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Unidade I CÁLCULO DIFERENCIAL DE UMA VARIÁVEL Profa. Isabel Espinosa Funções Estudaremos nesta disciplina: Plano cartesiano Funções: 1º e 2º grau, Exponencial, Logarítmica, Modular, Trigonométrica Limites Derivadas Aplicações de derivadas Funções y A 2 Plano cartesiano A (-2, 2) x y (ordenadas) -3 -2 x (abscissas) positivo B (-3,- 4) B Funções Produto cartesiano A = {-1, 1, 2} B = {0, 3} AxB = {(-1,0),(-1,3),(1,0),(1,3),(2,0),(2,3)} y 3 - 1 1 2 x Funções Relação Exemplo: A = {0, 1, 2, 3} e B = {0, 1, 2, 3, 4} Relação 1: 1° elemento é o triplo do 2° R1 = {(0,0), (3,1)} Relação 2: 1° elemento é a metade do 2° R2 = {(0,0), (1,2), (2,4)} Funções A = {0, 1, 2, 3} B = {0, 1, 2, 3, 4} R3 = {(x,y) A x B / x + y = 3} R3 = {(0,3),(1,2),(2,1),(3,0)} Funções Representação por diagramas R3 0 3 1 2 3 2 1 0 4 A R3 = {(0,3),(1,2),(2,1),(3,0)} B Funções f : A B Indica função de A em B Exemplo: 1. A = {-2, -1, 0, 1, 2} B = {0, 1, 2, 4} f : A B f(x) = x2 Funções f -2 -1 0 0 4 1 2 1 2 A B Funções 2. A = IR B = IR f : IR IR f(x) = 2 x + 1 f(0) = 2 . 0 + 1 = 1 par (0, 1) f(-3) = 2 . (-3) + 1 = -6 + 1 = -5 par (-3, -5) Funções Elementos de uma função - domínio Exemplo: A = { -2, -1, 0, 1, 2} B = {0, 1, 2, 4} f : A B Dom f = D(f) = A CD f = B Funções f -2 1 0 Im f 1 Elementos de uma função - Imagem -0 1 2 4 2 A B Im f = {0, 1, 4} Funções Operações Adição Exemplo: (f + g) (x) = f(x) + g(x) f(x) = 5 – x g(x) = 3x + 7 (f + g)(x) = f(x) + g(x) = 2x + 12 (f - g)(x) = f(x) - g(x) = - 4x - 2 Funções Multiplicação (f . g) (x) = f(x) . g(x) Exemplo: f(x) = 5 – x (f . g)(x) = (5 – x) . (3x + 7) = = 15 x + 35 – 3 x2 – 7 x = g(x) = 3x + 7 = - 3 x2 + 8 x + 35 Funções (k f) (x) = k f (x) Exemplo: f(x) = 5 – x Produto por número real (3 f)(x) = 3 . (5 – x) = 15 – 3 x (-2 f)(x) = - 2 . (5 – x) = -10 + 2 x Interatividade O produto cartesiano AxB, sendo A = {a, b, c} e B = {1, 2} é: a) {(a,1), (b, 1), (c, 1)} b) {(a,1), (a, 2), (b, 1), (b, 2), (c, 1),(c,2)} c) {(1,0), (1, b), (1, c)} d) {(a,1), (b, 2)} e) {(1,a), (2,0), (1,b), (1,c)} Funções Composição Exemplo: f(x) = 5 – x (f o g) (x) = f( g(x)) g(x) = 3x + 7 a) (f o g)(x) = f(g(x)) = f (3x + 7) = = 5 – (3x + 7) = 5 – 3x - 7 = = - 3x - 2 Funções f(x) = 5 – x g(x) = 3x + 7 b) (g o f)(x) = g(f(x)) = g (5 - x ) = = 3. ( 5 - x) + 7 = 15 – 3x + 7 = Geralmente temos: (fog)(x) (gof)(x) ) = - 3x + 22 Funções Gráfico Exemplos: 1. (domínio finito) A = {-1, 0, 1,2} B = {-3, -2,-1, 0, 1, 2} f : A B f(x) = 2 x - 1 ou y = 2 x - 1 Funções Gráfico y = 2 x – 1 y 3 x y (x,y) -1 -3 (-1,-3) 0 -1 (0,-1) 1 1 (1,1) 2 3 ( 2,3) x - 1 - 1 1 2 1 , ) - 3 Funções 2. f : IR IR f(x) = 3 x ou y = 3 x x y (x,y) -1 -3 (-1,-3) 0 0 (0,0) y 6 1 3 (1,3) 2 6 (2,6) Imagem 1 3 x - 3 - 1 - 1 1 2 Domínio Funções 3. f : IR IR f(x) = x3 ou y = x3 y 8 x y (x,y) -2 -8 (-2,-8) -1 -1 (-1,-1) 0 0 (0,0) 1 1 (1,1) 2 8 ( 2,8) x -2 -1 - 2 1 2 2 , ) - 8 Funções Função bijetora Função injetora Injetora