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PRÉ-CÁLCULOPRÉ-CÁLCULO CURSO DE BACHARELADO EM ENGENHARIA AMBIENTAL DISCIPLINA: PRÉ-CÁLCULO PROF. JULIERME GOMES CORREIA DE OLIVEIRA - 80H 1. PROFESSOR NA NET: juliermegco@yahoo.com.br 2. EMENTA: Estudo geral dos conhecimentos matemáticos básicos relativos a teoria dos conjuntos; conjuntos numéricos; intervalos; expoentes; radicais; expressões algébricas; equações e inequações do 10 e do 20 graus; tratamento geral dos sistemas de equações e de inequações; fatoração e raízes; estudo geral das funções com análise de gráficos; operações; função inversa; a função modular; a função polinomial - transformações - raízes; análise de gráficos; operações; função inversa; a função modular; a função polinomial - transformações - raízes; estudo descritivo da função do 10 grau com aplicações na geometria analítica no R2; Estudo da circunferência- equação cartesiana; classificação geral das funções como Algébricas e Transcedentes; as funções exponencial e logarítmica; estudo geral das funções trigonométricas. 3. ATIVIDADES DE COMPLEMENTAÇÃO DE CARGA-HORÁRIA: Os alunos deverão apresentar trabalhos com os exercícios propostos nas listas de exercícios. 4. Bibliografia 1. Medeiros, Sebastião da Silva. MATEMÁTICA BÁSICA PARA CURSOS SUPERIORES. São Paulo: Atlas.2007. 2. Ávila, Geraldo. INTRODUÇÃO AO CÁLCULO. São Paulo: LTC. 1998. ATENÇÃO Este material não deve ser utilizado como material de estudo, ele é apenas um guia para o acompanhamento das aulas. É imprescindível que o aluno utilize a bibliografia sugerida. CONJUNTOS NUMÉRICOSCONJUNTOS NUMÉRICOS NÚMEROS NATURAIS “São os números que 1 2“São os números que usamos quando precisamos contar coisas.” 2 3 4 São todos os números inteiros e positivos. N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...} N* = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...} NÚMEROS INTEIROS Como efetuar a subtração de 3 – 4? Pelos Naturais é impossível! “São todos os números que pertencem aos Naturais acrescido dos seus respectivos opostos.”acrescido dos seus respectivos opostos.” Z = {... -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, ...} 1. Inteiros não Negativos (Z+): Z+ = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} SUBCONJUNTOS DOS INTEIROS Z+ = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} 2. Inteiros não Positivos (Z-): Z- = {..., -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0} 3. Inteiros não negativos e não nulos (Z*+): Z*+ = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} SUBCONJUNTOS DOS INTEIROS Z*+ = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} 4. Inteiros não positivos e não nulos (Z*-): Z*- = {..., -6, -5, -4, -3, -2, -1} NÚMEROS RACIONAIS Como dividir um osso para dois cachorros? Os Inteiros não permitem a resolver este problema! “Para resolver isso foram criados os números fracionários.” Q = Z ∪ { números fracionários } Q = {a/b | a, b ∈ Z e b ≠ 0} 1. Racionais não Negativos e não nulos (Q*+): Q*+ = {Z*+} ∪∪∪∪ {Todos os números fracionários SUBCONJUNTOS DOS RACIONAIS Q*+ = {Z*+} ∪∪∪∪ {Todos os números fracionários não negativos} 2. Racionais não Positivos e não nulos (Q*-): Q*- = {Z*-}∪∪∪∪ {Todos os números fracionários não Positivos} 3. Racionais não Negativos (Q+): Q+ = {Z+}∪∪∪∪ {Todos os números fracionários não SUBCONJUNTOS DOS RACIONAIS Q+ = {Z+}∪∪∪∪ {Todos os números fracionários não negativos} 4. Racionais não Positivos (Q-): Q- = {Z-}∪∪∪∪ {Todos os números fracionários não Positivos} 2,252 Número Racional. Finitos algarismos após a vírgula. 2,252525... Número Racional. Infinitos algarismos periódicos após a vírgula 2,252525... Infinitos algarismos periódicos após a vírgula (dízima periódica). 3,1415926... Não é um número Racional. Infinitos algarismos aleatórios após a vírgula NÚMEROS IRRACIONAIS Como descrever números que não são inteiros nem fracionários? O "IRRACIONAIS“ é formado por todos os números que NÃO podem ser representados por uma fração de números inteiros. por uma fração de números inteiros. I = {Todos os números que Q não consegue descrever} Raizes inexatas. Inf. algarismos não periódicos após a vírgula. 3,1415926... Número PI. Supercomputadores já conseguiram calcular 3 2 = 1,41421... 5 ; 8... 3,1415926... Supercomputadores já conseguiram calcular bilhões de casas decimais . 