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REVISÃO: OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS Estudo dos Sinais )()()( +=+⋅+ )()()( +=−⋅− )()()( −=−⋅+ )()()( −=+⋅− Ordem de Cálculo Primeiro são resolvidas as operações que estiverem dentro de: PARÊNTESES ( ) → COLCHETES [ ] → CHAVES { } Antes de serem efetuadas adições e subtrações, são resolvidas: DIVISÕES E MULTIPLICAÇÕES Adição SomaParcelas cba ↓↓↓ =+ Propriedades Comutativa → abba +=+ 83553 =+=+⇒ Associativa → )cb(ac)ba( ++=++ 10)52(35)23( =++=++⇒ Elemento Neutro (0) → a0a =+ 303 =+⇒ → Subtração é a Adição de parcelas negativas O resultado tem o sinal da maior parcela: 131532051055105510 −=+−−+−−=+−+=−+ Subtração SomaParcelas cba)b(a ↓↓↓ =−=−+ Multiplicação ProdutosFatores cba ↓↓↓ =⋅ Multiplicação é a Adição de parcelas iguais: 1555553 5fatorovezes3 =++=⋅ 43421 Propriedades Comutativa → abba ⋅=⋅ 153553 =⋅=⋅⇒ Associativa → )cb(ac)ba( ⋅⋅=⋅⋅ 30)52(35)23( =⋅⋅=⋅⋅⇒ Elemento Neutro (1) → a1a =⋅ 313 =⋅⇒ Distributiva → caba)cb(a ⋅+⋅=+⋅ 165232)53(2 =⋅+⋅=+⋅⇒ acaba)cb( ⋅+⋅=⋅+ 9)3(2)3(1)3()21( −=−⋅+−⋅=−⋅+⇒ Divisão c b a = Numerador = Denominador × Quociente + Resto Lembre-se: Não existe divisão por zero → b ≠ 0 ! FRAÇÕES Definição 1: Divide um objeto em Partes iguais → Definição 2: Divisão de dois números inteiros → Adição e Subtração de Frações Mesmo Denominador Denominadores Diferentes m.m.c. Multiplicação de Frações Divisão de Frações db ca d c b a ⋅ ⋅=⋅ 9 10 9 10 33 5)2( 3 5 3 )2( −=−=⋅ ⋅−=⋅− Mantém a Primeira Fração e Inverte a Segunda c d b a d c b a d c b a 21 ⋅==÷ ↓↓ oo 15 17 53 72 5 7 3 2 7 5 3 2 7 5 3 2 =⋅ ⋅=⋅==÷⇒ NÚMEROS DECIMAIS Adição e Subtração “Vírgula sob vírgula” Multiplicação Obtém-se o produto e somam-se as casas decimais de cada fator Divisão Numerador e denominador devem ter o mesmo número de casas decimais Fração Decimal: Denominador com Potências de 10 (10n) b a b a b a −=−= − 2 1 2 1 2 1 −=−= −⇒ b ca b c b a ±=± 15 5 5 23 5 2 5 3 ==+=+⇒ d c b a ± 5 7 5 7 15 103 3 2 5 1 −=−=−=−⇒ Menor número que é múltiplo de todos os denominadores Evite trabalhar com números decimais! Se o número for racional, é melhor escrevê-lo na forma de fração! 810 1; 1000 x; 100 3; 10 2 − Lembre-se: O sinal deve ficar na frente do traço de fração POTÊNCIA Expoente Inteiro Base “a” e expoente “n” Inteiro Para “n” inteiro e 1n > a.....aaa n ⋅= 273333 3 =⋅⋅= 11......11120 =⋅⋅= 9 4 3 2 3 2 3 2 2 =⋅=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 16 1 44 1 4 1 4 1 2 2 =⋅==⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ Lembre-se! Base “a” negativa e expoente “n” par → resultado (+) ( ) ( ) ( ) 4222 2 +=−⋅−=− Base “a” negativa e expoente “n” ímpar → resultado (-) ( ) ( ) ( ) ( ) 82222 3 −=−⋅−⋅−=− Propriedades Mesma Base “a” Conserva a base e soma ou subtrai os expoentes nmnm aaa +=⋅ 2433333 53232 ===⋅ + 0a,aaa a aaa nmnmn mnm ≠=⋅==÷ −− 4 1 2 12222 2 222 2 26464 6 464 ====⋅==÷ −−− ( ) 0a,aa nmnm ≠= ⋅ ( ) 64222 63232 === ⋅ Mesmo Expoente “n” Conserva a operação das bases (× ou ÷) e mantém o expoente ( )nnn baba ⋅=⋅ ( ) 225155353 2222 ==⋅=⋅ 0b,b a b aba n n nnn ≠⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛==÷ 2735 15 5 15515 3 3 3 333 ==⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛==÷ )0a( a 1a n n ≠ =− n mn m aa = 33 23 2 933 == 222 2 12 1 == ( ) 4 1 2 1 1024 1 32 1 32 132 5 10 5 55 25 2 5 2 ===⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−=− − Perceba a diferença! 256222 82222 3 === ⋅⋅ ( ) ( ) 644222 3332 ==⋅= ( ) 42222 −=⋅−=− ( ) ( ) ( ) 4222 2 +=−⋅−=− Para “n” inteiro e 1n ≤ aa 1 = 221 =⇒ 1a 0 = 11000 =⇒ 125 1 555 1 5 15 3 3 =⋅⋅==⇒ − 4 9 2 3 2 3 2 3 3 2 22 =⋅=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒ − 4 9 2 3 2 3 2 3 3 2 22 +=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−⋅⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−⇒ − )0a( a 1a n n ≠ =− Expoente Racional O expoente “n” é uma Fração Irredutível com 0n ≠ e 1n ≠ RADICIAÇÃO Raiz n-ésima de n a é o número “x” tal que, para 1n > 24 = )2n,2x,4a( ===⇒ ax n =⇒ 42 2 =⇒ 51253 = )3n,5x,125a( ===⇒ ax n =⇒ 1255 3 =⇒ 2 1 16 14 = )4n,2 1x,16 1a( ===⇒ ax n =⇒ 16 1 2 1 4 =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒ Propriedades ( ) mm1m 1 m 1 mm babababa ⋅=⋅=⋅=⋅ 2040016251625 ==⋅=⋅ Para ( )0b ≠ 63610 360 10 36010360 ====÷ mm 1 m 1 m 1 m mmm b a b a b a b aba =⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛===÷ n pn pp n 1pn aaaa ==⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ 33 23 22 3 123 42222 ===⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ mnmn 1m 1 n 1m n 1 m n aaaaa ⋅⋅ ==⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛== 66 1 23 12 1 3 1 3 1 3 333333 ===⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛== ⋅ Índice da Raiz “n” Par Ímpar Radicando “a” Positivo Duas Raízes Reais Simétricas ⎩⎨ ⎧ →= →+=⇒ Par2n Positivo9a 9 ( ) ( )⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ +=− +=+⇒±= 93 93 39 2 2 Uma Raiz Real e Positiva ⎩⎨ ⎧ →= →+=⇒ Ímpar3n Positivo27a 273 ( ) ( )⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ +≠−=− +=+⇒+= 27273 273 327 3 3 3 Negativo Não existe Raiz Real ⎩⎨ ⎧ →= →−=⇒− Par2n Negativo9a 9 ( ) ( )⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −≠+=− −≠+=+⇒∉− 993 993 R9 2 2 Uma Raiz Real e Negativa ⎩⎨ ⎧ →= →−=⇒− Ímpar3n Negativo27a 273 ( ) ( )⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −=− −≠+=+⇒−=− 273 27273 327 3 3 3 ax n = Lembre-se: É melhor transformar Radicais em Potências antes de efetuar as operações! Estudo das Raízes Transformar uma fração que possui no denominador raiz, não possível de simplificação, em outra equivalente, eliminando a raiz do denominador Racionalização de denominadores Regra Geral: Se a fração for n mb a com nm < , multiplica-se o numerador e o denominador por n mnb − b ba b ba b ba bb ba b b b a b a n mn n n n mn n mnm n mn n mnm n mn n mn n mn n mn m −− −+ − − − − − === ⋅ =⋅= Exemplos: 2 23 223 2 23 22 23 2 2 2 3 2 3 2 3 2 1 121 12 12 12 12 12 2 1 =⋅=⋅= ⋅ ⋅=⋅== −+ − − − − − 5 5 5 5 55 51 5 5 5 1 5 1 5 3 5 5 5 3 5 32 5 3 5 25 5 25 5 25 2 == ⋅ ⋅=⋅= − − Dica! Transformar Radicais em Potências ajuda a visualizar melhor as operações! O mesmo resultado é obtido transformando a raiz do denominador em potência e eliminado a fração desta 5 5 5 5 5 5 5 5 55 51 5 5 5 1 5 1 5 3 1 5 3 5 5 5 3 5 3 5 2 5 3 5 3 5 2 5 3 5 3 5 3 5 25 2 ==== ⋅ ⋅=⋅= + Pode ser aplicado a denominadores com diferentes radicais Exemplos: a) 4 1 7 1 4 77 4 77 4 3 7 3 1 4 97 3 4 97 3 4 1 2 7 3 42 3 8 3 8 3 8 33 8 33 8 33 8 333 8 333 8 = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ == ⋅ = ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛⋅ == ⋅ = 3 278 3 38 3 38 3 38 3 3 3 8 44 3 4 4 4 3 4 3 4 1 4 3 4 3 4 3 4 1 = ⋅=⋅=⋅=⋅= + b) 33 1 3 213 2 3 2 2 1 3 43 4 3 13 55555 5 5 5 5 5 5 55 5 55 5 ===⋅== ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ == ⋅ = −− PRODUTOS NOTÁVEIS Para quaisquer valores de “a” e “b” tem-se ( ) ( ) ( ) 22222 bab2abbaababababa ++=+++=+=+⋅+ ( ) ( ) ( ) 62526232232323 222 +=++=+⋅⋅+=+ ( ) ( ) ( ) 22222 bab2abbaababababa +−=+−−=−=−⋅− ( ) ( ) 24622442222222 222 −=+−=+⋅⋅−=− ( ) ( ) 2222 babbaabababa −=−−+=−⋅+ ( ) ( ) ( ) 231313131 22 −=−=−=+⋅− ( ) ( ) ( ) 322332 bab3ba3abababa +++=+=+⋅+ ( ) 8x12x6x22x32x3x2x 2332233 +++=+⋅⋅+⋅⋅+=+ ( ) ( ) ( ) 322332 bab3ba3abababa −+−=−=−⋅− ( ) 322332233 yyx3yx3xyyx3yx3xyx −+−=−⋅⋅+⋅⋅−=− Não Esqueça! ( ) 222 bab2aba ++=+ ( ) 222 bab2aba +−=− ( ) ( )bababa 22 −⋅+=− Fique Atento! ( ) 222 baba +≠+ e ( ) 222 baba −≠− ( ) 333 baba +≠+ e ( ) 333 baba −≠− O produto notável ( ) ( )bababa 22 −⋅+=− é utilizado para racionalizar frações que contenham no denominador operações de adição ou subtração com radicais de índice dois. ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) 5 612 5 612 61 612 61 612 61 61 61 2 61 2 22 −−=− −=− −= − −⋅=− −⋅+=+ ( )( ) ( )( ) ( ) 5251 52545 52525 255 25 25 25 5 25 5 2 22 +=+=− += − +⋅=+ +⋅−=− ( )( ) ( )( ) ( ) 5 27 27 27 27 271 27 27 27 1 27 1 22 −=− −= − −⋅=− −⋅+=+ Importante! REGRA DE TRÊS Regra de Três Simples Envolve apenas duas grandezas. Resolve problemas que envolvam quatro valores para as duas grandezas, onde três desses valores são conhecidos. O quarto valor é determinado a partir dos três já conhecidos Exemplo: Um Pacote de ração alimenta 6 cachorros durante 25 dias. Quantos pacotes de ração serão necessários para alimentá-los por um período de 75 dias? Ração (pacotes) Período (dias) 1 25 x 75 Regra de Três Composta Envolve mais de duas grandezas. Deve-se avaliar a relação de proporção de cada grandeza separadamente. Exemplo: Uma obra é construída em 200 dias por 20 operários trabalhando 6 horas por dia. Quantos operários serão necessários para construir a mesma obra em 100 dias trabalhando 8 horas por dia? Operários (nº) Período de trabalho (horas) Duração da Obra (dias) 20 6 200 x 8 100 Relação de Proporção Para Duas Grandezas Variáveis Direta → Quando aumentando ou diminuindo uma delas em duas, três ou “x” vezes, o valor da outra também aumenta ou diminui para duas, três ou “x” vezes, respectivamente. Garrafas de Refrigerante (unidade) Quantidade (litros) Queijo (kg) Preço (R$) 1 2 1 8,40 2 4 1/2 4,20 Inversa → Quando aumentando ou diminuindo uma delas em duas, três ou “x” vezes, o valor da outra diminui ou aumenta para duas, três ou “x” vezes, respectivamente. Pedreiros (nº) Execução do muro (dias) Máquina (nº) Produção de 100 velas (horas) 1 2 4 3 2 1 2 6 ↑ ↑ ↓ ↓ ↑ ↑ ↓↓ Procedimentos Encontrar as grandezas Montar o raciocínio Comparar as grandezas ↑ ↑ raçãodepacotes3x25 75x25 75 1 x =⇒=⇒= 30x100 200 8 6 20 x =⇒⋅= Operários↑ ↓↓ Operação onde se calcula proporções envolvendo duas ou mais grandezas Proporção é a igualdade entre duas frações e as grandezas podem ser direta ou inversamente proporcionais Regra de três pode ser simples ou composta Proporção d c b a = “a” está para “b” assim como “c” está para “d” PORCENTAGEM Porcentagem ou percentagem é uma razão centesimal representada pelo símbolo (%) e indica a divisão de um número por cem. Exemplo: Um carro popular valia em 1994 8 mil reais. Em 2006, um carro similar custa o equivalente a 13 mil reais. Qual o aumento de preço percentual ao longo do período? O resultado pode ser obtido através de uma regra de três simples: Ano Valor do Carro (R$) Valor correspondente em (%) 1994 8000 100 2006 13000 x ↑ ↑ %5,621x8 1300x8000 13000 100 x =⇒=⇒= O aumento percentual de preço no período foi de 62,7% SISTEMA INTERNACIONAL DE UNIDADES DE MEDIDA UUnniiddaaddeess FFuunnddaammeennttaaiiss ddoo SSII NNoommee SSíímmbboolloo CCoommpprriimmeennttoo mmeettrroo ]m[ MMaassssaa qquuiillooggrraammaa ]kg[ TTeemmppoo sseegguunnddooss ]s[ IInntteennssiiddaaddee ddee CCoorrrreennttee EEllééttrriiccaaaa aammppèèrree ]A[ TTeemmppeerraattuurraa TTeerrmmooddiinnââmmiiccaa KKeellvviinn ]K[ IInntteennssiiddaaddee LLuummiinnoossaa ccaannddeellaa ]cd[ AAllgguunnss PPrreeffiixxooss ddoo SSII FFaattoorr PPrreeffiixxoo SSíímmbboolloo 110− ddeeccii d 210− cceennttii c 310− mmiillii m 610− mmiiccrroo μ 910− nnaannoo n 310 kkiilloo k 610 mmeeggaa M Exemplos de conversão de unidades Sistema Internacional de Medidas (SI) Conjunto de unidades utilizada para medir e comparar todas as espécies de grandezas, possibilitando ainda a operação com seus múltiplos e submúltiplos. Conversão de m30 em mμ , mm , cm , dm e km mμ mm cm dm km Conversãoa 321 m 66 m101030 μ −×× 321 mm 33 m101030 −×× 321 cm 22 m101030 −××321 dm 11 m101030 −×× 321km 33 m101030 ×× − Valor m10.3 7μ mm000.30 cm000.3 dm300 km03,0 Outras Grandezas Massa Tempo Velocidade Área Volume Valor original kg5 h3 h/km60 2cm120 37 mm10 Converter para ]g[ ]s[ ]s/m[ 2]m[ 3]m[ Conversão g105 3× s36003× s3600 m1060 3× 22 )m10(120 −× 337 )m10(10 −× Valor convertidovv g000.5 s800.10 s/m67,16 2m012,0 3m01,0 REVISÃO: TRIGONOMETRIA - TRIÂNGULO RETÂNGULO Triângulo Retângulo é todo triângulo que tem um ângulo reto Catetos São os lados que formam o ângulo reto Hipotenusa É o lado oposto ao ângulo reto A soma dos ângulos internos em um triângulo vale 180 graus oo 180βα90 =++ Teorema de Pitágoras Em um triângulo Retângulo, a soma dos quadrados das medidas dos catetos é igual ao quadrado da medida da hipotenusa 222 cba += Exemplo: Determine o Valor de “x” no triângulo retângulo abaixo: Relações Trigonométricas Em Um Triângulo Retângulo Cateto oposto Lado oposto ao ângulo (“lado em frente ao ângulo”) Cateto adjacente Lado junto ao ângulo que não é a hipotenusa (“lado ligado ao ângulo”) H CO Hipotenusa OpostoCateto(ângulo)sen == H CA Hipotenusa AdjacenteCateto(ângulo)cos == CA CO AdjacenteCateto OpostoCateto(ângulo)tg == x5a = m6b = x4c = 222 cba += ( ) ( ) ( )222 x4m6x5 += ⇒ 222 x16m36x25 += 222 m36x16x25 =− ⇒ 2222 m4xm36x9 =⇒= ⇒ m2xm4x 2 =⇒= Dicas! Exemplo:Determine os valores dos catetos para o triângulo retângulo Cálculo do cateto “b” m5bm10 b 2 1 H CO)30(sen =⇒=⇒=o ou m5bm10 b 2 1 H CA)60cos( =⇒=⇒=o Cálculo do cateto “c” m2 35bm10 c 2 3 H CO)60(sen =⇒=⇒=o ou m2 35bm10 c 2 3 H CA)30cos( =⇒=⇒=o VALORES DE ÂNGULOS NOTÁVEIS E ÂNGULOS SIMÉTRICOS Função Valores Notáveis π→o180 6 30 π=o 4 45 π=o 3 60 π=o Seno 2 1 2 2 2 3 Cosseno 2 3 2 2 2 1 Tangente 3 3 1 3 Estudo dos Sinais Máximos e Mínimos das Funções seno e cosseno VALORES DE ÂNGULOS NOTÁVEIS (30º) Retas paralelas (/ /) fazem o mesmo ângulo (30º) com as retas horizontais tracejadas, assim, a tangente do triângulo superior é igual à razão entre “1 - y” e “x” ! VALORES DE ÂNGULOS NOTÁVEIS (45º) Ângulo de 45º indica a diagonal de um quadrado, portanto “x” deve ser igual a “y” ! VALORES DE ÂNGULOS NOTÁVEIS (60º) Retas paralelas (/ /) fazem o mesmo ângulo (60º) com as retas horizontais tracejadas, formando um triângulo equilátero, logo, “x” é igual a 1/2 ! ALGUNS TIPOS DE FIGURAS GEOMÉTRICAS Dois Lados Congruentes (Dois Lados e Dois Ângulos Iguais) Triângulo Isósceles Três Lados e Três Ângulos Iguais Triângulo Equilátero Dois Lados Congruentes (Dois Lados Iguais) Trapézio Isósceles Dois Ângulos Retos Trapézio Retângulo REVISÃO: CONJUNTOS NUMÉRICOS E INTRODUÇÃO A FUNÇÕES Definição: Dados dois conjuntos A e B, não vazios, uma relação de A em B é função se cada elemento x de A possui somente um único correspondente em y. Esta relação deve atender duas condições: Todo elemento x de A deve ter correspondente y em B Cada elemento x de A deve ter um único correspondente y em B Conjuntos Numéricos Conjuntos dos Números Naturais: Surgiram da necessidade de contar objetos IN = {0, 1, 2, 3, ... } Conjuntos dos Números Inteiros: Inclui números inteiros negativos Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ... } Conjuntos dos Números Racionais: Todo número que pode ser escrito na forma de fração Q = {..., -2 , ...., -3/2 , ...., -1 , ..., -2/5, .... , -1/9 , .... 0, .... 