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Prof. Jorge Função afim: a função geral de 1º grau Prof. Jorge A temperatura de uma substância é 30 ºC. Vamos analisar duas situações distintas. Prof. Jorge ① Sua temperatura varia com o tempo de maneira uniforme, aumentando 10 ºC por minuto. t(min) 0 1 2 3 4 5 T(oC) 30 40 50 60 70 80 Veja as temperaturas da substância, medidas minuto a minuto. A taxa de variação da temperatura é positiva (10 oC/min). Após t minutos, a temperatura T da substância em oC é, T = 30 + 10.t Prof. Jorge ② Sua temperatura varia com o tempo de maneira uniforme, diminuindo 10 ºC por minuto. t(min) 0 1 2 3 4 5 T(oC) 30 20 10 0 –10 – 20 Veja as temperaturas da substância, medidas minuto a minuto. A taxa de variação da temperatura é negativa (10 oC/min). Após t minutos, a temperatura T da substância em oC é, T = 30 – 10.t Prof. Jorge Veja os gráficos cartesianos das duas funções t(min) T(oC) 0 1 2 3 4 t(min) T(oC) 0 30 1 40 2 50 3 60 4 70 5 80 20 40 60 80 5 T = 30 + 10.t Prof. Jorge Veja os gráficos cartesianos das duas funções t(min) T(oC) 0 1 2 3 4 t(min) T(oC) 0 30 1 20 2 10 3 0 4 –10 5 –20 –20 –40 20 40 5 T = 30 – 10.t 60 Prof. Jorge Função afim ou de 1º grau é toda função do tipo y = f(x) = ax + b Em que a e b são constantes reais, com a ≠ 0. Se b = 0, temos a função y = f(x) = ax, chamada, também, função linear. Prof. Jorge Exemplos y = f(x) = 5x – 3 é uma função afim com a = 5 e b = –3. y = f(x) = –2x é uma função afim, com a = –2 e b = 0 Nesse caso a função é chamada de linear. Prof. Jorge Características da função afim y = f(x) = ax + b A fórmula que a define é um polinômio de 1º grau; seu termo independente pode ser nulo ou não. Se b = 0, temos a função f(x) = ax, chamada de função linear. A constante real a, não-nula, é o coeficiente angular. Ela é a mesma, qualquer que seja o intervalo considerado. Prof. Jorge Características da função afim y = f(x) = ax + b. A constante real b é o coeficiente linear. Seu gráfico cartesiano é uma linha reta, não paralela aos eixos. Ela pode conter a origem (caso b = 0) ou não conter origem (caso b ≠ 0). O crescimento ou o decrescimento da função estão relacionados com o sinal de a. A reta é ascendente para a > 0 e descendente para a < 0. Prof. Jorge Crescimento e decrescimento. a > 0 ⇒ função crescente ⇒ reta ascendente (sobe da esquerda p/ direita) a < 0 ⇒ função decrescente ⇒ reta descendente (desce da esquerda p/ direita) Prof. Jorge Exemplos Veja o gráficos das funções y = x; y = 2x e y = x/2. x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = x y = x/2 y = 2x a > 0 Prof. Jorge Exemplos Veja o gráficos das funções y = –x; y = –2x e y = –x/2 em que x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = –x y = –x/2 y = –2x a < 0 Prof. Jorge A partir do gráfico da função linear y = ax, podemos obter os gráficos de todas as funções afins y = ax + b. Deslocamos o gráfico da função y = ax para cima ou para baixo, de acordo com o valor da constante b. Prof. Jorge Exemplos Veja o gráficos das funções y = x; y = x + 2 e y = x – 3. x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = x a > 0 y = x – 3 y = x + 2 Prof. Jorge Exemplos Veja