2,7182818... Número de Euler. Como Pi, já foram calculadas bilhões de casas decimais. NÚMEROS REAIS “Descreve todo o conjunto dos números racionais e irracionais” R = { Q } ∪∪∪∪ { I } R Números Reais Q Números Racionais ..., -3/2, -1, -1/2, 0, 1/2, 1, 3/2, ... I Números Irracionais Z Números Inteiros ...,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,... N Números naturais 0, 1, 2, 3, 4... Números Irracionais 2 pi 3 pi − 3 5 e NÚMEROS IMAGINÁRIOS “Descreve todo o conjunto dos números reais e números complexos” 1i = − R Números Reais Q Números Racionais ..., -3/2, -1, -1/2, 0, 1/2, 1, 3/2, ... Z I C Números Imaginários ∞ 00 ( )23 4i+y xi z + Z Números Inteiros ...,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,... N Números naturais 0, 1, 2, 3, 4... I Números Irracionais 2 pi 3 pi − 3 5 e 1i = − 1 03 4i+ 00 4i TEORIA DOS CONJUNTOSTEORIA DOS CONJUNTOS “Os conjuntos formam parte de nosso cotidiano e constituem uma ferramenta importante na tomada de decisões em muitas atividades.” A cor da camisa dos torcedores nos dá uma idéia intuitiva de que conjuntos eles fazem parte! Conjunto pode ser definido como uma coleção de coisas O conjunto das capitais dos capitais dos estados do Brasil. “Em geral, um conjunto é representado por uma letra maiúscula”.representado por uma letra maiúscula”. E = {cursos de ciências exatas} RELAÇÃO DOS COMPONENTES Representação dos seus elementos é feito dentro de duas chaves. A = {0, 1, 2, 3, 4, 5} “Conjunto dos números naturais menores do que 6!” CONJUNTO DESCRITO POR UMA OU MAIS PROPRIEDADES Pode ser definido pelas suas propriedades particulares dentro de duas chaves. particulares dentro de duas chaves. A = {x / x ∈∈∈∈ IN, x < 6} “Conjunto dos números naturais menores do que 6!” REPRESENTAÇÃO GEOMÉTRICA Diagrama de Venn-Euler, denotado por figuras, diagramas ou desenhos. 1 2 3 5 4 Elemento: Definido como os componentes de um conjunto. Ex: Faculdade Maurício de Nassau é um elemento do conjunto das instituições de ensino superior. CONJUNTO VAZIO: Conjunto na qual não existe nenhum elemento,Conjunto na qual não existe nenhum elemento, é representado por { } ou Ø. CONJUNTO UNIVERSO O conjunto que contém todos os elementos e todos os conjuntos de um contexto. todos os conjuntos de um contexto. É representado pela letra U. R Números Reais Q Números Racionais ..., -3/2, -1, -1/2, 0, 1/2, 1, 3/2, ... I Números Irracionais Z Números Inteiros ...,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,... N Números naturais 0, 1, 2, 3, 4... Números Irracionais 2 pi 3 pi − 3 5 e Pertinência: Quando um elemento pertence a um conjunto utilizamos o símbolo ∈∈∈∈ e quando ele não pertence, utilizamos o símbolo ∉∉∉∉.ele não pertence, utilizamos o símbolo ∉∉∉∉. Ex: Pernambuco ∈∈∈∈ E. E = conjunto dos estados brasileiros. CONTIDO Diz-se que um conjunto A está contido em B, quando todos os elementos de A também estão emquando todos os elementos de A também estão em B, ou seja, A é um subconjunto de B. A ⊂⊂⊂⊂ B Z Números Inteiros ...,-3, -2, -1, 0, 1, 2, 3,... N Números naturais 0, 1, 2, 3, 4... Se A ⊂⊂⊂⊂ B e B ⊂⊂⊂⊂ A; A B Então A = B. Quando elementos de A não estão contidos emC: A CB Então: A ⊄⊄⊄⊄ C ⊂⊂⊂⊂ e ⊄⊄⊄⊄ são utilizados para relacionar conjunto com conjunto; ∈∈∈∈ e ∉∉∉∉ relaciona elemento com conjunto. CONTIDO (⊂⊂⊂⊂) VS (⊃⊃⊃⊃) CONTÉM Se B ⊂⊂⊂⊂ A então A ⊃⊃⊃⊃ B Se B ⊂⊂⊂⊂ A então A ⊃⊃⊃⊃ B A B UNIÃO DE CONJUNTOS A∪∪∪∪B, A∪∪∪∪B = {x / x∈A ou x∈B} A = {1,2,3,4} B = {3,4,8} 1 2 3 4 8 INTERSEÇÃO DE CONJUNTOS A∩∩∩∩ B, A∩∩∩∩ B = {x / x∈A e x∈B} A = {1,2,3,4} B = {3,4,8} 1 2 3 4 8 Exemplo: Se A = {1, 2, 3} e B = {4, 5, 6} então A∩∩∩∩B = { }. Não há números comuns!Não há números comuns! Quando a interseção de dois conjuntos A e B é um conjunto vazio, dizemos que estes conjuntos são disjuntos. DIFERENÇA DE CONJUNTOS A diferença entre A e B é formado por todos os elementos pertencentes a A que não pertencem a B. A - B = {x / x∈∈∈∈ A e x∉∉∉∉B}A - B = {x / x∈∈∈∈ A e x∉∉∉∉B} A = {1, 2, 3, 4} B = {3, 4, 8} 1 2 3 4 8 COMPLEMENTO DE CONJUNTOS O complemento do conjunto A contido em B, é o conjunto de todos os elementos que pertencem ao conjunto B e não pertencem ao conjunto A. = B - A = {x / x∈∈∈∈B e x∉∉∉∉A} Complementar de A em B Exemplo: Se A = {1,2,3,4} B = {3,4,5,6} CA B = { 5, 6 } 1 2 3 4 5 6 RESUMINDO: A∩∩∩∩ B A∩∩∩∩ C B∩∩∩∩ CB∩∩∩∩ C RESUMINDO: A∪∪∪∪ B A∪∪∪∪ C B∪∪∪∪ CB∪∪∪∪ C A∩∩∩∩ (B ∪∪∪∪ C)? 2: A ∩∩∩∩ (B ∪∪∪∪ C) 1: B ∪∪∪∪ C 2: A ∩∩∩∩ (B ∪∪∪∪ C) B∩∩∩∩ (A ∪∪∪∪ C) ? 2: B ∩∩∩∩ (A ∪∪∪∪ C) 1: A ∪∪∪∪ C 2: B ∩∩∩∩ (A ∪∪∪∪ C) A∪∪∪∪ (B∩∩∩∩ C)? 