1/5... , 3, ... , 7/2, ... } Conjuntos dos Irracionais: É dízima não periódica I = {..., COS 45º , ...., π , ... } COS 45º = 0,7071067 ... π = 3,1415926 ... Conjuntos dos Reais: União dos números Racionais e Irracionais R = Q ∪ I Intervalos Indica Inclusão Indica Exclusão ∪ = ∩ = Fechado:Inclui todos os números reais do intervalo, incluindo os extremos ⇒ }7x3/Rx{ ≤≤−∈ → Aberto:Inclui todos os números reais do intervalo, excluindo os extremos ⇒ }1x6/Rx{ <<−∈ → Semi-Abertos:Inclui todos os números reais do intervalo, excluindo um dos extremos ⇒ }9x5/Rx{ <≤∈ → Reta orientada que representa os Reais Um ponto qualquer marca a Origem e outro ponto. À direita da origem estão os números positivos e à esquerda, os negativos. Cada ponto desta reta chama-se abscissa do ponto: Reta Real Função Não função Função Não Função Sistema Cartesiano Ortogonal O sistema cartesiano pode ser utilizado para representar os pares ordenados de uma relação. Este sistema divide o plano em quatro quadrantes: Gráfico de Uma Relação Crescimento e Decrescimento de Uma Função x aumenta e y aumenta: a função é crescente ⇒ [0, 2] e [7, 10] x aumenta e y diminui: a função é decrescente ⇒ [2, 7] Raiz ou Zero da Função São os pontos onde o gráfico corta o eixo x. São chamados raízes ou zero da função, este último pelo fato de suas ordenadas serem nulas São raízes ou zeros da função ⇒ 0, 4 e 10 Sinal de Uma Função Se o gráfico estiver acima do eixo x: a função é positiva ⇒ ]0, 4[ Se o gráfico estiver abaixo do eixo x: a função é negativa ⇒ ]4, 10[ ⇒ O ponto de interseção dos eixos é a origem do sistema ⇒ O ponto (x, y) são números reais e representam as ordenadas do ponto ⇒ Onde x é a abscissa e y a ordenada desse ponto Classificação de Uma Função Função Par e Função Ímpar Uma função f: A → B é Par se, para cada x∈A, tem-se )x(f)x(f −= Exemplo: 1x)x(f 4 += 1x1)x()x(f 44 +=+−=− ParFunção)x(f)x(f −= Uma função f: A → B é Ímpar se, para cada x∈A, tem-se )x(f)x(f −=− Exemplo: xx)x(f 3 += )xx(xx)x()x()x(f 333 +−=−−=−+−=− ÍmparFunção)x(f)x(f −=− O conjunto A é chamado de domínio de f: D= {1,2,3} Cada elemento do domínio é representado pela letra x e é a variável independente da função O conjunto B é chamado de contradomínio de f: B= {1,2,3,4,5} Cada elemento do contradomínio é representado pela letra y ou f(x) , que é a variável dependente da função O subconjunto de B que possui os elementos de y que estão associadoscom x é chamado de conjunto imagem da função e indicado por Im: Im= {2,3,4} A função f possui domínio em A com imagens em B , ou seja, f:A→B (lê-se f de A em B) e a expressão de correspondência do exemple é: y = f(x) = x + 1 REVISÃO: FUNÇÃO DE PRIMEIRO GRAU Função Linear Definição: Se 0b = a função )x(fy = é denominada de função linear e seu gráfico é uma reta que passa pela origem. Exemplo: 0be1ax)x(fy =−=⇒−== Função de Primeiro Grau Definição: Uma Função cuja expressão é da forma bax)x(fy +== onde “a” e “b” são números reais, com 0a ≠ , chama-se função de primeiro grau. Exemplos: 5be2a5x2)x(f ==⇒+= 0be3 2ax3 2)x(f =−=⇒−= Gráfico de Uma Função de Primeiro Grau Exemplo: 1be2a1x2)x(fy ==⇒+== O gráfico da função bax)x(fy +== é uma reta x )x(fy = )y,x(Par -2 -3 (-2, -3) -1 -1 (-1, -1) 0 1 (0, 1) 1 3 (1, 3) 2 5 (2, 5) 3141)2(2)2(f −=+−=+−=− 1121)1(2)1(f −=+−=+−=− 1101)0(2)0(f =+=+= 3121)1(2)1(f =+=+= 5141)2(2)2(f =+=+= x )x(fy = )y,x(Par -1 1 (-1, 1) 0 0 (0, 0) 1 -1 (1, -1) 1)1()1(f =−−=− 0)0()0(f =−= 1)1()1(f −=−= Como o gráfico de uma função de 1º grau é uma reta são, necessários somente dois pontos para representá-lo! Se b = 0, a função é linear e seu gráfico passa pela origem! Taxa de Variação Média (TVM) Para a função 1be2a1x2)x(fy ==⇒+== tem-se: Função Constante Definição: Se 0a = , a função )x(fy = é denominada de função constante e seu gráfico é uma reta paralela ao eixo x. Exemplo: 2be0a2)x(fy ==⇒== x )x(fy = )y,x(Par -1 2 (-1, 2) 0 2 (0, 2) 1 2 (1, 2) 2)1(f =− 2)0(f = 2)1(f = Se a = 0, a função é constante e seu gráfico é paralelo ao eixo x Função constante “não é” uma função de primeiro grau! x )x(fy = )y,x(Par -2 -3 (-2, -3) -1 -1 (-1, -1) 0 1 (0, 1) 1 3 (1, 3) 2 5 (2, 5) 3141)2(2)2(f −=+−=+−=− 1121)1(2)1(f −=+−=+−=− 1101)0(2)0(f =+=+= 3121)1(2)1(f =+=+= 5141)2(2)2(f =+=+= Quando x aumenta de 1 unidade, y aumenta de 2 unidades. Assim, a razão entre a diferença de dois valores quaisquer é constante: 21 2 x y 12 35 01 13 )1(0 )1(1 )2(1 )3(1 ==Δ Δ=− −=− −=−− −−=−−− −−− A esta razão chama-se taxa de variação média. Sendo 1x e 2x elementos do domínio de )x(f e 12 xx > , tem-se: 12 12 12 12 xx yy xx )x(f)x(f x yTVM − −=− −=Δ Δ= Para uma função do tipo bax)x(fy +== a TVM é: 12 12 12 12 12 12 xx axax xx )bax()bax( xx )x(f)x(f x yTVM − −=− +−+=− −=Δ Δ= axx )xx(a xx axaxTVM 12 12 12 12 =− −=− −= Para uma função de 1º grau, a taxa de variação média (TVM) é igual a “a”! A constante “a” é chamada de coeficiente angular Coeficiente Angular da Reta Notar que: aTVMx ytag ==Δ Δ=α A tangente do ângulo que a reta faz com o eixo x fornece a taxa de variação média da função ou Coeficiente Angular da reta! Coeficiente Linear da Reta A constante “b” é chamada de coeficiente linear e indica o valor onde a reta corta o eixo y, em 0x = . Em x igual a zero (x = 0), o gráfico corta o eixo y em “b”. A constante “b” indica o Coeficiente Linear da reta! Estudo do Sinal de Uma Função de Primeiro Grau Para analisar o sinal de uma função deve-se obter a raiz ou zero da função, ou seja, o valor da abscissa do ponto onde o gráfico corta o eixo x, em 0y = . Assim: Crescimento de Decrescimento de Uma Função de Primeiro Grau A função )x(f é crescente se aumentado os valores de x, os valores correspondentes de y aumentam. Assim, para xΔ e yΔ maiores que zero: 0ax y >=Δ Δ A função )x(f é decrescente se aumentado os valores de x, os valores correspondentes de y diminuem. Assim, para xΔ ou yΔ menores que zero: 0ax y <−=Δ Δ Exemplo: a) 1be1a1x)x(fy ==⇒+== b) 1be1a1x)x(fy =−=⇒+−== A função é crescente se 0a > A função é decrescente se 0a < x )x(fy = )y,x(Par -2 -1 (-2, -1) -1 0 (-1, 0) 0 1 (0, 1) 1 2 (1, 2) 2 3 (2, 3) 11)2()2(f −=+−=− 01)1()1(f =+−=− 11)0()0(f =+= 21)1()1(f =+= 31)2()2(f =+= x )x(fy = )y,x(Par -2 3 (-2, 3) -1 2 (-1, 2) 0 1 (0, 1) 1 0 (1, 0) 2 -1 (2, -1) 31)2()2(f =+−−=− 21)1()1(f =+−−=− 11)0()0(f =+−= 01)1()1(f =+−= 11)2()2(f −=+−= crescenteé)x(f0a ⇒> edecrescenté)x(f0a ⇒< REVISÃO: FUNÇÃO DE SEGUNDO GRAU Concavidade da Parábola Função de segundo Grau Definição: Uma Função cuja expressão é da forma cbxax)x(fy 2 ++== onde “a”, “b” e “c” são números reais, com 0a ≠ , chama-se função de segundo grau ou função quadrática. Exemplos: 2ce3b,1a2x4x)x(f 2 ===⇒++= 0ce4b,1ax4x)x(f 2 ==−=⇒+−= 1ce3b,2a1x3x2)x(f 2 =−==⇒+−= 4ce0b,10a4x10)x(f 2 ==−=⇒+−= Gráfico de Uma Função de Primeiro Grau Exemplo: 6x5x)x(fy 2 +−== 6be5b,1a =−== O gráfico da função cbxax)x(fy 2 ++== é uma parábola x )x(fy = )y,x(Par -3 30 (-3, 30) -2 20 (-2, 20) -1 12 (-1, 12) 0 6 (0, 6) 1 2 (1, 2) 2 0 (2, 0) 3 0 (3, 0) 3061596)3(5)3()3(f 2 =++=+−−−=− 2061046)2(5)2()2(f 2 =++=+−−−=− 126516)1(5)1()1(f 2 =++=+−−−=− 66006)0(5)0()0(f 2 =++=+−= 26516)1(5)1()1(f 2 =+−=+−= 061046)2(5)2()2(f 2 =+−=+−= 061596)3(5)3()3(f 2 =+−=+−= Como o gráfico de uma função de 2º grau é uma parábola é necessário determinar as raízes e seu vértice para representá-lo! Se a > 0 ⇒ Parábola com concavidade voltada para cima Se a > 0 ⇒ Parábola com concavidade voltada para baixo Raízes ou Zeros da Função de Segundo Grau Definição: Os pontos onde o gráfico cbxax)x(fy 2 ++== corta o eixo x (em 0y = ) são chamados raízes ou zeros da função. Para determinar as raízes usa-se a fórmula de Bháskara ou o método da soma e produto de raízes. Fórmula de Bháskara Soma e Produto de Raízes Através da soma e produto das raízes é possível determinar as raízes (geralmente inteiras) de algumas expressões. ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ +−++−=+= 2a Δb 2a ΔbxxSoma 21 a b a2 b2 a2 bbS −=−=Δ+−Δ+−= ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ Δ+−⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ Δ+−== a2 b.a2 bx.xProduto 21 2 22 2 22 a4 ac4bb a4 )ac4b(bProduto +−=−−= a c a4 ac4P 2 == Exemplo: 6x5x)x(fy 2 +−== 6c5b1a =−== 51 )5( a bS =−−=−= 61 6 a cP === Quais são os números cuja soma é igual a 5 e o produto igual a 6? Os números são 2 e 3, pois: 532Soma =+= 632Produto =×= Assim: 3xe2x 21 == cbxax)x(fy 2 ++== a2 bx Δ±−= ac4b2 −=Δa2 bxea2 bx 21 Δ−−=Δ+−= Exemplo: 6x5x)x(fy 2 +−== 6c5b1a =−== )6()1(4)5(ac4b 22 −−=−=Δ 12425 =−=Δ 1.2 1)5( a2 bx ±−−=Δ±−= 2 15x ±= 3 2 15x1 =+= 2 2 15x 2 =−= As raízes são 2 e 3 6x5x)x(fy 2 +−== 6)2(52)2(fy 2 +−== 0)2(fy == 6)3(53)3(fy 2 +−== 0)3(fy == Vértice da Parábola O vértice da parábola é o ponto de mínimo, se 0a > , ou o ponto de máximo, se 0a < , da função. Para 0a = , tem-se que ccbxaxy 2 =++= , isto é, a parábola corta o eixo y no ponto de ordenada “c”. Por simetria, existe outro valor de x que resulta em cy = : Como o ponto onde a bx −= é simétrico em relação ao vértice: 2 a b x v − = Para a2 bx v −= a4a4 )ac4b( a4 ac4b2bca2 b a4 bca2 bba2 bay 222222 v Δ−=−−=+−=++=+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−+⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛−= Para cy = : a bx 0x 0)bax(x 0bxax ccbxax 2 1 2 2 −= = =+ =+ =++ a2 bxv −= a4yv Δ−= Estudo do Sinal de Uma Função de Segundo Grau Para 0>Δ 0=Δ 0<Δ Duas raízes reais e distintas Duas raízes reais e iguais (raiz dupla) Não possui raiz real (raízes imaginárias) 0a > 0a < Crescimento de Decrescimento de Uma Função de Segundo Grau A função cbxax)x(f 2 ++= é crescente se aumentado os valores de x, os valores correspondentes de y aumentam. Caso contrário, a função é decrescente. O ponto onde a parábola passa de decrescente para crescente ou vice-versa é o vértice. Exemplo: 6c5b1a6x5x)x(fy 2 =−==⇒+−== x )x(fy = )y,x(Par 0 6 (0, 6) Corta o eixo y 1 2 (1, 2) 2 0 (2, 0) x1 5/2 -1/4 (5/2, -1/4) Vértice 3 0 (3, 0) x2 5 6 (5, 6) 66)0(5)0()0(f 2 =+−= 26)1(5)1()1(f 2 =+−= 06)2(5)2()2(f 2 =+−= 4/16)2/5(5)2/5()2/5(f 2 −=+−= 06)3(5)3()3(f 2 =+−= 66)5(5)5()5(f 2 =+−= REVISÃO: FUNÇÕES EXPONENCIAIS E LOGARÍTMICAS Funções Exponenciais Definição: Uma função exponencial é definida como xa)x(f = , onde 1a ≠ e 0a > . Exemplos: x5)x(f = x2)x(f = x3 1)x(f ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= Gráfico de Uma Função Exponencial Exemplo 1: x2)x(f = 1a2a >⇒= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )1,0( Analisando a tendência dos valores de y com relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ →⇒−∞→ +∞→⇒+∞→ 0yx yx Exemplo 2: x 2 1)x(f ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= 1a05,02/1a <<⇒== Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )1,0( Analisando a tendência dos valores de y com relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ +∞→⇒−∞→ →⇒+∞→ yx 0yx x )x(fy = )y,x(Par -3 1/8 (-3, 1/8) -2 1/4 (-2, 1/4) -1 1/2 (-1, 1/2) 0 1 (0, 1) 1 2 (1, 2) 2 4 (2, 4) 3 8 (3, 8) x2)x(f = 8/1)2()3(f 3 ==− − 4/1)2()2(f 2 ==− − 2/1)2()1(f 1 ==− − 1)2()0(f 0 == 2)2()1(f 1 == 4)2()2(f 2 == 8)2()3(f 3 == x )x(fy = )y,x(Par -3 8 (-3, 8) -2 4 (-2, 4) -1 2 (-1, 2) 0 1 (0, 1) 1 1/2 (1, 1/2) 2 1/4 (2, 1/4) 3 1/8 (3, 1/8) x)2/1()x(f = 8)2/1()3(f 3 ==− − 4)2/1()2(f 2 ==− − 2)2/1()1(f 1 ==− − 1)2/1()0(f 0 == 2/1)2/1()1(f 1 == 4/1)2/1()2(f 2 == 8/1)2/1()3(f 3 == Função exponencial crescente Função exponencial decrescente Gráfico de Uma Função Exponencial Exemplo 3: Faça o gráfico da função x31)x(f += A base que tem o expoente x vale 3 crescentefunção1a3a ⇒>⇒= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )2,0( 21131)0(fy31)x(fy 0x =+=+==⇒+== Exemplo 4: Faça o gráfico da função 1x51)x(f ++= A base que tem o expoente x vale 5 crescentefunção1a5a ⇒>⇒= Verificando o ponto onde a função corta o eixo y (em 0x = ) 65151)0(fy51)x(fy 101x =+=+==⇒+== ++ Exemplo 5: Faça o gráfico da função 2x32)x(f ++= A base que tem o expoente x vale 3 crescentefunção1a3a ⇒>⇒= Verificando o ponto onde a função corta o eixo y (em 0x = ) 119232)0(fy32)x(fy 202x =+=+==⇒+== ++ Gráfico de Uma Função Exponencial Outros Exemplos Exemplo 1: Faça o gráfico da função x31)x(f += Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )2,0( 21131)0(fy31)x(fy 0x =+=+==⇒+== Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ →⇒−∞→ +∞→⇒+∞→ 1yx yx x31y += +∞→⇒∞+=+=+∞→ +∞ y131y:xPara 1y0111 3 1131y:xPara →⇒+=∞+=+=+=−∞→ ∞+ ∞− Se a > 1 ⇒ Função exponencial crescente Se 0 < a < 1 ⇒ Função exponencial decrescente Para xa)x(f = Para xa)x(f = Gráfico de Uma Função Exponencial Exemplo 2: Faça o gráfico da função x221)x(f −= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )0,0( 01121)0(fy21)x(fy 0x2 =−=−==⇒−== Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ →⇒−∞→ −∞→⇒+∞→ 1yx yx ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ →⇒−=∞−=−=−=−=−∞→ −∞→⇒∞−=−=−=+∞→ −= ∞+ ∞−−∞× ∞++∞× 1y0111 2 112121y:xPara y12121y:xPara 21y )(2 )(2 x2 Exemplo 3: Faça o gráfico da função 1x51)x(f ++= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )6,0( 65151)0(fy51)x(fy 101x =+=+==⇒+== ++ Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ →⇒−∞→ +∞→⇒+∞→ 1yx yx ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ →⇒+=+=+=+=−∞→ +∞→⇒∞+=+=+=+∞→ += ∞+ ∞−+∞− ∞++∞+ + 1y01 5 115151y:xPara y15151y:xPara 51y 1 1 1x Gráfico de Uma Função Exponencial Exemplo 4: Faça o gráfico da função x123)x(f −+−= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )1,0( − 12323)0(fy23)x(fy 01x1 −=+−=+−==⇒+−== −− Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ +∞→⇒−∞→ −→⇒+∞→ yx 3yx x123y −+−= ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ +∞→⇒∞+−=+−=+−=+−=−∞→ −→⇒+−=∞+−=+−=+−=+−=+−=+∞→ ∞+∞+−∞− ∞+ ∞−∞−+∞− y3232323y:xPara 3y0313 2 13232323y:xPara 1)(1 1)(1 Exemplo 5: Faça o gráfico da função 2x32)x(f ++= Em 0x = , o gráfico corta o eixo y no ponto )11,0( 11923232)0(fy32)x(fy 2202x =+=+=+==⇒+== ++ Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ →⇒−∞→ +∞→⇒+∞→ 2yx yx ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ →⇒+=+=+=+=−∞→ +∞→⇒∞+=+=+=+∞→ += ∞+ ∞−+∞− ∞++∞+ + 2y02 3 123232y:xPara y23232y:xPara 32y 2 2 2x O Número Neperiano (ou de Napier) ou Número exponencialTambém chamado de número de Euler ou de Néper, a constante matemática “ e ” tem grande importância, pois está presente na formulação de vários fenômenos naturais (desintegração radioativa, crescimento populacional, etc.). É um número irracional e tem valor: Associada ao número neperiano, a função exponencial de base “e ” é uma das mais importantes funções da matemática: ... 