Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 1 UNIDADE VIII – FUNÇÃO MODULAR Definição de módulo de um número real Seja “x” um número real. Definimos módulo de “x”, e representamos x como sendo: <− ≥ = 0 0 xsex xsex x Exemplos: 33 = pois 03 > 00 = pois 00 = ( ) 555 =−−=− pois 05 <− Propriedades dos módulos: axouaxax axaax axax Rxx >−<⇒>− <<−⇒<− ±=⇒=− ∈∀≥− )04 )03 )02 0)01 Exemplos: 77)01 ±=⇒=− xx pois 7777 =−=+ e 444)02 ≤≤−⇒≤− xx ( teste alguns números do intervalo para verificar a propriedade ) 777)03 >−<⇒>− xouxx ( teste alguns números do intervalo para verificar a propriedade ) EQUAÇÕES MODULARES São equações em que a variável aparece dentro de um módulo. Exemplo: 243 =− x A resolução das equações modulares são obtidas através do uso das propriedades dos módulos que foram citadas. UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 2 Veja os exemplos seguintes: 01-) 243 =− x Pela propriedade ( 02 ), temos; ( ) ( ) =⇒=⇒−−=−⇒−=− =⇒=⇒−−=−⇒+=− ⇒±=− 4 5541.54243 4 1141.14243 243 xxxx xxxx x = 4 5 , 4 1S 02-) 652 ±=−⇒ xx ( ) −= = ⇒ ± = × ±−− =⇒=−−⇒+=− 1 6 2 75 12 495 06565 ,, , 22 x x xxxxx ( ) = = ⇒ ± = × ±−− =⇒=+−⇒−=− 2 3 2 15 12 15 06565 ,, , 22 x x xxxxx 03-) xx 232 −=− ( )xx 232 −±=−⇒ ( ) 3 553232232 =⇒=⇒−=−⇒−+=− xxxxxx ( ) ( ) 11.1232232 =⇒−−=−⇒+−=−⇒−−=− xxxxxx = 3 5 ,1S 04-) 123 −=− xx Neste caso devemos impor a condição 101 ≥⇒≥− xx ( um módulo não pode ser negativo ) ( )123 −±=−⇒ xx ( ) )( 2 112123123 satisfaznãoxxxxxx =⇒=⇒−=−⇒−+=− { }6,3,2,1−=S 652 =− xx UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 3 ( ) )( 4 334123123 satisfaznãoxxxxxx =⇒=⇒+−=−⇒−−=− φ=S 05-) 15.22 =+ xx Usaremos um artifício de cálculo para resolver esta equação. Façamos tx = . Substituindo na equação teremos: 0152152 22 =−+⇒=+ tttt ( equação de segundo grau ). −=⇒ −− = ⇒ ±− =⇒ ±− = 5 2 822 82 2 642 ,,,, tt tt Como −= ⇒= )(5 admissívelénãox tx INEQUAÇÕES MODULARES Para resolvermos as inequações modulares utilizaremos as propriedades ( 3 ) e ( 4 ) Veja os exemplos: 01-) 523 >+x Pela propriedade ( 4 ), 523523 >+−<+ xoux Devemos resolver isoladamente cada inequação e o conectivo ”ou” significa que devemos fazer a união entre os intervalos das respostas. Assim, 13 773523 Sxxx →−<⇒−<⇒−<+ 213 333523 Sxxxx →>⇒>⇒>⇒>+ 33 ±=⇒= xx 3 2 82 ,, =⇒ +− = tt { }3,3−=S UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 4 >−<∈= 1 3 7 xouxRxS 02-) 721 ≤− x Pela propriedade ( 3 ), 7217 ≤−≤− x Devemos montar um sistema de inequações e elas agora serão ligadas pelo conectivo “e”, o que nos leva a fazer a intersecção entre as soluções das mesmas. Assim, ( ) →≥⇒≥⇒−≤−≤− 23621.62721 Sxxxx { }43 ≤≤∈= xRxS 03-) xx 342 <− Devemos inicialmente impor a condição 0 3 003 ≥⇒≥⇒≥ xxx Resolvendo a inequação modular: xxx 343 2 <−<− <− −<− ⇒ xx xx 34 43 2 2 Resolvendo a primeira inequação determinando 1S : ( ) 0431.043 22 >−+⇒−<+−− xxxx −= = = 4 3 1 C B A ( ) 2 53251694143 2 ±−=⇒=+=−××−=∆⇒ x −= = ⇒ 4 1 ,, , x x o o 1 3 7 − o o 3 7 − 1 1S 2S 21 SS ∪ 21 SS ∩ 1S 2S •• • • 3 3 4 4 1482217 Sxxex →≤⇒≤−≤− UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 5 Resolvendo a segunda inequação determinando 2S 0432 <−− xx −= −= = 4 3 1 C B A ( ) ( ) 2 53251694143 2 ±=⇒=+=−××−−=∆⇒ x −= = ⇒ 1 4 ,, , x x Para terminar devemos fazer a intersecção entre 2S , 2S e a condição do início ( 0≥x ) Assim, Portanto, a solução da inequação será dada por: FUNÇÃO MODULAR Definição: é a função definida por ( ) <− ≥ === 0 0 xsex xsex xxfy Domínio : não existem restrições para a variável “x”. Portanto o domínio da função é o conjunto dos números reais. Gráfico: A função modular é definida por duas sentenças e devemos portanto, fazer duas tabelas de correspondência, sendo uma para valores maiores ou iguais a