2: A ∪∪∪∪ (B ∩∩∩∩ C) 1: B ∩∩∩∩ C 2: A ∪∪∪∪ (B ∩∩∩∩ C) Exercício: Qual a operação que se adéqua aos seguintes diagramas: A ∪∪∪∪ B B ∩∩∩∩ C ((A ∩∩∩∩ C) ∪∪∪∪(B ∩∩∩∩ C))- (A ∩∩∩∩ B ∩∩∩∩ C) A Exemplo: Se: A ∪∪∪∪ B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}; A ∩∩∩∩ B = {2, 4} ;A ∩∩∩∩ B = {2, 4} ; A – B = {1, 5, 6}; Então quem é o conjunto B? 1: Quem é A - B? São os elementos que pertencem a A e que não pertencem a B A - B 1 5 6 A – B = {1, 5, 6}; 2: Quem é A ∩∩∩∩ B? São os elementos que pertencem a A e pertencem a B simultaneamente: 1 A ∩∩∩∩ B 1 5 6 A ∩∩∩∩ B = {2, 4} ; 2 4 3: Quem é A ∪∪∪∪ B? São os elementos que pertencem a A e que pertencem a B A ∪∪∪∪ B 1 5 6 A ∪∪∪∪ B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}; 2 4 0 3 4: Então quem é B? 1 5 2 0 5 6 B = {0, 2, 3, 4}; 4 3 Exercício: Uma pesquisa para analisar a aceitação de um projeto governamental realizada com 200 habitantes de uma cidade: Opinião Local da Residência Nenhum deles Urbano Suburbano Rural A favor 30 35 35 100 Contra 60 25 15 100 Total 90 60 50 200 Responda: a) Quantos são os residentes urbanos favoráveis ao projeto do governo? b) Quantas pessoas fazem parte da interseção entre ob) Quantas pessoas fazem parte da interseção entre o conjunto dos contrários ao governo e o conjunto de residentes suburbanos? c) Quantas são as pessoas com opinião favorável ao projeto ou que residem na zona rural? 1: É possível uma pessoa ter duas opiniões? Não, então os conjuntos “A favor” (F) e “Contra” (C) são DISJUNTOS. F CF C 2: É possível uma pessoa morar em dois lugares ao mesmo tempo? Não, então os conjuntos “Urbano” (U); “Suburbano” (S) e Rural (R) também são DISJUNTOS entre si, mas todos estão contidos em F e C, pois os moradores tem opiniões. F CF C U S R 3: Preencher as Informações. F C U Urbanos a favor Urbanos contra F C U 30 60U S R Urbanos a favor Suburbanos a favor Rurais a favor Rurais contra Suburbanos contra Urbanos contra U S R 30 35 35 15 25 60 a) Quantos são os residentes urbanos favoráveis ao projeto do governo? F ∩∩∩∩ U = 30 F C U 30 60 F ∩∩∩∩ U = 30U S R 30 35 35 15 25 60 b) Quantas pessoas fazem parte da interseção entre o conjunto dos contrários ao governo e o conjunto de residentes suburbanos? (C∩∩∩∩ S) = 25F C (C∩∩∩∩ S) = 25F C U S R 30 35 35 15 25 60 c) Quantas são as pessoas com opinião favorável ao projeto ou que residem na zona rural? Nesta questão ele quer saber os indivíduos que pertencem a R OU pertencem a F, ou seja, uma união de conjuntos.união de conjuntos. F C U S R 30 35 35 15 25 60 F ∪∪∪∪ S = (CS F ∪∪∪∪ CF S) ∪∪∪∪(F ∩∩∩∩S) CS F = 30 + 35 = 65 CF S = 25 F ∩∩∩∩ S = 35 F ∪∪∪∪ S = 65 + 25 + 35 =125 TEORIA DOS NÚMEROSTEORIA DOS NÚMEROS Axiomas “Um axioma é uma sentença ou proposição que não é provada ou proposição que não é provada ou demonstrada, é considerada como óbvia, um consenso inicial necessário para a construção ou aceitação de uma teoria!” Axiomas para os números Reais 1. Toda e qualquer subtração, na verdade, é uma soma, ou seja: a – b = a + (– b)a – b = a + (– b) 2. Toda e qualquer divisão, na verdade, é uma multiplicação, ou seja: = a ÷ b = a·a b 1 b( ) Axiomas para os números Reais 3. Lei de Fechamento: A soma a+b e o produto a·b de dois números reais são únicos.números reais são únicos. 4. Lei Comutativa: a) a + b = b + a b) a·b = b·a “A ordem na adição e na multiplicação é irrelevante!”“A ordem na adição e na multiplicação é irrelevante!” Axiomas para os números Reais 5. Lei Comutativa: a) a + (b + c) = (a + b) + c = (a + c ) + b = a + b +ca) a + (b + c) = (a + b) + c = (a + c ) + b = a + b +c b) (a·b)·c = a·(b·c) = b·(a·c) = a·b·c “A ordem em adições e multiplicações sucessivas é irrelevante!”“A ordem em adições e multiplicações sucessivas é irrelevante!” Axiomas para os números Reais 6. Lei Distributiva: a) a·(b + c) = a·b + a·ca) a·(b + c) = a·b + a·c b) b·(a + c) = b·a + b·c c) c·(a + b) = c·a + c·b “A multiplicação é distributiva em relação a adição!”“A multiplicação é distributiva em relação a adição!” Axiomas para os números Reais 7. Lei de Identidade: a) Existe apenas um número real na qual a soma dele com outro número qualquer X é igual a X, ou seja:número qualquer X é igual a X, ou seja: X + 0 = 0 + X = X b) Existe apenas um número real na qual a multiplicação dele com outro número qualquer x é igual a x, ou seja: 1·X = X·1 = X Axiomas para os números Reais 8. Lei de Inverso: a) Para qualquer número Real X existe um Real – X, tal que: X + (–X) = (–X) + X = 0X + (–X) = (–X) + X = 0 b) Para qualquer número Real X ≠ 0, existe um número real X-1 tal que: X·(X-1) = (X-1)·X = 1 Axiomas para os números Reais 9. Lei do fator zero: a) Para qualquer número Real X:a) Para qualquer número Real X: X·0 = 0 b) Se X e Y são dois números reais tal que X·Y = 0, então obrigatoriamente X = 0 ou Y = 0. Axiomas para os números Reais 10. Lei do número negativo: a) (–1)·a = – aa) (–1)·a = – a b) (–1)·(–a) = – (–a) = a c) (–a)·(–b) = a·b d) –ab = (–a)·b = a·(–b) = – (–a)·(–b) Axiomas para os números Reais 11. Lei dos Quocientes: – a a a c = a d = b cc) se e somente se ⋅ ⋅– a a= – b b a – a a – a – = = =– b a) b) b – b – b * a c = a d = b c b d a k a = k R b c) se e somente se d) para qualquer k b ⋅ ⋅ ⋅ ∈ ⋅ Axiomas para os números Reais 12. Lei do número absoluto: Qualquer número Real tem um número absolutoQualquer número Real tem um número absoluto correspondente, tal que: Se a < 0, ou seja, o negativo de