459 828 281 2,718e = xef(x) = Equações Exponenciais Definição: Uma equação exponencial possui expoentes como incógnita. São equações exponenciais: 82x = 3433 5x =− 25525 3xx =×+ + Para resolver equações exponenciais utiliza-se a seguinte propriedade: Antes: Lembretes de Potenciação e Radiciação nmnm aaa +=⋅ 0a,a a a nm n m ≠= − ( ) 0a,aa nmnm ≠= ⋅ ( )nnn baba ⋅=⋅ 0b,b a b a n n n ≠⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= n mn m aa = Se duas potências têm a mesma base, então os expoentes são iguais. Assim, para a > 0 e a ≠ 0: nmaa nm =⇔= Equações Exponenciais Exemplo 1: Resolva a equação 322x = Reduzindo os dois membros da igualdade a mesma base tem-se: 5xx 22322 =⇒= Se a equação exponencial tem a mesma base, é possível igualar os expoentes: 5x22 5x =⇔= Exemplo 2: Resolva a equação 255 4x =+ Reduzindo a mesma base: 24x4x 55255 =⇒= ++ Igualando os expoentes: 2x42x24x55 24x −=⇒−=⇒=+⇒=+ Exemplo 3: Resolva a equação x32x 2 3 3 2 ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ + Reduzindo a mesma base: x32xx312xx32x 3 2 3 2 3 2 3 2 2 3 3 2 −+−++ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒⎥⎦ ⎤⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ Igualando os expoentes: 5 2x2x5x32x3 2 3 2 x32x −=⇒−=⇒−=+⇒⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −+ Exemplo 4: Resolva a equação 27 13 2xx2 =− Reduzindo a mesma base: 3xx23 xx2xx2 33 3 1327 13 222 −−−− =⇒=⇒= Igualando os expoentes: 03x2x03xx23xx233 2223xx2 2 =++−⇒=+−⇒−=−⇒= −− Resolvendo a equação de 2º grau 03x2x2 =++− : ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ =−= −===−= ==−= 3xe1x 3a cProdutoe2a bSoma 3c2b1a 21 Exemplo 5: Resolva a equação 5 x32x 82 =− Reduzindo a mesma base: ( ) ( ) 5x92 2x5x332 2x5x3212x5 x32x 22228282 =⇒=⇒=⇒= −−−− Igualando os expoentes: ( ) ( ) 13 10xx1810x5x922x5 5 x9 2 2x22 5 x9 2 2x −=⇒=−⇒=−⇒=−⇒= − Equações Exponenciais Exemplo 6: Resolva a equação 9 11333 1x1xx =−+ −+ Primeiramente, reduzir a equação a um membro em cada lado da igualdade: 9 11 3 33.339 11333339 11333 xxx1x1xx1x1xx =−+⇒=−+⇒=−+ −−+ Colocando em evidência x3 : 1xxxxxxx 33 1 11 3 9 113 3 11 9 11 39 11 3 1139 11 3 13139 11 3 3333 −==×=⇒=⇒=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ −+⇒=−×+ Com a mesma base, é possível igualar os expoentes: 1x33 1x −=⇒= − Exemplo 7: Resolva a equação x x 25 44 =+ ( ) ( ) 0425204252254425 44 x2xxx2xxxx =+×−⇒=+×−⇒×=+⇒=+ Fazendo uma mudança de variável do tipo x2m = e substituindo na equação: ( ) ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ==⇒===−= =−== =+−⇒=+×− 4me1m4a codutoPre5a bSoma 4c5b1a 04m5m04252 21 2x2x Fazendo novamente a troca da variável x2m = : 0x22212m1mPara x0xx =⇒=⇒=⇒=⇒= 2x22242m4mPara x2xx =⇒=⇒=⇒=⇒= Exemplo 8: Resolva a equação 0ee 1xx2 =− + ( ) 0eee0ee x12x1xx2 =×−⇒=− + Fazendo uma mudança de variável do tipo xem = e substituindo na equação: ( ) ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ==⇒===−= =−== =⇒=−=⇒=−⇒=− =−⇒=×− eme0m0a cProdutoeea bSoma 0ceb1a ou em0emou0m0e)(mm0mem 0mem0eee 21 2 2x12x Fazendo novamente a troca da variável xem = : IRxe0em0mPara xx ∉⇒=⇒=⇒= }1{spRe1xeeeeememPara x1xx −⇒=⇒=⇒=⇒=⇒= Logaritmos Definição: O logaritmo de um número b na base a, com 0a > , 0b > e 1a ≠ , é um número x tal que: Onde: b indica o logaritmando a indica a base x indica o logaritmo Exemplo 1: Calcule o logaritmo 8log2 O logaritmo de 8 na base 2 é: 3x2228x8log x3x2 =⇒=⇒=⇒= Exemplo 2: Calcule o logaritmo 3log3 O logaritmo de 3 na base 3 é: 3 1x3333x3log x1/2x3 =⇒=⇒=⇒= Exemplo 3: Calcule o logaritmo 63log 6 O logaritmo de 36 na base 6 é: ( ) ( ) 4xx 2 1266663x63log x1/22x 6 =⇒=⇒=⇒=⇒= Exemplo 4: Calcule o logaritmo 5log5 O logaritmo de 5 na base 5 é: 1x5555x5log x1x5 =⇒=⇒=⇒= Exemplo 5: Calcule o logaritmo 100log O logaritmo decimal de 100 é: 2x101001100x100log x2x =⇒=⇒=⇒= baxblog xa =⇔= 1aloga = Logaritmos decimais são aqueles cuja base é 10. Nos logaritmos decimais normalmente a base é omitida: blogblog10 = Logaritmos neperianos ou naturais são aqueles cuja base é “e ”. Os logaritmos naturais são representados da seguinte forma: bnlbloge = Propriedades dos Logaritmos Resultantes da Definição Para 0a > , 0b > e 1a ≠ : Exemplo 1: Calcule o logaritmo 42 2log O logaritmo de 42 na base 2 é: 4x22x2log x442 =⇒=⇒= Exemplo 2: Calcule o logaritmo 1log9 O logaritmo de 1 na base 9 é: 0x9991x1log x0x9 =⇒=⇒=⇒= Exemplo 3: Calcule 9log33 Fazendo x3 9log 3 = e aplicando logaritmo na base 3 nos dois lados da equação: xlog9logxlog3logx3 333 9log 3 9log 33 =⇒=⇒= 9xx3xlog2xlog3logxlog9log 233 2 333 =⇒=⇒=⇒=⇒= Exemplo 4: Calcule o seguinte logaritmo 5log5 O logaritmo de 5 na base 5 é: 1x5555x5log x1x5 =⇒=⇒=⇒= Exemplo 4: Calcule o seguinte logaritmo 3enl O logaritmo neperiano de 3e é: 3xeexegolxenl x33e 3 =⇒=⇒=⇒= Propriedades Operatórias dos Logaritmos nlogmlog)nm(log aaa +=× nlogmlog n mlog aaa −=⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ mlogpmlog a p a ×= Para 0m > , 0n > , 0a > , 1a ≠ e IRp∈ : malog ma = 01loga = ba blog a = Propriedades Operatórias dos Logaritmos Exemplo 1: Dado 0,4773loge0,3012log == calcule 6log O logaritmo decimal de 6 é: 778,0477,0301,03log2log)32(log6log =+=+=×= Exemplo 2: Dado 0,4773loge0,3012log == calcule 4log12log − 0,4773log 4 12log4log12log ==⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛=− Exemplo 3: Dado 0,4773loge0,3012log == calcule 36log 556,1477,02301,023log32log23log2log)32(log36log 2222 =×+×=×+×=+=×= Exemplo 4: Dado x3plogexnlog,x2mlog === , calcule 3 2 25 p nmlog ( ) plog 3 2nlog2mlog5plognlogmlogplognmlog p nmlog 3/2253 2253 2 25 −+=−+=−= x10x2x2x10x3 3 2x2x25plog 3 2nlog2mlog5 =−+=×−×+×=−+ Exemplo 1: Dado 0,4773loge0,3012log == , calcule 3log2 O logaritmo de 3 na base 2 é: 585,1 0,301 0,477 2log 3log3log2 === Exemplo 2: Calcule 5log4log3log8log 2543 ××× 2log 5log 5log 4log 4log 3log 3log 8log5log4log3log8log 2543 ×××=××× Simplificando: 32log32log8log 2log 8log5log4log3log8log 2 3 222543 =×====××× Mudança de Base Para resolver operações que envolvam Logaritmoscom bases diferentes. nlog mlogmlogn = Funções Logarítmicas Uma função logarítmica é definida como xlog)x(f a= , onde 1a ≠ e 0a > . A base do logaritmo x é a e o domínio da função logarítmica é composto pelos *IR+ . Exemplos: xlog)x(f 3= xlog)x(f 3/1= Gráfico de Uma Função Logarítmica Exemplo 1: xlog)x(f 2= 1a2a >⇒= Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,1( Analisando a tendência dos valores de y com relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ −∞→⇒→ +∞→⇒+∞→ y0x yx Exemplo 2: xlog)x(f 2/1= 1a02/1a <<⇒= Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,1( Analisando a tendência dos valores de y com relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ +∞→⇒→ −∞→⇒+∞→ y0x yx x )x(fy = )y,x(Par 1/8 -3 (1/8, -3) 1/4 -2 (1/4, -2) 1/2 -1 (1/2, -1) 1 0 (1, 0) 2 1 (2, 1) 4 2 (4, 2) 8 3 (8, 3) Função logarítmica crescente Função logarítmica decrescente xlog)x(f 2= 32log)8/1(log)8/1(f 322 −=== − 22log)4/1(log)4/1(f 222 −=== − 12log)2/1(log)2/1(f 122 −=== − 02log1log)1(f 022 === 12log)2(f 2 == 22log4log)4(f 222 === 32log8log)8(f 322 === x )x(fy = )y,x(Par 1/8 3 (1/8, -3) 1/4 2 (1/4, -2) 1/2 1 (1/2, -1) 1 0 (1, 0) 2 -1 (2, 1) 4 -2 (4, 2) 8 -3 (8, 3) xlog)x(f 2/1= 32log)8/1(log)8/1(f 32/12/1 === − 22log)4/1(log)4/1(f 22/12/1 === − 12log)2/1(log)2/1(f 12/12/1 === − 02log1log)1(f 02/12/1 === 12log)2(f 2/1 −== 22log4log)4(f 22/12/1 −=== 32log8log)8(f 32/12/1 −=== Gráfico de Uma Função Logarítmica Outros Exemplos Exemplo 1: Faça o gráfico da função )x1(log)x(f 5 += Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,0( : 0xx11x15)x1(log0)x1(log)x(fy 055 =⇒+=⇒+=⇒+=⇒+== Na função dada, o logaritmando é diferente de x ( xb ≠ ). Para avaliar os valores que x pode assumir na função, utiliza-se a condição de que b é positivo ( 0b > ). Assim: 1x0x1 −>⇒>+ Desta forma, tem-se que x pode assumir valores dentro do intervalo: [,1] ∞+− Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ −∞→⇒−→ +∞→⇒+∞→ y1x yx )x1(logy 5 += ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −∞→⇒=⇒=⇒=⇒−=−+=−→ +∞→⇒=⇒+∞=⇒+∞=⇒∞+=+∞→ ∞− ∞+ y5505)0(logy)11(log)]1(1[logy:1xPara y555)(logy)1(logy:xPara yy 555 yy 55 Se 0 < a < 1 ⇒ Função logarítmica decrescente Para xlog)x(f a= Para xlog)x(f a= Se a > 1 ⇒ Função logarítmica crescente Gráfico de Uma Função Logarítmica Exemplo 2: Faça o gráfico da função xlog1)x(f 3+= Rearranjando a função: )x3(log)x(fxlog3logxlog1)x(f 3333 =⇒+=+= Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,3/1( : 3/1xx31x33)x3(log0)x3(log)x(fy 033 =⇒=⇒=⇒=⇒== Como 0b > , tem-se: 0x0x3 >⇒> . Assim, o intervalo de valores que x pode assumir é [,0] ∞+ . Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ −∞→⇒→ +∞→⇒+∞→ y0x yx )x3(logy 3= +∞→⇒=⇒+∞=⇒+∞=+∞×==+∞→ +∞ y333)(log)](3[log)x3(logy:xPara yy333 −∞→⇒=⇒=⇒=⇒=×=→ −∞ y3303)0(logy)0(log)03(logy:0xPara yy333 Exemplo 3: Faça o gráfico da função )x2(log)x(f 4/1 += Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,1(− 1xx21x2)4/1()x2(log0)x2(log)x(fy 04/14/1 −=⇒+=⇒+=⇒+=⇒+== Como 0b > , tem-se: 2x0x2 −>⇒>+ . O intervalo de valores que x pode assumir é [,2] ∞+− . Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ +∞→⇒−→ −∞→⇒+∞→ y2x yx )x2(logy 4/1 += −∞→⇒=⇒+∞=⇒+∞=⇒∞+=+∞→ +∞− y44)4/1()(logy)2(logy:xPara yy4/14/1 +∞→⇒=⇒=⇒=⇒=⇒−+=−→ −∞−− y44040)4/1()0(logy)]2(2[(logy:2xPara yyy4/14/1 Gráfico de Uma Função Logarítmica Exemplo 4: Faça o gráfico da função xlog1)x(f 3−= Rearranjando a função: x 3logxlog3logxlog1)x(f 3333 =−=−= )x/3(logxlog3logxlog1)x(f 3333 =−=−= )3/x(log)1()3/x(log)x/3(log)x(f 3 1 33 ×−=== − Fazendo uma mudança de base: 3log )3/x(log)1()3/x(log)1()x(f 3 ×−=×−= 13log )3/x(log 3log)1( )3/x(log 3log )3/x(log)1()x(f −=×−=×−= )3/x(log 3log )3/x(log)x(f 131 − == − )3/x(log)x(f 3/1= Em 0y = , o gráfico corta o eixo x no ponto )0,3( 3x3/x13/x)3/1()3/x(log0)3/x(log)x(fy 03/13/1 =⇒=⇒=⇒=⇒== Para 0x03/x >⇒> . O intervalo de valores que x pode assumir é [,0] ∞+ . Analisando a tendência dos valores de y em relação à x tem-se que: ⎩⎨ ⎧ +∞→⇒→ −∞→⇒+∞→ y0x yx )3/x(logy 3/1= −∞→⇒=⇒+∞=⇒+∞=⇒+∞=+∞→ +∞− y33)3/1()(logy)3/(logy:xPara yy3/13/1 +∞→⇒=⇒=⇒=⇒=⇒=→ −∞−− y33030)3/1()0(logy)3/0(logy:0xPara yyy3/13/1 REVISÃO: FUNÇÕES E EQUAÇOES MODULARES Conceito O conceito de módulo pode ser associado à distância de um ponto na reta dos reais em relação à origem: Apesar do bloco “A” estar na posição -10 unidades e o bloco “B”, 10 unidades, ambos estão à mesma distância: 10 unidades. Módulo ou Valor Absoluto Definição: Módulo ou valor absoluto de um número real é o próprio número se este for positivo ou nulo, e seu oposto, caso seja negativo. Assim: ⎩⎨ ⎧ <− ≥= 0xse,x 0xse,x |x| Exemplos: 5|5| = 5)5(|5| =−−=− 110|110| −=− 46)46(|46| +−=−−=− ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ <⇒<−+−=−− ≥⇒≥−− =− 2x02xse,2x)2x( 2x02xse,2x |2x| ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ <<⇒<+−−+−=+−− ≥≤⇒≥+−+− =+− 3x103x4xse,3x4x)3x4x( 3xou1x03x4xse,3x4x |3x4x| 222 22 2 Outros exemplos Somar -4 ⇔ subtrair 4 ⇒ 4a)4(a −⇔−+ -13ºC ⇔ 13ºC abaixo de zero Lembrar que: 0|x| ≥ 22 x|x| = |x|x2 = Se 0a ≥ e a|x| = , então ax −= ou ax = Gráfico de Uma Função Modular Exemplo 1: |x|)x(f = Exemplo 2: |2x|)x(f += x )x(fy = )y,x(Par -3 3 (-3, 3) -2 2 (-2, 2) -1 1 (-1, 1) 0 0 (0, 0) 1 1 (1, 1) 2 2 (2, 2) 3 3 (3, 3) |x|)x(f = 3|3|)3(f =−=− 2|2|)2(f =−=− 1|1|)1(f =−=− 0|0|)0(f == 1|1|)1(f == 2|2|)2(f == 3|3|)3(f == x )x(fy = )y,x(Par -5 3 (-5, 3) -4 2 (-4, 2) -3 1 (-3, 1) -2 0 (-2, 0) -1 1 (-1, 1) 0 2 (0, 2) 1 3 (1, 3) |2x|)x(f += 3|3||25|)5(f =−=+−=− 2|2||24|)4(f =−=+−=− 1|1||23|)3(f =−=+−=− 0|0||22|)2(f ==+−=− 1|1||21|)1(f ==+−=− 2|2||20|)0(f ==+= 3|3||21|)1(f ==+= Função Modular Definição: É a função real |x|)x(f = onde ⎩⎨ ⎧ <− ≥= 0xse,x 0xse,x )x(f Exemplos: |x|)x(f = 2|x|)x(f += |1x|)x(f 2 −= 10|x2|)x(f +−= Gráfico de Uma Função Modular Se a função modular for do tipo f(x) = | g(x) | é possível usar o seguinte procedimento: 1º - Identificar g(x)e fazer seu gráfico 2º - Girar a parte negativa do gráfico de g(x) em 180 graus em torno do eixo x Gráfico de Uma Função Modular do Tipo f(x) = | g(x) | Exemplo 1: |2x2|)x(f −= 2x2)x(g|)x(g|)x(f −=→= Exemplo 2: |6x5x|)x(f 2 +−= 6x5x)x(g|)x(g|)x(f 2 +−=→= Exemplo 3: |24|)x(f x1−+−= x124)x(g|)x(g|)x(f −+−=→= Gráfico de 2x2)x(g −= Gráfico de |2x2||)x(g|)x(f −== Gráfico de 6x5x)x(g 2 +−= Gráfico de |6x5x||)x(g|)x(f 2 +−== Gráfico de x124)x(g −+−= Gráfico de |24||)x(g|)x(f x1−+−== Gráfico de Uma Função Modular Outros tipos de funções modulares e suas representações gráficas: Exemplo 1: |x|x2)x(f = ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −=−=⇒−=⇒< ==⇒=⇒≥ == 2 2 x2)x(x2)x(fx|x|0xPara x2)x(x2)x(fx|x|0xPara |x|x2)x(f Exemplo 2: |1x||1x|)x(f −++= 321321 21 )x(f)x(f |1x||1x|)x(f −++= 1xraiz|1x|)x(f 1 −=⇒⇒+= 1xraiz|1x|)x(f 2 =⇒⇒−= assim: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ≥ <<− −≤− =−++= 1xpara,x2 1x1para,2 1xpara,x2 |1x||1x|)x(f Equações Modulares Definição: São equações que envolvem funções modulares. Exemplo 1: 1|1x2| =+ É necessário analisar as duas condições. Resolvendo: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −=⇒=−−⇒<+ =⇒=+⇒≥+ 1x11x201x2Para 0x11x201x2Para A solução da equação }0,1{S −= Exemplo 2: |5x||3x3| −=− É necessário analisar as duas condições escolhendo apenas uma das funções modulares para inverter o sinal. Resolvendo: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⇒−=+−⇒<− −=⇒−=−⇒≥− 2x5x3x303x3Para 1x5x3x303x3Para A solução da equação }2,1{S −= Exemplo 3: 4x|1x2| −=− É necessário garantir a existência do módulo, pois 0|x| ≥ , assim: 4x04x ≥⇒≥− Resolvendo: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⇒−=+−⇒<− −=⇒−=−⇒≥− 3/5x4x1x201x2Para 3x4x1x201x2Para A solução da equação =S ∅ Testes Para 0x = : 1|1|1|102|1|1x2| =⇒=+×⇒=+ Para 1x −= : 1|1|1|12| 1|1)1(2|1|1x2| =−⇒=+− =+−×⇒=+ Testes Para 1x −= : |6||6||51||33| |5)1(||3)1(3||5x||3x3| −=−⇒−−=−− −−=−−×⇒−=− Para 2x = : |3||3||3||36| |52||323||5x||3x3| −=⇒−=− −=−×⇒−=− Testes Para 3x −= : 0|x|pois,servenão7|7| 7|16| 43|1)3(2|4x|1x2| ≥⇒−=− −=−− −−=−−×⇒−=− Para 3/5x = : 0|x|pois,servenão3/7|3/7| 3/7|13/10| 43/5|1)3/5(2|4x|1x2| ≥⇒−= −=− −=−×⇒−=− Equações Modulares Exemplo 4: x3|4x| 2 =− É necessário garantir a existência do módulo: 0x0x3 ≥⇒≥ Resolvendo: ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⎩⎨ ⎧ = −=⇒=+−−⇒=+−⇒<− ⎩⎨ ⎧ = −=⇒=−−⇒=−⇒≥− 1x 4x raízes04x3xx34x04xPara 4x 1x raízes04x3xx34x04xPara 2 1222 2 1222 A solução da equação }4,1{S = Exemplo 5: 02|x||x| 2 =−+ Fazer a|x| = e substituir na equação modular: ⎩⎨ ⎧ = −=⇒=−+⇒=−+ 1x 2x raízescomgrauº2doequação02aa02|x||x| 2 122 Substituindo novamente: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =−= =−== ≥−= ⇒= 1|1|pois,1x 1|1|pois,1x1|x| 0|x|pois,servenão2|x| a|x| A solução da equação }1,1{S −= Testes Para 4x −= : 0|x|pois,servenão12|12|12|416|)4(3|4)4(|x3|4x| 22 ≥⇒−=⇒−=−⇒−×=−−⇒=− Para 1x −= : 0|x|pois,servenão3|3|3|41|)1(3|4)1(|x3|4x| 22 ≥⇒−=−⇒−=−⇒−×=−−⇒=− Para 1x = : 0|x|pois,serve3|3|3|41|13|4)1(|x3|4x| 22 ≥⇒=−⇒=−⇒×=−⇒=− Para 4x = : 0|x|pois,serve12|12|12|416|43|4)4(|x3|4x| 22 ≥⇒=⇒=−⇒×=−⇒=− Equações Modulares Exemplo 6: 10|1x||3x| =++− ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −=⇒⇒+= =⇒⇒−= ⇒=++− 1xraiz|1x|)x(f 3xraiz|3x|)x(f 10|1x||3x| 2 1 )x(f)x(f 21 321321 assim, para 10|1x||3x| =++− a solução pode ser: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ =⇒=− ⇒≠ −=⇒=+− 6x102x2:Casoº3 soluçãotemNão104:Casoº2 4x102x2:Casoº1 A solução da equação }6,4{S −= Exemplo 7: 2|1x||3x| −=+−− ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ −=⇒⇒+= =⇒⇒−= ⇒−=+−− 1xraiz|1x|)x(f 3xraiz|3x|)x(f 2|1x||3x| 2 1 )x(f)x(f 21 321321 assim, para 2|1x||3x| −=+−− a solução