zero e outra para valores menores que zero. Assim, teremos: oo 4− 1 + − + 1S oo 1− −+ + 4 2S 4− 1 1− 4 o 0 o o oo o • 1 4 1S 2S inicialcond inicialcond 1S 2S∩∩ { }41 <<∈= xRxS UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 6 00 11 22 33 − − − yx valores menores que zero 33 22 11 00 yx valores maiores que zero Observe que atribuímos o valor zero para a variável “x” na primeira tabela mesmo sabendo que a restrição exija que 0>x Veja agora alguns exercícios sobre gráficos de funções modulares: Dê a representação gráfica das funções definidas pelas equações seguintes: 01-) 42 += xy Devemos inicialmente fazer um estudo do módulo. ( ) <++− ≥++ =+ 04242 04242 42 xsex xsex x ⇒ −<−− −≥+ =+ 242 242 42 xsex xsex x 44 23 02 − − − yx valores menores que - 2 40 21 02 − − yx valores maiores que - 2 x y x y UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 7 02-) 3−−= xy Devemos inicialmente fazer um estudo do módulo desprezando o sinal negativo.( ) <−−− ≥−− =− 033 033 3 xsex xsex x ⇒ <+− ≥− =− 33 33 3 xsex xsex x A seguir, trocamos os sinais da primeira coluna por causa do sinal negativo. Assim, <− ≥+− =−− 33 33 3 xsex xsex x 21 12 03 − − yx valores menores que 3 25 14 03 − − yx valores maiores que 3 03-) 342 +−= xxy ( ) <+−+−− ≥+−+− =+− 03434 0343434 22 22 2 xxsexx xxsexx xx Resolvendo as duas inequações de segundo grau acima, temos: = −= = 3 4 1 C B A ( ) ( ) = = ⇒ ± =⇒ × ±−− =⇒=××−−=∆⇒ 1 3 2 24 12 44 43144 ,, , 2 x x xx Daí: <−+− ≥≤+− =+− 3134 313434 2 2 2 xsexx xouxsexx xx x y •• 00 ++ − 31 UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 8 Montando as tabelas de correspondência e traçando o gráfico: 04-) 12 ++−= xxy Para construir gráficos de funções que envolvem operações com módulos devemos fazer um estudo de cada módulo em separado e através de uma tabela montar uma função de várias sentenças que seja equivalente à função dada. Veja: ( ) <−−− ≥−− =− 022 022 2 xsex xsex x ⇒ <+− ≥− =− 22 22 2 xsex xsex x ( ) <++− ≥++ =+ 011 011 1 xsex xsex x ⇒ −<−− −≥+ =+ 11 11 1 xsex xsex x Assim, ≥− <<− −≤+− =++−= 212 213 112 12 xsex xse xsex xxy Montando as tabelas e construindo o gráfico: 03 12 01 yx 85 34 03 . . 81 30 01 − yx x y 2 2 1− 1− 2−x0 0 1+x 1+x1−− x 12 +− x 3 2−x 1+x 12 ++− xx 2+− x 2+− x 12 −x UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 9 73 52 31 − − − yx 32 31 30 31− yx 74 53 32 yx 04-) 12 +−−= xxy ( ) <−−− ≥−− =− 022 022 2 xsex xsex x ⇒ <+− ≥− =− 22 22 2 xsex xsex x ( ) <++− ≥++ =+ 011 011 1 xsex xsex x ⇒ −<−− −≥+ =+ 11 11 1 xsex xsex x Assim, ≥− <<−+− −≤ =+−−= 23 2112 13 12 xse xsex xse xxy x y 2 2 1− 1− 2+− x2+− x 0 0 2−x 1−− x 1−− x1+x 3 12 +− x 3− 2−x 1+− x 12 +−− xx −<+ −≥−− =+−⇒ 11 11 1 xsex xsex x UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 10 Montando as tabelas e construindo o gráfico: 33 32 31 − − − yx 32 11 10 31 − − − yx 34 33 32 − − − yx EXERCÍCIOS 01-) Represente graficamente cada uma das funções dadas pelas equações seguintes: a) ( ) xxf 23 −= b) ( ) 52 +−= xxf c) ( ) 342 +−= xxxf d) ( ) 1032 −+−= xxxf e) ( ) xxxf 2352 −++= f) ( ) xxxf 2352 −−+= g) ( ) 32 −+= xxxf h) ( ) 32. −= xxxf x y UNIVERSIDADE DE ITAÚNA Nivelamento em Matemática Prof. Tarcísio Valério Diniz 11 02-) Resolva as equações modulares seguintes: a. −==+ 3 5 , 3 7613 Sx b. { }1,1,5,76162 −−−==−+ Sxx c. =+=− 9, 3 1452 Sxx d. −=+=+ 8, 4 917315 Sxx e. { }6.1,1,6672 −−=−=− Sxx f. { }8,462 −==− Sx g. { }12321 ≤≤−ℜ∈==++− xxSxx 03-) Resolva as inequações modulares seguintes: a. <<−ℜ∈=<− 2 3 4531 xxSx b. >−<ℜ∈=>− 5 2 53 5 41 xouxxSx c. { }41342 <<ℜ∈=<− xxSxx d. >−<ℜ∈=< − + 6 3 21 22 4 xouxxS x x e. ≠≤≤−ℜ∈=≥ − + 2 1 ;3 3 11 12 2 xxxS x x 04-) Determine o domínio da função dada pela equação: ( ) { }4231 ≥−≤ℜ∈=−−= xouxxDxxf
Compartilhar