a, | – a | = a Se a > 0, ou seja, o positivo de a, | a | = a | – a | = | a | = a Axiomas para os números Reais 13. Lei da ordem das operações: “Em uma expressão, uma soma ou uma subtração só deve“Em uma expressão, uma soma ou umasubtração só deve ser realizada após todas as operações de multiplicação e divisão já terem sido efetuadas, ao menos que elas apareçam isoladas por ( ), [ ] ou { }”. POLINÔMIOSPOLINÔMIOS Polinômios “É uma expressão matemática escrita como uma soma de termos da forma:uma soma de termos da forma: P(x) = anxn + an-1xn-1 + ... + a2x2 + a1x + a0 onde os membros ai são constates e os membros xj são variáveis” GRAU DE UM TERMO “É o expoente que acompanha a variável, ou, se houver mais de uma variável, é a soma dos expoentes destas variáveis” Exemplos: a) 3x8 b) 12xy2z2 c) π GRAU DE UM POLINÔMIO “É o maior grau dos termos individuais” Exemplos: a) x4 + 3x2 – 250 b) 3x3y2 – 30x4 c) 16 – x – x10 TERMOS SEMELHANTES E DISSEMELHANTES “Termos semelhantes são aqueles constituídos das mesmas variáveis e estas, de mesma ordem. Todos os outros termos que variáveis e estas, de mesma ordem. Todos os outros termos que não se enquadram nisso, são dissemelhantes” Exemplos: a) 3x e 5x b) y2 e z2 c) a2b3 e a3b2 ADIÇAO DE POLINÔMIOS “É a combinação dos termos semelhantes de dois ou mais polinômios”polinômios” Exemplo: P1 = x 4 + 5x3 – 3x2 – 250 P2 = – 2x 4 + x3 + 5x2 + 7x + 180 P3 = 9x 3 – 2x – 10 PP1 1 + P+ P2 2 + P+ P33 = ?= ? SUBTRAÇÃO DE POLINÔMIOS “É a combinação dos termos semelhantes de dois ou mais polinômios aplicando a lei da subtração”polinômios aplicando a lei da subtração” Exemplo: P1 = x 4 + 5x3 – 3x2 – 250 P2 = – 2x 4 + x3 + 5x2 + 7x + 180 P3 = 9x 3 – 2x – 10 PP1 1 –– PP2 2 + P+ P33 = ?= ? MULTIPLICAÇÃO DE POLINÔMIOS “O produto de dois polinômios é obtido pelo uso de várias formas da propriedade distributiva, bem várias formas da propriedade distributiva, bem como pelo emprego da lei dos expoentes” Lei dos expoentes: xa · xb = xa+b Exemplos: a) P1 = x 3 e P2 = 3x 4 – 5x2 + 7x + 2 P ·P = ?P1 ·P2 = ? b) P3 = x + 2y e P4 = x 3 – 3x2y + xy2 P3 ·P4 = ? DISTRIBUTIVIDADE DUPLA ( a + b )·( c + d ) = ac + ad + bc + bd ( a + b )·( c + d ) = ac + ad + bc + bd Exemplo: (2x + 3)·(4x + 5) = ? PRODUTOS NOTÁVEIS 1. Diferença de dois quadrados: (a + b)·(a – b) 2. Quadrado da soma: (a + b)·(a + b) = (a + b)2 3. Quadrado da diferença: (a – b)·(a – b) = (a – b)23. Quadrado da diferença: (a – b)·(a – b) = (a – b)2 4. Diferença de dois cubos: (a – b)·(a2 + ab + b2) 5. Soma de dois cubos: (a + b)·(a2 – ab + b2) 6. Cubo de uma soma: (a + b)· (a + b)2 = (a + b)3 7. Cubo de uma diferença: (a – b)· (a – b)2 = (a – b)3 FATORAÇÃO DE POLINÔMIOS “Corresponde ao processo inverso do uso das leis distributivas da multiplicação, ou seja, é colocar em distributivas da multiplicação, ou seja, é colocar em evidência os fatores comuns de um polinômio. Em casos especiais é reverter o processo dos produtos notáveis” Exemplos: a)3x2 + 4xy – 3xt – 4yt b)x2 – 15x + 50b)x2 – 15x + 50 c) 4x2 + 11xy + 6y2 Estratégias de Fatoração 1. Coloque em evidência todos os fatores comuns a todos os termos; 2. Observe o número de termos. a) Se o polinômio remanescente após o primeiro passo ainda tiver dois termos, procure fatorar por uma diferença de dois quadrados ou pela soma ouprocure fatorar por uma diferença de dois quadrados ou pela soma ou diferença entre dois cubos; b) Se o polinômio remanescente após o primeiro passo tem três termos, procure fatorar por um quadrado perfeito ou reverter a distributividade dupla; c) Se o polinômio remanescente após o primeiro passo tem quatro ou mais termos, tente fatorar por agrupamento. FATORAÇÃO DE POLINÔMIOS Regras Gerais: a) x2 + (a + b)x + ab = (x + a)(x + b) b) acx2 + (bc + ad)xy + bdy2 = (ax + by)(cx + dy) Divisão de PolinômiosDivisão de Polinômios DIVISÃO DE POLINÔMIOS “Se um polinômio g(x) é um fator de outro polinômio f(x), então f(x) é dito polinômio divisível por g(x), basta realizar uma fatoração e simplificar os termos comuns. Mas se um polinômio f(x) não for divisível por g(x), então é necessário aplicar a técnica da divisão longa para encontrar o quociente e o resto da divisão.” ALGORÍTIMO DE DIVISÃO DE POLINÔMIOS “Se f(x) e g(x) são polinômios onde g(x) ≠ 0, então existem polinômios únicos q(x) e r(x) tas que: Onde q(x) é o polinômio originado pelo quociente entre f(x) e g(x), e o polinômio r(x) é o resto desta divisão. ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) f x r xf x g x q x r x q x g x g x = + → = + Exemplo: Encontre o quociente e o resto para a divisão polinomial: 4 2 2 2 2 2 1 x x x x − − + − ( ) ( ) ( ) q(x) f x g x r x ( ) ( )4 2 22 2 2 4 9f x x x q x x x= − − = − + ( ) ( ) 4 3 4 3 2 2 4 3 2 3 3 2 2 2 2 2 0 0 2 2 1 0 4 0 2 4 4 8 0 2 9 9 4 4 2 0 0 4 0 2x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x x − + − + + − − − − + − + − + − − + + − + + + − + ( )2 2 9 1 9 2 7 8 2 x x x x − − + − − − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 4 2 2 2 2 2 2 2 4 9 2 1 22 7 2 2 22 72 4 9 2 1 2 1 f x x x q x x x g x x x r x x f x r x q x g x g x x x x x x x x x x = + − = − + = + − − − + = − + + + − + − Exemplo 2: Encontre o quociente e o resto para a divisão polinomial: 3 25 7 9 4 x x x x − + − − ( ) ( ) ( ) q(x) f x g x r x ( ) ( )3 2 25 7 9 3f x x x x q x x x= − + − = − + ( ) ( ) ( ) 3 2 3 2 2 2 3 2 2 5 7 9 4 0 7 9 0 3 9 4 0 3 2 4 1 0 3 0 x x x x x x x x x x x x x x x x x − − − + + + − − − − + + − + − − − + − + − 3 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 3 2 2 5 7 9 3 4 3 5 7 9 33 4 4 f x x x x q x x x g x x r x f x r x q x g x g x x x x x x x x = − + − = − + = − = = + − + − = − + + − − ExpoentesExpoentes Expoente Natural xn = x· x· x·... ·x (n fatores de x)xn = x· x· x·... ·x (n fatores de x) Exemplos: a) x5 b) 5x4yz3 c) 5a3b + 3(2ab)3 Expoente zero “Qualquer número x pertencente ao conjunto dos números Reais não nulos (R*) satisfazem a relação:” Atenção: 00 ∉∉∉∉ R, 00 ∈∈∈∈ C não nulos (R*) satisfazem a relação:” 0 1 R*x x= ∀ ∈ Expoente Negativo “Qualquer número x pertencente ao conjunto dos números Reais não nulos (R*) satisfazem a relação:” Atenção: 0-n∉∉∉∉ R, 0-n ∈∈∈∈ C 1 R*n n x x x − = ∀ ∈ Exemplos: -5 5) x = 1 x a ( )3 3 5 3 3 1) 4y 4 y 4 x y 4 y b − − = = = Exemplos: 3 3 1) 5 5 1 125 c − = = ( ) ( ) ( )( ) 2 2 5 1 1) -4 -4 -4 -4 125 1 16 d − = = = Exemplos: ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 4 4 5 2 2 4 4 5 2 4 2 ) 3x (2 ) 3 x (2 ) 1 1 1 3 e y x y z y x y z y z − − − − − − + = + = +( ) ( )4 22 4 5 4 2 2 4 4 5 1 1 1 3 x (2 ) 3 1 x 2 y z x y y z x y = + = + 4 2 2 4 5 3 x 16 y z x y += Expoente Racionais 1 Atenção: Se n é impar: x ∈∈∈∈ R Se n é par : Obrigatoriamente x ∈∈∈∈ R+ 1 n nx x = Exemplos: 1 3 333) 8 = 8 = 2 = 2a ( ) ( ) ( )1 3333 1 1 3 333 3 ) -8 = -8 = -2 = ) -8 = (-1) 8 (-1) 8 = (-1) 2 = (- - 1) 2 = 2 2 - b c ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅ Exemplos: 1 4 444) 16 = 16 = 2 = 2d ( ) ( ) 4 1 44 4 44 5 1 15 5 5 44 44 4 4 ) -16 16 = ( 1)2 2 ( 1) ) = = = = x = e f x x x x x xx⋅ = − − = − ⋅ ⋅ ( Não é Real) Exemplos: ( )2 22 33 23 33) 125 = 5 5 5 25g ⋅= = = ( ) 4 3 4 4 4 4333 3 3 1 1 1 1) 8 = = = = = 2 1 1628 2 h − ⋅ Lei para Expoentes (Se x = 0; a e b 0)a b a bx x x +⋅ = ≠ ( ) 1 ( x 0) (Se x ou y = 0; a 0) a a b b b a a a a x x x x x y x y − − = = ∀ ≠ ⋅ = ⋅ ≠ Lei para Expoentes ( y 0; Se x = 0; a 0 ) a a a x x y y = ∀ ≠ ≠ ( ) ( ) ( ) ( y 0; Se x = 0; a 0 ) (Se x = 0; a e b 0) a b a a ba b y y x x x ⋅ = ∀ ≠ ≠ = = ≠ Lei para Expoentes ( x e y 0 ) m m x y y x − = ∀ ≠ ( x e y 0 ) ( x e y 0 ) n m m n y x x y y x − − = ∀ ≠ = ∀ ≠ Notação Científica “Quando estivermos trabalhando com números muito grades, ou números muito pequenos, é de bom tom grades, ou números muito pequenos, é de bom tom usarmos a notação científica” Um número está em notação científica quando está expresso na forma de um número entre 1 e 10 multiplicado por uma potência de 10. Exemplos: ( ) 76 6) 51.000.000 51 1.000.000 51 10 5,1 10 10 5,1 10a = × = × = × × = × 8 2 10 10 2 10 352 3,52 100 3,52 10) 0,000 000 000 035 2 = 10.000.000.000 10 10 3,52 10 10 3,52 10 b − − × × = = = × × = × Exemplos: ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) ( ) 7 10 3 3 34 5 10 6 1050.000.000 0,000 000 000 6 5 10.000.000 6 1.000.000.000) 20.000 2 10.000 2 10 c × ÷× ÷ = = × × ( )( ) ( ) ( ) ( ) 7 10 7 10 3 3 4 33 4 5 10 6 10 5 6 10 10 30 10 = = = 8 108 102 10 − − − ⋅ × × × × × × ×× ( ) 12 3 3 12 15 12 30 10 = 3,75 31 ,75 100 8 10 − − − − = × = × Expressões RacionaisExpressões Racionais Expressão Racional “É o tipo de expressão matemática que pode ser escrita como o quociente de dois polinômios. Elas são definidas para o quociente de dois polinômios. Elas são definidas para todos os valores reais das variáveis, exceto aqueles que tornam o denominador igual a zero” Exemplos: ( ) 2 3) y 0 xI y ∀ ≠ ( ) ( ) ( ) 2 3 3 2 3 2 2 5 6II) x 2 8 III) 5 y 2) x 3x +8x x 1 1 x x x y y xIV x − + ∀ ≠ − + − ∀ − − ∀ ≠ ± − Exemplo: Reduzir ao menor grau: ( ) ( )( ) 2 2 22 x yx xy y − + − = − − + ( )( ) ( ) ( ) 2 2 x y x y x y x y x y + = = − − − − ( ) ( )x y x y+ − ( ) ( ) x y x y = − + Operações Sobre Expressões Racionais ( ) 1 1 2 1 2) = e 0 P PI P P P P − ≠ ( ) ( ) 1 2 2 1 3 1 31 2 4 2 4 2 4 II) e 0 P P P P PP P P P P P P ⋅ ⋅ = ≠ ⋅ Operações Sobre Expressões Racionais 1 3 31 1 1 4III) P PP P P P P P P P P P − ÷ = ⋅ = ⋅ ( ) 2 4 2 4 2 3 1 4 2 3 4 2 3 III) , e 0 P P P P P P P P P P P P P ÷ = ⋅ = ⋅ ⋅ = ≠ ⋅ Operações Sobre Expressões Racionais ( )1 2 1 2 3) 0P P P PIV PP P P + + = ≠( ) ( ) 