pode ser: ⎪⎩ ⎪⎨ ⎧ ⇒−≠− =⇒−=+− ⇒−≠ soluçãotemNão24:Casoº3 2x22x2:Casoº2 soluçãotemNão22:Casoº1 A solução da equação }2{S = Testes Para 4x −= : Para 6x = : 1037 10|3||7| 10|14||34| 10|1x||3x| =+ =−+− =+−+−− =++− 1073 10|7||3| 10|16||36| 10|1x||3x| =+ =+ =++− =++− Teste Para 2x = : 231 2|3||1| 2|12||32| 2|1x||3x| −=− −=− −=+−− −=+−− REVISÃO: INEQUAÇÕES Função de Primeiro Grau Definição: Uma inequação se caracteriza pela presença dos seguintes sinais de desigualdade: Exemplos: 01x 3x 1x4)1x(2 x1045 x 01x2 ≥− + −<−+ +<− ≤+ 03 1x2x3 01x2x 01x5x6 06x8x2 2 2 2 2 ≥++ <−− ≤+− >+− Inequações Produto e Quociente Uma inequação do tipo produto ou quociente é resolvida através do estudo dos sinais das funções que fazem parte da inequação. Inicialmente, são determinados os sinais de cada função, separadamente, na reta dos reais. Efetua-se o produto desses sinais e assim, determinam-se os valores de x que satisfazem a inequação. ≤≥<> ou,, Inequações do 1º Grau Produto 0)x32()4x2( <−− Quociente 0x2 5x ≥− − Inequações do 2º Grau Inequações Produto e Quociente Exemplo 1: Resolva a inequação 0)8x2()6x3( <−+− Primeiramente, estudam-se os sinais de cada função 0)8x2()6x3( 21 )x(f)x(f <−+− 4342143421 separadamente: Sinal de 1)x(f Sinal de 2)x(f 2x 06x3 6x3)x(f 1 = =+− +−= 4x 08x2 8x2)x(f 2 = =− −= Na reta dos reais: Exemplo 2: Resolva a inequação 0x1 3x ≥− + Estudando os sinais de } { 0x1 3x 2 1 )x(f )x(f ≥− + tem-se: Sinal de 1)x(f Sinal de 2)x(f 3x 03x 3x)x(f 1 −= =+ += 1x 0x1 x1)x(f 2 = =− −= Na reta dos reais: Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o produto )8x2()6x3( −+− seja menor que zero, são: }4xou2x/IRx{S ><∈= Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o quociente de x1 3x − + seja maior ou igual à zero, são: }1x3/IRx{S <≤−∈= . O valor 1 foi excluído da solução, pois torna o denominador igual à zero: 3313 Muito cuidado com inequações do tipo quociente! Nunca cancele o denominador se nele aparecer uma incógnita. Se na inequação aparecer ≥ ou ≤ , lembrar que a raiz da função no denominador não faz parte da solução, pois não existe divisão por zero!Inequações Produto e Quociente Exemplo 3: Resolva a inequação 04x 3 <− Na inequação, o numerador é positivo. Para que o quociente seja negativo é necessário que o denominador seja negativo 0)()( )( <−=− +⇒ . Assim, determinam-se os valores de x que tornam o denominado negativo: Resolvendo a inequação 04x <− : 4x 04x < <− Exemplo 4: Resolva a inequação 12x 1x2 −≤+ − Exemplo 5: Resolva a inequação 0)5x( 4 ≥+ Para qualquer valor real de x a função 4)5x()x(f += é positiva. Isso ocorre porque independente do valor de )5x( + , essa soma tem expoente par, fazendo com que )x(f seja sempre positiva ou igual a zero. Assim: Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o quociente 4x 3 − seja menor que zero, são: }4x/IRx{S <∈= Sinal de 1)x(f Sinal de 2)x(f 3 1x 01x3 1x3)x(f 1 −= =+ += 2x 02x 2x)x(f 2 −= =+ += Na reta dos reais: { 02x 1x3 02x )2x(1x2 012x 1x2 12x 1x2 2)x(f 1)x(f ≤+ + ≤+ ++− ≤++ − −≤+ − 876 Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o quociente de 2x 1x2 + − seja menor ou igual à -1, são: { }31x2/IRxS −≤<−∈= . O valor -2 foi excluído da solução, pois torna o denominador nulo. Os valores de x que satisfazem a inequação 0)5x( 4 ≥+ , fazendo com que seu resultado seja maior ou igual a zero, são os reais: }IR{S = Inequações Produto e Quociente e Sistemas de Inequações Exemplo 6: Resolva a inequação 0)5x( 3 <+ Para que a função 3)5x()x(f += seja negativa, é necessário que a valor de )5x( + seja negativo, pois essa soma tem expoente ímpar. Bases negativas de expoente ímpar resultam em valores negativos. Assim: 5x 05x −< <+ Exemplo 7: Resolva a inequação 137x21 ≤+<− Para se resolver inequações do primeiro grau do tipo simultânea (com duas desigualdades) deve-se isolar x na desigualdade: 3x4 2 6x2 8 6x28 713x271 137x21 ≤<− ≤<− ≤<− −≤<−− ≤+<− Exemplo 8: Resolva a inequação 53x1 ≤+−< Isolando x na desigualdade: 2x2 35x31 53x1 ≤−<− −≤−<− ≤+−< Exemplo 9: Resolva o sistema ⎩⎨ ⎧ +≤− +>+ 5x1x2 7x10x2 Cada inequação é resolvida separadamente: 3x 107xx2 7x10x2)x(f 1 −> −>− +>+= 6x 15xx2 5x1x2)x(f 2 ≤ +≤− +≤−= Os valores de x que satisfazem a inequação 0)5x( 3 ≥+ , fazendo com que seu resultado seja menor que zero, são: }5x/IRx{S −<∈= . Os valores de x que satisfazem a inequação simultânea, fazendo com que a substituição de “x” em 7x2 + resulte em um valor pertencente ao intervalo ] ]13,1− , são: }3x4/IRx{S ≤<−∈= . O sentido da desigualdade é invertido quando a inequação é multiplicada por (-1). Os valores de x que satisfazem a inequação simultânea 53x1 ≤+−< , fazendo com que seu resultado pertença ao intervalo ] ]5,1 , são: }2x2/IRx{S <≤−∈= . Multiplicando por 1)(− : 2x2 ou 2x2 <≤− −≥>+ Os valores de x devem satisfazer as duas inequações do sistema. Para tal, é feita uma intersecção das soluções encontradas para cada inequação. Os valores de x que satisfazem o sistema de inequações, fazendo com que 7x10x2 +>+ e 5x1x2 +≤− , são: }6x3/IRx{S ≤<−∈= . Inequações do Segundo Grau Definição: Qualquer inequação do tipo 0cbxax2 >++ , 0cbxax2 <++ , 0cbxax2 ≥++ ou 0cbxax2 ≤++ , onde a, b e c são constantes com 0a ≠ , é chamada de inequação do segundo grau. Exemplos: 025x10x 010x3x 2 2 ≥+− ≤++− 01x2x 01x2x 2 2 >++ <−− Uma inequação do 2º Grau é resolvida através do estudo do sinal da função. Exemplo 1: Resolva a inequação 02xx 2 <−− Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> =−=⇒−===−= −=−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 2xe1x2a cProdutoe1a bSoma 2ce1b1,a 21 Exemplo 2: Resolva a inequação 010x3x2 ≥++− Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒< =−=⇒−===−= ==−= baixoparaeconcavidadcomParábola0a 5xe2x01a cProdutoe3a bSoma 10ce3b1,a 21 Exemplo 3: Resolva a inequação 06x5x 2 ≥+− Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 3xe2x6a cProdutoe5a bSoma 6ce5b1,a 21 A solução de 2xx)x(f 2 −−= deve ser menor que zero: Os valores de x que satisfazem a inequação 02xx 2 <−− , fazendo com que seu resultado seja menor que zero, são: }2x1/IRx{S <<−∈= A solução de 10x3x)x(f 2 ++−= deve ser menor ou igual à zero: Os valores de x que satisfazem a inequação 010x3x 2 ≤++− , fazendo com que seu resultado seja menor ou igual à zero, são: }5x2/IRx{S ≤≤−∈= A solução de 6x5x)x(f 2 +−= deve ser maior ou igual à zero: Os valores de x que satisfazem a inequação 06x5x 2 ≥+− , fazendo com que seu resultado seja maior ou igual à zero, são: }3xou2x/IRx{S ≥≤∈= Inequações do Segundo Grau Exemplo 4: Resolva a inequação 04x4x 2 ≤+− Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 2xe2x4a cProdutoe4a bSoma 4ce4b1,a 21 Exemplo 5: Resolva a inequação 05x2x 2 ≥−+− Gráfico: ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎨ ⎧ ⇒< −−=+−=⇒±−= ±−=−±−=−±−= Δ±−=⇒−=−=Δ −==−= baixoparaeconcavidadcomParábola0a i21xei21xi21x 2 i42 2 1162 1.2 162x a2 bx16ac4b 5ce2b1,a 21 2 Exemplo 6: Resolva a inequação 02x4x3 2 ≥+− Gráfico: ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⇒> −=+=⇒±= ±=−±=−±−−= Δ±−=⇒−=−=Δ =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 6 i22xe3 i22x3 i22x 6 i224 6 184 3.2 8)4(x a2 bx8ac4b 2ce4b,3a 21 2 A solução de 4x4x)x(f 2 +−= deve ser menor ou igual à zero: Os valor de x que satisfaz a inequação 04x4x 2 ≤+− , fazendo com que seu resultado seja menor ou igual à zero, é: }2{S = A solução de 5x2x)x(f 2 −+−= deve ser maior ou igual à zero: Não existem valores de x que satisfazem a inequação 05x2x 2 ≥−+− . Isso ocorre porque a