e sobrejetora Função sobrejetora E l Im f = CD f x1 x2 f(x1) f(x2) Exemplos: 1. f : IR IR f(x) = x2 + 2 x Graficamente temos: Funções y f(x) = x2 + 2 x x y -2 0 -1 -1 0 0 -2 -1 0 1 2 x 1 3 -1 f(-2) = 0 f(0) = 0 mas x1 x2 Não é injetora e não é sobrejetora Funções Exemplos: 2. f : IR IR f(x) = - x + 1 y x - 1 1 2 1 Sobrejetora Im f = IR = CD f Funções Algebricamente f(x) = - x + 1 a, b Dom f, a b f(a) = - a + 1 f(b) = - b + 1 a b - a - b - a + 1 - b + 1 assim f(a) f(b), isto é, f é injetora Logo f é bijetora Funções x y = Função Inversa (f-1) Exemplo: 1. y : IR IR 2 Isolando x temos x = 2 y trocando x e y temos y = 2 x isto é, f -1(x) = 2 x Funções Verificando (f o f -1) (x) = f(f -1) (x) = f(2x) = 2x 2 = x Funções y f -1(x) f(x) = x Graficamente (simétricas em relação à bissetriz) x 2 1 f(x) bissetriz 2 Interatividade A função inversa de f(x) = x2 + 1 é: a) f -1(x) = √x-1 c) f -1(x) = √x+1 b) f -1(x) = √x - 1 ) ( ) d) f -1(x) = √x2-1 e) f -1(x) = √x+1 Funções reais Função do 1° grau f : A B f(x) = a x + b Coeficiente angular Coeficiente linear Função do 1º grau Função do 1° grau Exemplos: a) f(x) = 3 x (função linear) a = 3 (coeficiente angular) b = 0 (coeficiente linear) b) f(x) = 2 x + 5 (função afim) a = 2 (coeficiente angular) b = 5 (coeficiente linear) Função do 1º grau Função do 1º grau Gráfico = reta Crescimento: a > 0 função crescente a < 0 função decrescente Sinais: sinal contrário de a mesmo sinal de a xo xo zero da função Função do 1º grau Função do 1° grau Exemplos: 1. f(x) = 2x – 4 (função afim) a = 2 , b = - 4 Dom f = IR Im f = IR a = 2 > 0, função crescente Função do 1º grau f(x) = 2x – 4 y 1 x y 0 - 4 1 - 2 x - 4 1 - 2 Zero da função Função do 1º grau Zero da função f(x) = 2 x – 4 2 x – 4 = 0 x = 2 Sinal de f(x) - + 2 f(x) > 0 se x >2 f(x) < 0 se x < 2 f(x) = 0 se x = 2 Função do 1º grau 2. y = f(x) = - x + 1 (função afim) a = -1; b = 1 Dom f = IR Im f = IR a = -1 < 0, função decrescente Função do 1º grau Corte em x: y = 0 - x + 1 = 0 x = 1 Corte em y: x = 0 y = - 0 + 1 y = 1 Função do 1º grau y b = 1 y = - x + 1 x 1 raiz Função do 1º grau Zero da função f(x) = - x + 1 x = 1 Sinal de f(x) + - f(x) > 0 se x < 1 1 f(x) < 0 se x > 1 f(x) = 0 se x = 1 Função do 1º grau 3. f(x) = 3 x (função linear) a = 3; b = 0 Dom f = IR Im f = IR a = 3 > 0, função crescente Função do 1º grau Corte em x: y = 0 3 x = 0 x = 0 Corte em y: y 3 x = 0 y = 0 1 x x y 0 0 1 3 Sinal de f(x) f(x) > 0 se x > 0 f(x) < 0 se x < 0 f(x) = 0 se x = 0 Interatividade A função y = - 2 x + 4 é positiva no intervalo: a) x > 2 b) x < 2 c) x < -2 d) x > -2 e) x > 0 Função de 2º grau y = a x2 + b x + c Gráfico = sempre uma parábola Construção por: tabela de pontos Ou cortes e vértice Concavidade: a > 0 para cima a < 0 para baixo Função de 2º grau Sinais da função < 0 x mesmo sinal de a mesmo sinal de a contrário de a mesmo sinal de a > 0 = 0 x1 x2 x mesmo sinal de a mesmo sinal de a x1 x Função de 2º grau Exemplos: Esboçar o gráfico das funções: a) y = - x2 + 16 a = -1 < 0 , concavidade para baixo b = 0 c = 16 Função de 2º grau Corte em x - x2 + 16 = 0 = 02 – 4 . (-1) . 