função, a variável independente x. Estratégias de Aprendizagem Indicação de Leitura Específica Aplicação: articulação teoria e prática 1. PM Pará 2012. O gráfico abaixo mostra a produção diária de lixo orgânico de duas pessoas. O dia da semana que o gráfico mostra que as produções de lixo das duas pessoas foram iguais é: a) 2ª feira b) 4ª feira c) 6ª feira d) Sábado e) Domingo 2. PM Pará 2012. O gráfico abaixo mostra que no período de 94 a 95 houve um grande aumento no desmatamento da Amazônia. O aumento aproximado, em porcentagem, desse desmatamento no período de 94 a 95 foi de: a) 95 b) 92 c) 90 d) 88 e) 85 3. O gráfico, publicado na Folha de S. Paulo de 16.08.2001, mostra os gastos (em bilhões de reais) do governo federal com os juros da dívida pública. Pela análise do gráfico, pode-se afirmar que: A) em 1998, o gasto foi de R$ 102,2 bilhões. B) o menor gasto foi em 1996. C) em 1997, houve redução de 20% nos gastos, em relação a 1996. D) a média dos gastos nos anos de 1999 e 2000 foi de R$ 79,8 bilhões. E) os gastos decresceram de 1997 a 1999. 4. (ENEM) O gráfico anterior mostra as exportações brasileiras de carne suína, em mil toneladas, sinalizando forte tendência de queda no mês de marco de 2006. A partir da análise do gráfico, julgue as afirmações abaixo. I. Se fosse confirmada a tendência de queda apresentada no gráfico, em marco de 2006 o Brasil teria exportado 15 milhões de quilogramas a menos do que exportou em fevereiro de 2006. II. A quantidade de carne exportada em outubro de 2005 foi o dobro da exportada em fevereiro de 2006. III. As exportações de agosto de 2005 e outubro de 2005 totalizaram 130 milhões de quilogramas de carne. É correto apenas o que se afirma em: a) I. b) II. c) III. d) I e III. e) I e II. 5. (ENEM) A produção agrícola brasileira evoluiu, na última década, de forma diferenciada. No caso da cultura de grãos, por exemplo, verifica-se nos últimos anos um crescimento significativo da produção da soja e do milho, como mostra o gráfico. Pelos dados do gráfico e possível verificar que, no período considerado, a produção de alimentos básicos dos brasileiros: a) cresceu muito pouco. b) a produção de feijão foi a maior entre as diversas culturas de grãos. c) a cultura do milho teve taxa de crescimento superior a da soja. d) as culturas voltadas para o mercado mundial decresceram. e) as culturas voltadas para a produção de ração animal não se alteraram. Considerações Adicionais Bibliografias Básica e Complementar propostas no Plano de Ensino do curso, indubitavelmente, deverão sempre ser objeto de constantes consultas para os estudos e desenvolvimento do Plano de Aula. Bibliografia IEZZI, Gelson. Fundamentos de matemática elementar, volume 1: Conjuntos e Funções. Rio de Janeiro: Atual. 2004.
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