3 3 3 3 1 2 1 2 3 3 3 3 ) 0 P P P P P P PV P P P P − − = ≠ Operações Sobre Expressões Racionais “Na adição de expressões racionais com denominadores diferentes, deveve-se encontar o MMC dos denominadores” ( ) ( ) 3 1 4 2 31 2 4 2 4 2 4 3 1 4 2 31 2 4 2 4 2 4 ) 0 ) 0 P P P P PPVI P e P P P P P P P P P PPVII P e P P P P P ⋅ + ⋅ + = ≠ ⋅ ⋅ − ⋅ − = ≠ ⋅ Exemplo: 3 4 3 4 3 4 3 2 33 2 4 2 4 3 2 4 5 65 6 x y x y x y x y x y xx y x y y x = − − 4y 3 45 x y 6 3 2 2 4 2 2 4 x y x y x x y xy x MMC 3 x = 4 3 y x 3 4 3 42 5 x y x yy − 2 4x y 3 4 2 3 4 3 4 4 2 3 6 5 6 5 6 x y y x x y y x x y x y = − − = 2 2 4 2 4 2 4 3 2 1 3 4 y 1 1 1 1 x y xy x xy y x y y y y y y y y y x y MMC Exemplo: Simplifique a expressão x y y x x y x y − = − x xy y ⋅ x − y y xy x ⋅ 2 2x y x 2x 2y y 1 y x y x y MMC 2 2 x y xy − 2 2x y 2 2 2 x x y y ⋅ 2x − 2 2 2 2 y y x y x ⋅ 3 3 2 2 2 2 (continua...) x y xy xy x y x y x y − = − 2 2 2 2 2 2 1 1 x x 1 1 1 1 xy y x y x y y y y x y Exemplo: Simplifique a expressão 13 3 2 2 3 3 x y x y x y x y x yxy x y y x − − − − − = ⋅ = ⋅ − − − = ( ) 3 3 2 2 3 3 22 22 x y xy x y xy xx y x y x y y y x = ⋅ = ⋅ − − = − − = ( )xy⋅ ( ) ( ) xy xy ⋅ ( )x y⋅ − ( )2 22 2 xy x xy y x xy y = ⋅ + + ++ Expressões RadicaisExpressões Radicais Expressão Radical “É o tipo de expressão matemática que apresenta expoentes “É o tipo de expressão matemática que apresenta expoentes radicais ou fracionários” Propriedades: ( ) n e impar, ) = n e par, positivo n n Se P I P P Se P ∀ ∀ ´ ´ ( ) 1 2 1 2 1 2 n e impar, II) = n e par, positivo n e impar, III) = n n n n n Se P P P Se P Se P e P P P P P S ∀ ∀ ∀ ⋅ ⋅ 1 2 n e par, positivose P e P ∀ ´ ´ ´ ´ Propriedades: ( ) n e m sao impar, n e par e m e impar, positivo) = n e impar e m e par, positivo m n n m Se P Se P IV P P Se P ⋅ ∀ ∀ ∀ ~ ´ ´ ´ ´ 11 2 ) = n e impar e m e par, positivo ne m sao par, positivo II) = n n IV P P Se P Se P PP P P ∀ ∀ 1 2 1 22 n e impar, n e par, positivosn Se P e P Se P e P ∀ ∀ ´ ´ ´ ´ Notação mais simples da forma Radical: 1. Nenhum membro de um radical (raiz) pode ter um fator com expoente maior ou igual ao índice da raiz; ( )( )( ) ( )( )( )Exemplo: ( )( )( ) ( )( )( ) ( )( ) ( ) 4 3 5 3 3 3 3 3 33 53 2 23 3 33 2 2 2 6 2 21 2 x y y y x y x y x xyy = ⋅ ⋅ = = = 3 3 23 2 2 2 2xy y y ⋅ ⋅ = Notação mais simples da forma Radical: 2. Sempre que possível, reduzir a ordem da raiz; Exemplo: ( )2 3 333 36 x xx x⋅ == = Notação mais simples da forma Radical: 3. Nenhum radical aparece no denominador; Exemplo: 3 22 2 4 3 2 3 2 3 24 4 4 2 24 312 12 3 3 3 12 27 x yx x xy xy x y x xy = = ⋅ ( )( ) 2 3 2 2 3 24 4 4 4 43 2 3 2 44 4 12 3 12 3 33 3 12 x x y x x y x yxy x y = = = 2x 3 24 3 3 x y x 3 244 3x x y y y = Notação mais simples da forma Radical: 4. Nenhuma fração aparece em um radical; Exemplo: 3 4 4 434 43 3 4 3 5 37375 5 5 5 3 55 5x y xy y y y y y x y x ⋅ == = Exemplo: Racionalize o denominador ( )( ) ( )( ) 4 24 2 2 2 2 2 4 2 x xx x x x x x x x − + −− = − + ⋅ = − + − +( )( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 4 2 4 2 x x x x − + − = = − ( ) ( ) 2 4 x x + − 2x= + Exemplo: Racionalize o numerador ( )( )x a x ax a x ax a − +−− + ⋅ == ( )( ) ( )( ) x a x ax a x a x a x a x a x a x a a x a x − + −− + ⋅ = − + − = = − + − ( )x a− ( ) 1 x x aa = + + Conversão de Expressões Radicais ) = m n m nI P P ou ( ) II) = III) = m n mn m m nn P P ou tambem P P ´ Exemplos: 1 3 3a) xx = 3 34 4 5 5 2 b) x c) x x x = = Equações Lineares e Não LinearesLineares Equação: “É uma declaração matemática de identidade. Ela expressa a proporcionalidade de dois termos, ou duas expressões, proporcionalidade de dois termos, ou duas expressões, por um sinal de igualdade.” 2 1 0 1 0 x x x a b + = − + = = Exemplo: Equação Linear: “São equações que admitem uma e somente uma solução. Apresentam a forma ax + b = 0, ou qualquer forma similar Apresentam a forma ax + b = 0, ou qualquer forma similar a esta.” 2 6 0x + =Exemplos: Solução de uma equação linear: “O processo utilizado para resolver uma equação consiste em transformá-la em uma equação equivalente, cuja a solução é óbvia. É possível realizar 4 operação elementares.” Solução de uma equação linear: 1. ADIÇÃO: adicionar um número conveniente aos dois lados da equação;da equação; Exemplo: a = b a + c = b + c Solução de uma equação linear: 2. Subtração: subtrair um número conveniente aos dois lados da equação;da equação; Exemplo: a = b a - c = b - c Solução de uma equação linear: 3. Multiplicar: multiplicar por um número conveniente, não nulo, os dois lados da equação;nulo, os dois lados da equação; Exemplo: ( ) a = b a c = b c c 0 ac = bc × × ≠ Solução de uma equação linear: 4. Dividir: dividir por um número conveniente, não nulo, os dois lados da equação;dois lados da equação; Exemplo: ( ) a = b a c = b c c 0 