16 = 64 0 8 x = -2 = x1 =4 Corte em y : x = 0 y = 16 x2 = - 4 V = -b 2a - 4a , = ( 0 , 16) ) Função de 2º grau y 16 - 4 0 4 x Função de 2º grau b) y = 2 x2 – 4 x a = 2 > 0 , concavidade para cima b =- 4 c = 0 Função de 2º grau Corte em x 2x2 – 4 x = 0 2 x(x – 2) = 0 2 x = 0 x1 =0 ou Corte em y : x = 0 y = 0 x – 2 = 0 x2 = 2 V = -b - , = (1 , -2) 4 -(-4)2 , = 2a 4a 4 4a Função de 2º grau y 0 1 2 x -2 Função de 2º grau Exemplos: Determinar o sinal das funções a) y = - x2 + 3 x + 10 a = -1 , b = 3 e c = 10 = 32 – 4 . (-1) . 10 = 49 -3 7 x = -2 = x1 = -2 x2 = 5 Função de 2º grau a = -1 < 0 -2 5 - + - f(x) > 0 se -2 < x < 5 f(x) = 0 se x = -2 ou x = 5 f(x) < 0 se x > 5 ou x < -2 Função de 2º grau b) y = x2 + 3 x + 5 a = 1 , b = 3 e c = 5 = 32 – 4 . (1) . 5 = -11 < 0 Não tem raiz real + + f(x) > 0, x Dom f Interatividade A função y = - x2 + 3 x + 4 tem sinal positivo no intervalo: a) ] -, -1[ b) ] -, 3[ c) ] -1, 4[ d) ] 4, + [ e) [1, - 4] ATÉ A PRÓXIMA Questionário Unidade I (2017/2) Conteúdo Usuário emerson.silva47 @unipinterativa.edu.br Curso Cálculo Diferencial de Uma Variável Teste Questionário Unidade I (2017/2) Iniciado 06/10/17 10:24 Enviado 06/10/17 10:26 Status Completada Resultado da tentativa 3 em 3 pontos Tempo decorrido 2 minutos Instruções ATENÇÃO: a avaliação a seguir possui as seguintes configurações: - Possui número de tentativas limitadas a 3 (três); - Valida a sua nota e/ou frequência na disciplina em questão – a não realização pode prejudicar sua nota de participação AVA, bem como gerar uma reprovação por frequência; - Apresenta as justificativas das questões para auxílio em seus estudos – porém, aconselhamos que as consulte como último recurso; - Não considera “tentativa em andamento” (tentativas iniciadas e não concluídas/enviadas) – porém, uma vez acessada, é considerada como uma de suas 3 (três) tentativas permitidas e precisa ser editada e enviada para ser devidamente considerada; - Possui um prazo limite para envio (acompanhe seu calendário acadêmico), sendo impossível o seu acesso após esse prazo, então sugerimos o armazenamento e/ou impressão para futuros estudos; - A não realização prevê nota 0 (zero). Resultados exibidos Todas as respostas, Respostas enviadas, Respostas corretas, Feedback, Perguntas respondidas incorretamente Pergunta 1 0,3 em 0,3 pontos Resposta Selecionada: c. . Respostas: a. IR b. . c. . d. . e. . Feedback da Resposta correta: alternativa C. Resolução: Para existir a raiz quadrada de um número, ele deve resposta: ser positivo, assim, devemos ter: 4≥ 0 e daí, resolvendo a inequação, temos x ≥2x – 8 Pergunta 2 0,3 em 0,3 pontos Resposta Selecionada: e. . Respostas: a. IR b. . c. . d. . e. . Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa E. Resolução: Para existir a fração, o denominador deve ser diferente de zero, assim, devemos ter: 5x + 15 ≠0 e daí, resolvendo a equação, temos x ≠ -3 Pergunta 3 0,3 em 0,3 pontos A inversa da função f(x) = 9 x 2 é: Resposta Selecionada: a. . Respostas: a. . b. . c. . d. . e. . Feedback da resposta: . Pergunta 4 0,3 em 0,3 pontos Considere a função y = x 2 – 9 então y < 0 no intervalo: Resposta Selecionada: d. ] -3, 3 [ Respostas: a. ] -∞, 3 [ b. ] 3, +∞ [ c. ] -3, 0 [ d. ] -3, 3 [ e. ] -∞, -9 [ Feedback da resposta: . Pergunta 5 0,3 em 0,3 pontos Das alternativas a seguir, a única correta é: Resposta Selecionada: d. f(x) = 4x é função linear. Respostas: a. f(x) = 2x – 1 é decrescente. b. f(x) = - x + 1 é crescente. c. f(x) = 3x + 2 é função linear. d. f(x) = 4x é função linear. e. f(x) = x + 1 é função constante. Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa D. Resolução: a) (F) Pois a = 2 > 0, função crescente. b) (F) Pois a = -1 < 0, função decrescente. c) (F) Pois para ser linear devemos ter f(x) = a x, isto é, b = 0 e neste caso b = 2 ≠ 0. d) (V) É linear, pois b = 0. e) (F) Pois a função constante deve ter a = 0 e neste caso a = 1. Pergunta 6 0,3 em 0,3 pontos Sendo A = {a, b, c} e B = {1, 2}, o conjunto que representa o produto cartesiano A x B é: Resposta Selecionada: b. A x B = { (a,1), (b,1), (c,1), (a,2), (b,2), (c,2) } Respostas: a. A x B = { (a,1), (b,2), (c,2) } b. A x B = { (a,1), (b,1), (c,1), (a,2), (b,2), (c,2) } c. A x B = { (1,a), (1,b), (1,c), (2,a), (2,b), (2,c) } d. A x B = { (a,1), (b,2) } e. A x B = { (a,1), (b,1), (c,1) } Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa B. Resolução: O produto cartesiano de A por B é formado pelos pares ordenados com 1º elemento de A e 2º elemento de B, assim: A x B = { (a,1), (b,1), (c,1), (a,2), (b,2), (c,2) } Pergunta 7 0,3 em 0,3 pontos Sendo f(x) = 2 x + 5 e g(x) = x 2 –3 x +1então (2 f+g) (x) é: Resposta Selecionada: d. x 2 + x + 11 Respostas: a. - x 2 + x+ 11 b. x 2 +7x+ 11 c. x 2 + 2x+ 5 d. x 2 + x + 11 e. - x 2 - 2x+ 5 Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa D. Resolução: (2 f + g) (x) = 2 f (x) + g(x) = 2 (2x + 5) + ( x 2 – 3 x +1)= 4 x + 10 + x 2 – 3 x +1= =x 2 + x + 11 Pergunta 8 0,3 em 0,3 pontos Sendo f(x) = x 2 + 2 x e g(x) = x - 5 então (f o g) (x) é: Resposta Selecionada: e. x 2 – 8 x + 15 Respostas: a. x 2 + 12x + 4 b. x 2 + 12 x + 15 c. x 2 -8x d. 3 x 2 + 2 e. x 2 – 8 x + 15 Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa E. Resolução: (f o g)(x) = f ( g(x)) = f( x – 5 ) = ( x – 5 ) 2 + 2. (x – 5)= x 2 – 10 x + 25 + 2x – 10 = =x 2 – 8 x + 15 Pergunta 9 0,3 em 0,3 pontos Sendo f(x) =- x 2 + x - 2 e g(x) = 3 x – 2, então a imagem de x = 2 pela função (f o g) (x) é: Resposta Selecionada: c. - 14 Respostas: a. 4 b. 14 c. - 14 d. 2 e. - 8 Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa C. Resolução: (f o g)(x) = f ( g(x)) = f( 3x – 2 ) = - ( 3x – 2 ) 2 + (3x – 2) - 2 = = - (9 x 2 – 12 x + 4) + 3x – 2 - 2 = - 9 x 2 +12 x – 4 + 3x – 4 = = - 9 x 2 +15 x – 8 No ponto x = 2 temos (f o g) (2) = - 9 . 