o gráficos das funções y = –2x; y = –2x – 3 e y = –2x + 4. x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = –2x + 4 y = –2x a < 0 y = –2x – 3 Prof. Jorge A análise das duas últimas figuras nos sugere um caso geral em relação a todas as funções afins do tipo y = f(x) = ax + b. Que relação existe entre o coeficiente b e o ponto onde cada reta corta o eixo y? b é a ordenada do ponto em que a reta corta o eixo y. Ou seja, a reta intercepta o eixo y no ponto de coordenadas (0, b). Prof. Jorge Construir o gráfico da função y = 2x + 3. x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = 2x + 3 x y = 2x + 3 0 y = 2.0 + 3 = 3 1 y = 2.1 + 3 = 5 Prof. Jorge Construir o gráfico da função y = –2x – 2. x y 0 1 2 3–3 –2 –1 1 2 3 –3 –2 –1 4 5–4–5 –5 –4 4 5 y = –2x – 2 x y = –2x – 2 0 y = –2.0 – 2 = –2 1 y = –2.1 – 2 = –4 Prof. Jorge Dois pontos determinam uma reta. Por isso, se conhecermos dois de seus pontos, podemos obter a função afim que ela representa. Ou seja, podemos obter os coeficientes a e b da função. Prof. Jorge Exemplos Para o gráfico abaixo, obtenha a fórmula da função. x y 0 2 4 A função é do tipo y = ax + b, com a e b reais (a ≠ 0). Para x = 0 ⇒ y = 4 Para x = 2 ⇒ y = 0, substituindo em y = ax + b, temos 0 = a.2 + 4 ⇒ –2a = 4 ⇒ a = –2 y = –2x + 4 ⇒ b = 4. Prof. Jorge Exemplos Para o gráfico abaixo, obtenha a fórmula da função. A função é do tipo y = ax + b, com a e b reais (a ≠ 0). Para x = 0 ⇒ y = 1 Para x = –2 ⇒ y = –1, substituindo em y = ax + b, temos –1 = a.(–2) + 1 ⇒ 2a = 2 ⇒ a = 1 y = x + 1 ⇒ b = 1. x y 0–2 1 –1 Prof. Jorge Raízes e sinal da função afim Prof. Jorge Nos gráficos das funções de 1º grau, a reta sempre corta o eixo x. A abscissa do ponto por onde o gráfico da função intercepta esse eixo é chamada de zero ou raiz da função. Raiz da função é o valor de x tais que f(x) = 0. Prof. Jorge Exemplos Encontrar as raízes das funções de IR em IR definidas por f(x) = 3x – 6 e g(x) = –2x – 2. Queremos obter os valores de x que anulam as duas funções. f(x) = 0 ⇒ 3x – 6 = 0 ⇒ 3x = 6 ⇒ x = 2 g(x) = 0 ⇒ –2x – 2 = 0⇒ –2x = 2⇒ x = –1 Prof. Jorge Obter a raiz e analisar os sinais da função definida pelo gráfico abaixo. x y 0 –2 ++ + + + –– – Raiz: y = 0 para x = –2 Sinais: y < 0 para x < –2 y > 0 para x > –2 Prof. Jorge x y 0 –– – Raiz: y = 0 para x = 1 Sinais: y < 0 para x > 1 y > 0 para x < 1 1 + ++ + + Obter a raiz e analisar os sinais da função definida pelo gráfico abaixo. Prof. Jorge Estudar o sinal de uma função é determinar para que valores do domínio (valores de x) a função é positiva, negativa ou nula. Prof. Jorge Exemplos Estudar o sinal da função definida por f(x) = 3x – 6. Queremos saber para que valores reais de x a função é positiva, negativa ou nula. f(x) = 0 ⇒ 3x – 6 = 0 ⇒ 3x = 6 ⇒ x = 2 Primeiro vamos achar sua raiz. x2– + Portanto, y = 0 para x = 2 y > 0 para x > 2 y < 0 para x < 2 Prof. Jorge Exemplos Estudar o sinal da função definida por g(x) = –2x + 2. g(x) = 0 ⇒ –2x + 2 = 0 ⇒ –2x = –2 ⇒ x = 1 Primeiro vamos achar sua raiz. x1 – + Portanto, y = 0 para x = 1 y > 0 para x < 1 y < 0 para x > 1 Prof. Jorge Inequações de 1º grau Prof. Jorge Suponhamos que y = f(x) e y = g(x) sejam