a b = c c ÷ ÷ ≠ ( ) ( ) ( ) ( ) 3 6 7 10 3 6 7 10 3 6 7 10 7 7 7 + 6 + 6 + 6 7 6+ x x x x x x x x− − − − − = + − + = + + − = + Exemplo: Resolva a equação. ( ) ( ) 3 6 7 10 4 16 ( 4) ( 4) 7 + 6 4 16 4 4 7 6 + 4 x x x x x − −− = + − = − ÷ − ÷ − = − − = − Equação Quadrática: “São equações que admitem duas soluções. Apresentam a forma ax2 + bx + c = 0, ou qualquer forma similar a esta.”forma ax2 + bx + c = 0, ou qualquer forma similar a esta.” 2 9 20 0x x+ + =Exemplos: Solução de uma equação quadrática: 1. Fatoração: Se o polinômio que compõe a equação admite ser fatorado, usar a propriedade do fator zero; Exemplo: ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 x 2 3 x + 2 3 0 2 3 0 2 0 3 0 x x 6 0 2 3 x x x x x x + − ⋅ ⋅ − = + ⋅ − = + = → = − − = → − − = = Solução de uma equação quadrática: 2. Propriedade da Raiz Quadrada: se a equação for da forma ax2 = b, as raizes da equação é obtida pela raiz dos termos independentes. Exemplo: 2 2 2 2 1 x 4 3x = 12 12 x 3x 12 = 0 = 4 2 2 3 x x = ± = − = − = Solução de uma equação quadrática: 3. Completar o quadrado: Exemplo: 2 2 9 1 9 20 0 xxx + = + + =Exemplo: 2 2 2 2 2 2 4 9 19 20 9 9 2 2 9 2 20 0 4 9 19 20 2 2 9 92 2 x x x x x x x x x x x + = + = − + = ± + = − + = ± + + + + + + = 2 1 2 80 81 1 9 2 4 2 2 4 5 x x x − + = = ± − = − = − → Solução de uma equação quadrática: 4. Formula de Bhaskara: 2 2 40 2 b b ac ax bx c x a − ± − + + = → = Exemplo: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 9 9 4 1 20 2 1 9 8 9 20 1 80 9 1 2 2 5 4 0x x x x x x − ± − ⋅ ⋅ = ⋅ − ± − − ± = + = − = − = → + = ( ) ( )2 2 2 2 4 2 8 16 2 4x x x x x x x + = − + = − + + = − Exemplo: ( ) ( ) ( ) ( )( ) 2 2 1 2 Resolvendo pelo metodo 1 - Fatorand 2 e 9 14 o 7 : 2 7 2 7 0 2 7 0 0 x x x x x x x x − + • + − − + − ⋅ − = − = = = = − ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 8 16 2 8 16 9 1 0 8 1 4 2 16 0 0 0 9 14 x x x x x x x x x x x x + = − + + − − + = − + + + − = − + − + − = = ( ) ( ) ( )( ) ( ) 2 2 1 2 Resolvendo pelo metodo 4 - Bhaskara: 9 9 4 1 14 2 1 9 81 56 9 2 9 14 0 9 5 7 5 2 2 2 2 x x x x x x • − − ± − − = ± − ± ± = = = = = − + = = Inequações Lineares e Não LinearesLineares Relações de desigualdade: “Seja um número qualquer a menor do que um número qualquer b, a relação entre estes números pode ser denotada por a < b (ler-se: a menor que b) ou b > a (ler-se: b maior que a).” Relações de desigualdade: “Seja agora um número qualquer c que pode ser menor ou igual a um número qualquer d, a relação menor ou igual a um número qualquer d, a relação entre estes números pode ser denotado por c ≤ d (ler-se: c é menor ou igual a d) ou d ≥ c (ler-se: d maior ou igual a c).” Desigualdades Combinadas: “Seja agora um número qualquer x maior do que um número a e menor do que um número b,a relação número a e menor do que um número b, a relação entre estes números pode ser denotada por a<x<b (ler-se: x é maior do que a e menor do que b).” Desigualdades Combinadas: “Da mesma forma, seja um número qualquer x maior ou igual a um número c, e menor ou igual um ou igual a um número c, e menor ou igual um número d, a relação entre estes números pode ser denotada por c ≤ x ≤ d (ler-se: x é maior ou igual a c e menor ou igual a d).” Representação Gráfica das Desigualdades: Desigualdade Notação Gráfico a < x < b ( a, b ) ( ) a b xa < x < b ( a, b ) a ≤ x ≤ b [ a, b ] a < x ≤ b ( a, b ] a ≤ x < b [ a, b ) ( ) a b x [ ] a b x ( ] a b x [ ) a b x Representação Gráfica das Desigualdades: Desigualdade Notação Gráfico x > a ( a, ∞ ) ( a xx > a ( a, ∞ ) x ≥ a [ a, ∞ ) x < b ( ─ ∞ , b ) x ≤ b ( ─ ∞ , b ] ( a x [ a x ) b x ] b x Inequação: “É uma declaração matemática onde é possível existir uma família de soluções, ou seja, um conjunto de soluções.”família de soluções, ou seja, um conjunto de soluções.” 2 1 0 1 0 x x x + < − + ≥ Exemplo: Inequação Linear: “São inequações onde o maior grau do polinômio que compõe a expressão é de ordem 1. A forma de obtenção do a expressão é de ordem 1. A forma de obtenção do conjunto de soluções desta inequação são similares ao método usado para equações lineares” 5 3 4 3 1 5 3 4 3 1 (3) (3) 3 5 5 1 1 x x x x x − > − > < − > < ÷ − ÷−− Exemplo: Resolva a inequação. ( 1) ( 1 3 1 1 3 1 3) x x x − > × − × − − >− < − -1 0 1 2 3-2-∞ ∞⅓ -1 0 1 2 3-2-∞ ∞⅓ ) Ou Representação gráfica da solução: Inequação Não Linear: “São inequações que o polinômio que compõe a expressão tem ordem maior do que 1. Para resolver as inequações não ordem maior do que 1. Para resolver as inequações não lineares, deve-se fatorar a expressão, achar os pontos críticos, realizar uma análise de sinal dos fatores, e por fim, determinar o conjunto solução” 2 2 0x x+ − > Exemplo: Resolva a inequação. i) Fatorar a inequação: ii) Achar os pontos críticos: ( ) ( ) ( ) ( )( ) 