parábola tem concavidade voltada para baixo e a função 5x2x)x(f 2 −+−= . Paralelo a isso, a função tem raízes imaginárias e, portanto, seu gráfico não corta o eixo real x. Sendo assim, a solução é: ou}{S = =S ∅. A solução de 2x4x3)x(f 2 +−= deve ser maior ou igual à zero: Os valores de x que satisfazem a inequação 02x4x3 2 ≥+− , fazendo com que seu resultado seja maior ou igual a zero, são os reais: }IR{S = Lembrar que: 1i −= Inequações do Segundo Grau Exemplo 7: Resolva a inequação 14x5x0 2 ≤−< Primeiramente, resolve-se o sistema: ⎩⎨ ⎧ −−= −=⇒ ⎩⎨ ⎧ ≤−− >−⇒ ⎩⎨ ⎧ ≤− >− 14x5x)x(f x5x)x(f 014x5x 0x5x 14x5x 0x5x 2 2 2 1 2 2 2 2 Solução de 1)x(f : x5x)x(f 21 −= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 5xe0x0a cProdutoe5a bSoma 0ce5b1,a 21 Soluçãode 2)x(f : 14x5x)x(f 2 2 −−= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> =−=⇒−==−= −=−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 7xe2x14Produtoe5a bSoma 14ce5b1,a 21 Na reta dos reais e fazendo a intersecção: Exemplo 8: Resolva a inequação ( )( ) 06x7x7x2x 22 ≤+−++ Estudam-se os sinais de cada função ( ) ( ) 06x7x7x2x 2 2 1 2 )x(f)x(f ≤+−++ 44344214434421 separadamente: Solução de 1)x(f : 7x2x)x(f 2 1 ++= Gráfico: ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎩ ⎪⎪ ⎪⎪ ⎪ ⎨ ⎧ ⇒> −=+=⇒±= ±=×±−= −±−=−±−= Δ±−=⇒−=−=Δ === cimaparaeconcavidadcomParábola0a i61xei61xi61x 2 i622 2 i642x 2 1242 1.2 242x a2 bx24ac4b 7ce2b,1a 21 2 A solução de x5x)x(f 21 −= deve ser maior que zero: A solução de 14x5x)x(f 22 −−= deve ser maior que zero: Os valores de x que satisfazem a inequação 14x5x0 2 ≤−< , fazendo com que o resultado da função x5x)x(f 2 −= pertença ao intervalo ] ]14,0 , são: }7x5ou0x2/IRx{S ≤<<≤−∈= A solução de 7x2x)x(f 21 ++= deve ser menor ou igual à zero: Inequações do Segundo Grau Solução de 2)x(f : 6x7x)x(f 2 2 +−= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 6xe1x6a cProdutoe7a bSoma 6ce7b1,a 21 Na reta dos reais e fazendo a intersecção: Exemplo 9: Resolva a inequação 0 3x2x xx 2 2 ≥−+ − Estudando os sinais de cada função 0 3x2x xx 2)x(f 1)x(f 2 2 ≥−+ − 43421 876 separadamente: Solução de 1)x(f : 2 1 xx)x(f −= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒< ==⇒===−= ==−= aixobparaeconcavidadcomParábola0a 1xe0x0a cProdutoe1a bSoma 0ce1b1,a 21 Solução de 2)x(f : 3x2x)x(f 22 −−= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> =−=⇒−===−= −=−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 3xe1x3a cProdutoe2a bSoma 3ce2b1,a 21 Na reta dos reais e fazendo a intersecção: A solução de 6x7x)x(f 22 +−= deve ser menor ou igual à zero: Os valores de x que satisfazem a inequação do segundo grau, fazendo com que o produto ( )( ) 06x7x7x2x 22 ≤+−++ seja menor ou igual à zero, são: }6x1/IRx{S ≤≤∈= A solução de 21 xx)x(f −= deve ser maior ou igual à zero: A solução de 3x2x)x(f 22 −+= deve ser maior ou igual à zero: Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o quociente 3x2x xx 2 2 −+ − seja maior ou igual à zero, são: }0x1ou0x1/IRx{S <≤≤<−∈= . Os valores -1 e 3 foram excluídos da solução, pois tornam o denominador nulo. Inequações do Segundo Grau Exemplo 10: Resolva a inequação 0 45x14x 2 2 >+− − Como o numerador é negativo e o quociente deve ser positivo, é necessário que o denominador também seja negativo 0)()( )( >+=− −⇒ . Assim: Resolvendo a inequação 045x14x 2 <+− Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 9xe5x45a cProdutoe14a bSoma 45ce14b1,a 21 Exemplo 11: Resolva o sistema ⎩⎨ ⎧ <− <− 0x3x 04x 2 2 Cada inequação deve ser resolvida separadamente: 4x)x(f 21 −= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> =−=⇒−===−= −=== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 2xe2x4a cProdutoe0a bSoma 4ce0b1,a 21 Como 0b = , outra forma de se determinar as raízes é: 2x4x04x 2 ±=⇒=⇒=− x3x)x(f 22 −= Gráfico: ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ⇒> ==⇒===−= =−== cimaparaeconcavidadcomParábola0a 3xe0x0a cProdutoe3a bSoma 0ce3b1,a 21 Como 0c = , outra forma de se determinar as raízes é: 3xe0x0)3x(x0x3x 212 ==⇒=−⇒=− A solução de 45x14x)x(f 2 +−= deve ser menor que zero: Os valores de x que satisfazem a inequação, fazendo com que o quociente 0 45x14x 2 2 >+− − seja maior que zero, são: }9x5/IRx{S ≤<∈= . A solução de 4x)x(f 21 −= deve ser menor que zero: A solução de x3x)x(f 22 −= deve ser menor que zero: Para determinar os valores de x que satisfazem as duas inequações é feita uma intersecção. Os valores de x que satisfazem o sistema de inequações, fazendo com que 04x2 <− e 0x3x2 <− , são: }2x0/IRx{S <<∈= . Inequações Exponenciais Definição: Qualquer inequação que apresente funções exponenciais. Exemplos: 06757921333 15 1 5 133 xxx1x2x x2 31x3 >+×−≥+−<⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛≤ +++ Exemplo 1: 82 2x <− Inicialmente é necessário deixar na mesma base os dois lados da inequação e identificar a função exponencial. { 3 )x(f 2x32x 2222 <⇒< −− Como a função 2x2)x(f −= é uma função crescente, o sinal da desigualdade será mantido. { 05x32x )x(g <−⇒<− A inequação resultante é uma inequação do primeiro grau crescente. O conjunto solução deve apresentar os valores de x que substituídos em )x(g resulte em um valor negativo, assim: { 5xraizcomgrau1ºdoFunção5xg(x) =⇒−= Solução: }5x/IRx{ <∈ Se a Inequação Exponencial for: Crescente ⇒ Manter o sinal da desigualdade Decrescente ⇒ Inverter o sinal da desigualdade Testes Um valor para 5x < pode ser 3x = , substituindo na inequação: soluçãoàpertence3queindicando,Verdadeiro82 828282 1232x ⇒< <⇒<⇒< −− Um valor para 5x > pode ser 6x = , substituindo na inequação: soluçãoàpertencenão6queindicando,Falso816 828282 4262x ⇒< <⇒<⇒< −− Inequações Exponenciais Exemplo 2: 008,004,0 2 1x4 < − Inicialmente é necessário deixar na mesma base os dois lados da inequação e identificar a função exponencial. 3 )x(f 1x431x4 32 1x4 2 2 1x4 2 1x4 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 10 2 1000 8 100 4008,004,0 ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛<⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛<⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛<⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛<⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒< −− −−− 43421 Como a função 1x4 10 2)x(f − ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛= é uma função decrescente, o sinal da desigualdade será invertido. 04x431x4 )x(g >−⇒>− 321 A inequação resultante é uma inequação do primeiro grau crescente. O conjunto solução deve apresentar os valores de x que substituídos em )x(g resulte em um valor positivo, assim: { 1xraizcomgrau1ºdoFunção44xg(x) =⇒−= Solução: }1x/IRx{ >∈ Testes Um valor para 1x > pode ser 2x = , substituindo na inequação: soluçãoàpertence2queindicando,Verdadeiro008,00000128,0 008,0 10 2008,0 10 2008,004,0 72 7 2 2 124 ⇒< <⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒<⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒< −× Um valor para 1x < pode ser 0x = , substituindo na inequação: soluçãoàpertencenão0queindicando,Falso008,05 008,0 10 2008,0 10 2008,004,0 12 1 2 2 104 ⇒< <⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒<⎥⎥⎦ ⎤ ⎢⎢⎣ ⎡ ⎟⎠ ⎞⎜⎝ ⎛⇒< −−−× Inequações Exponenciais Outros exemplos: Exemplo 3: 19 2 xx2 ≥ − [ ] 0xx333)3(19 20xx02 xx22 xx 222 ≥−⇒≥⇒≥⇒≥ −−− ⎩⎨ ⎧ = =⇒−= 1x 0x raízescomgrauº2doFunçãoxx)x(g 2 12 Solução: }1xou0x/IRx{ ≥≤∈ Exemplo 4: x4xx 26422 2 −− ⋅>⋅ 06x5xx46xx2222226422 22x46xxx46xxx4xx 222
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