duas funções reais. Chamamos Inequação de incógnita x toda desigualdade condicional que apresenta uma das formas seguintes: f(x) > g(x) f(x) < g(x) f(x) ≥ g(x) f(x) ≤ g(x) Prof. Jorge Solução e Conjunto-solução Solução de uma inequação é cada valor real de x que a satisfaz. Conjunto-solução de uma inequação é o conjunto de todas as soluções. Resolver uma inequação é encontrar o seu conjunto solução. Prof. Jorge Equivalência de inequações Princípios de equivalênciaProf. Jorge Princípios de equivalência Podemos adicionar uma mesma expressão aos dois membros de uma inequação. Isso equivale a transpor um termo de um membro para outro, invertendo o seu sinal. 3x + 5 > 2 ⇒ 3x > 2 – 5 ⇒ 3x > –3 ⇒ x > –1 Troca de sinal –3x ≤ 6 – 4x ⇒ –3x + 4x ≤ 6 ⇒ x ≤ 6 Troca de sinal Prof. Jorge Princípios de equivalência Podemos multiplicar ou dividir os dois membros de uma inequação por um mesmo número real k (k ≠ 0) . No caso, o sentido da desigualdade se mantém, se k for positivo. se inverte, se k for negativo. 3x > –12 ⇒ x > –12/3 ⇒ x > – 4 Manteve o sentido Prof. Jorge Princípios de equivalência Podemos multiplicar ou dividir os dois membros de uma inequação por um mesmo número real k (k ≠ 0) . No caso, o sentido da desigualdade se mantém, se k for positivo. se inverte, se k for negativo. –5x ≤ – 15 ⇒ x ≥ 15/5 ⇒ x ≥ 3 Inverteu o sentido Prof. Jorge Princípios de equivalência < 3 ⇒ x + 1 > 3.(–2) ⇒ x + 1 > –6 Inverteu o sentido 2 1x Podemos multiplicar ou dividir os dois membros de uma inequação por um mesmo número real k (k ≠ 0) . No caso, o sentido da desigualdade se mantém, se k for positivo. se inverte, se k for negativo. ⇒ x > –7 Prof. Jorge Analisando inequações graficamente A linha vermelha da figura é o gráfico da função y = f(x). Ele é formado por duas semi-retas. A partir dele, resolver as inequações f(x) > 0 e f(x) ≤ 0. x y 0 2–4 Raízes: – 4 e 2. f(x) = 0 para x = – 4 ou x = 2 f(x) ≤ 0 para – 4 ≤ x ≤ 2 f(x) > 0 para x < – 4 ou x > 2 Prof. Jorge Inequação de função polinomial de 1° grau Exemplo: Resolução: Verificar se é uma inequação de 1º grau. 1314 2 xxxxx xxxxx 22 344 0344 22 xxxxx 042 x Prof. Jorge Resolução de Inequação de Função Polinomial de 1º Grau xxxxx 22 344 434 22 xxxxx 42 x 2 4 x 2x SOLUÇÃO REALRETA NA ÇÃOREPRESENTA SOLUÇÃO CONJUNTO 2/ xRxS Resolver a inequação: . Represente a solução na reta real, além disso, dê o conjunto solução. 1314 2 xxxxx Exemplo Prof. Jorge Sistema de Inequação de Função Polinomial de 1º Grau Resolver a inequação . Apresente o conjunto solução e represente a solução na reta real. xx 321 Exemplo xx 321 321 x e SOLUÇÃO REALRETA NA ÇÃOREPRESENTA SOLUÇÃO CONJUNTO 31/ xRxS S xx 32 x231 x22 x 2 2 1x 32 xx 3x I II R R R Prof. Jorge Inequação-Produto de Função Polinomial de 1º Grau Resolver a inequação . 022 xx Exemplo 02 x e SOLUÇÃO REALRETA NA ÇÃOREPRESENTA SOLUÇÃO CONJUNTO 2ou 2/ xxRxS 02 x 2x I II 022 xx 2x Prof. Jorge Inequação-Quociente de Função Polinomial de 1º Grau Resolver a inequação . 0 2 13 x x Exemplo 013 x e SOLUÇÃO REALRETA NA ÇÃOREPRESENTA SOLUÇÃO CONJUNTO 02 x 2x I II 3 1 x 0 2 13 x x 02 x 2x 13 x 13 x 2 3 1 / xRxS
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