2 2 +15. 2– 8= - 36 + 30 – 8 = - 14 Pergunta 10 0,3 em 0,3 pontos Uma função é ímpar se f(-x) = - f(x), das funções a seguir, a única que é ímpar é: Resposta Selecionada: d. f(x) = 2 x Respostas: a. f(x) = x 3 + 1 b. f(x) = x + 3 c. f(x) = x 2 d. f(x) = 2 x e. f(x) = x 2 + 3 Feedback da resposta: Resposta correta: alternativa D. Resolução: Devemos calcular f(-x) e – f(x) para cada uma das alternativas e compararos resultados, assim: a. f(-x) = - x 3 + 1 e – f(x) = - x 3 –1 não é ímpar. b. f(- x) = - x + 3 e – f( x ) = - x – 3 não é ímpar. c. f(- x) = x 2 e - f( x ) = - x 2 não é ímpar. d. f(- x) = - 2 x e – f( x ) = - 2 x é ímpar. f(- x) = x 2 + 3 e - f( x ) = - x 2 - 3 não é ímpar. Sexta-feira, 6 de Outubro de 2017 10h27min01s BRT Atividade TeleAula I (2017/2) Conteúdo Usuário emerson.silva47 @unipinterativa.edu.br Curso Cálculo Diferencial de Uma Variável Teste Atividade TeleAula I (2017/2) Iniciado 06/10/17 10:34 Enviado 06/10/17 10:35 Status Completada Resultado da tentativa 0 em 0 pontos Tempo decorrido 0 minuto Instruções ATENÇÃO: A avaliação a seguir possui as seguintes configurações: - Possui número de tentativas limitadas a 3 (três); - Valida a sua frequência na disciplina em questão – a não realização pode gerar uma reprovação por frequência; - Não considera “tentativa em andamento” (tentativas iniciadas e não concluídas/enviadas) – porém, uma vez acessada, é considerada como uma de suas 3 (três) tentativas permitidas e precisa ser editada e enviada para ser devidamente considerada; - Possui um prazo limite para envio (acompanhe seu calendário acadêmico), sendo impossível o seu acesso após esse prazo, então sugerimos o armazenamento e/ou impressão para futuros estudos; - Não apresenta pontuação, porém informa seus acertos e erros; - Apresenta estado de conclusão (“tique verde”) no boletim AVA. Autoteste O aluno responde e o resultado do aluno não é visível ao professor. Resultados exibidos Todas as respostas, Respostas enviadas, Respostas corretas, Feedback, Perguntas respondidas incorretamente Pergunta 1 0 em 0 pontos A função inversa de f(x) = x 2 + 1 é: Resposta Selecionada: a. . Respostas: a. . b. . c. . d. . e. . Pergunta 2 0 em 0 pontos A função y = - x2 + 3 x + 4 tem sinal positivo no intervalo: Resposta Selecionada: c. ] -1, 4[ Respostas: a. ] -∞, -1[ b. ] -∞, 3[ c. ] -1, 4[ d. ] 4, + ∞[ e. [1, - 4] Pergunta 3 0 em 0 pontos A função y = - 2 x + 4 é positiva no intervalo: Resposta Selecionada: a. x > 2 Respostas: a. x > 2 b. x < 2 c. x < -2 d. x > -2 e. x > 0 Pergunta 4 0 em 0 pontos O produto cartesiano AxB, sendo A = {a, b, c} e B = {1, 2} é: Resposta Selecionada: b. {(a,1), (a, 2), (b, 1), (b, 2), (c, 1),(c,2)} Respostas: a. {(a,1), (b, 1), (c, 1)} b. {(a,1), (a, 2), (b, 1), (b, 2), (c, 1),(c,2)} c. {(1,0), (1, b), (1, c)} d. {(a,1), (b, 2)} e. {(1,a), (2,0), (1,b), (1,c)} Sexta-feira, 6 de Outubro de 2017 10h35min24s BRT
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