2 2 0 2 1 2 1 0 2 2 1 0 2 1 0 x x x x x x x x x x x + − > ⋅ + − + − > ⋅ + − + − > + − > 2 0 x = 2 1 0 x = 1 x x + = − − = iii) Análise dos Fatores: Intervalo x > - 2 -2 < x < 1 x < 1 Sinal do fator (x+2) no intervalo - + + 0 1- 2 Sinal do fator (x-1) no intervalo - - + Sinal do produto dos fatores + - + 0 1- 2 Solução: S = (-∞, -2) ∪ (1, ∞) Introdução a Geometria AnalíticaAnalítica Um Sistema Coordenado Cartesiano: “Um sistema coordenado cartesiano consiste em duas retas perpendiculares que representam o conjunto dos números perpendiculares que representam o conjunto dos números reais em duas direções distintas. Geralmente a reta horizontal é chamada de eixos dos valores de x, e a reta vertical é chamada de eixo dos valores de y.” 1° Quadrante2° Quadrante x y - x 4° Quadrante3° Quadrante x- x - y Um Sistema Coordenado Cartesiano: 1. O ponto em que os eixos x e y se encontram é conhecido como origem do sistema coordenado cartesiano, representado como O(0, 0); 2. Os pontos que estão sobre os eixos x ou y não pertencem a nenhum quadrante e sim aos eixos coordenados; Um Sistema Coordenado Cartesiano: 3. Para cada ponto P correspondente a um par ordenado de números (a, b), este par é conhecido como coordenadas de P; 4. No par ordenado (a, b), o valor de a é conhecido como coordenada x ou abscissa. O valor de b é conhecido como coordenada y ou ordenada; Um Sistema Coordenado Cartesiano: 5. Cada par ordenado corresponde a um ponto no sistema coordenado cartesiano, chamado de gráfico do par ordenado. P(a,b) a b O(0,0) x y Distância Entre Dois Pontos: y y P (x , y ) O(0,0) P1(x1, y1) x1 y1 x x2 y2 P2(x2, y2) y2 – y1 x2 – x1 ( ) ( ) ( )2 21 2 2 1 2 1,d P P x x y y= − + − P (-3, 5) Exemplo: Encontre a distância entre os pontos P1(-3,5) e P2(4, -1). P2(4, -1) P1(-3, 5) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 1 2 2 1 2 1 2 2 2 2 , 4 3 1 5 7 6 49 36 85 d P P x x y y= − + − = − − + − − = + − = + = O Gráfico de uma Equação de Duas Variáveis: “É o gráfico do conjunto de soluções desta equação, ou seja, de todos os pares ordenados (a,b) que satisfazem a de todos os pares ordenados (a,b) que satisfazem a equação. Como, geralmente, uma equação possui infinitas soluções, é suficiente apenas um esboço do gráfico.” Exemplo: Esboce o gráfico da equação x - 2y = 10 -2 -1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 -1 - 2 2 10 2 10 10 2 x y y x xy − = − = − + − = - 3 - 4 - 5 - 6 x y (x, y) -2 (-2-10)/2 = -6 (-2,-6) 0 (0-10)/2 = -5 (0,-5) 2 (2-10)/2 = -4 (2,-4) 4 (4-10)/2 = -3 (4,-3) 6 (6-10)/2 = -2 (6,-2) 8 (8-10)/2 = -1 (8,-1) Exemplo: Esboce o gráfico da equação x2 – y = 1 2 2 2 1 1 1 x y y x y x − = − = − + = − x y (x, y) 6 5 8 7 x y (x, y) -3 (-3)2 - 1 = 8 (-3,8) -2 (-2)2 - 1 = 3 (-2,3) -1 (-1)2 - 1 = 0 (-1,0) 0 (0)2 - 1 = -1 (0,-1) 1 (1)2 - 1 = 0 (1,0) 2 (2)2 - 1 = 3 (2,3) 3 (3)2 - 1 = 8 (3,8) -1 2 - 1 1 4 3 - 2 - 3 321 Equação do Círculo: “Um círculo é um conjunto de todos os pontos P(x,y) no plano P(x,y) y r coordenado que mantém a mesma distância r > 0 de um ponto central C(x’,y’).” C(x’,y’) x 2 2 2( `) ( `)x x y y r− + − = Exemplo: Encontre a equação do círculo de centro C(1,-1) e raio 2. Os pontos P1(-7,1) e P2(-1,-1) pertencem a este círculo? (1, 1)C − 1( 7,1) ?P Circulo− ∈ 2 ( 1, 1) ?P Circulo− − ∈ ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( `) ( `) 1 1 1 1 4 2 r x x y y r x y y x − + = − + − = − + − − = + = ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 2 ?2 2 ?2 ? 1 2 1 1 4 7 1 1 1 4 8 2 4 64 4 4 68 4 P Circul x y o − + + = − − + + = − + = + = ∉≠ → ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 2 ?2 2 ?2 ? 2 2 1 1 4 1 1 1 1 4 2 0 4 4 0 4 4 4 P Circu y lo x − + + = − − + − + = − + = ∈ + = = → FUNÇÕESFUNÇÕES DEFINIÇÃO: “Função é uma relação que associa cada elemento de um conjunto numérico a um único elemento de um outro conjunto numérico”conjunto numérico” a b c A B C A B f f(a) f(b) f(c) a A A B f f(a) f(b) Como denotar uma função? b c B C f(b) f(c) f: Domínio � Imagem f: A � B f: x � y f: x � f(x) Domínio de f Imagem de f DOMÍNIO: “Domínio de uma função são todos os elementos de um conjunto que são utilizados para gerar um novo conjunto a partir de uma função. Geralmente este conjunto é o próprio conjunto dos função. Geralmente este conjunto é o próprio conjunto dos números reais. Quando umafunção é definida por uma expressão matemática e seu domínio não é explicitado, considera-se que o domínio é o conjunto de todos os números reais para as quais a expressão é válida” Exemplo: Qual é o domínio das seguintes funções: 3) ( ) 6 x a f x x − = + Repare que esta função é do tipo racional, ou seja, o denominador não pode assumir o valor nulo, então necessariamente x precisa ser diferente de -6: ( ) { }Dominio de : | 6f x x R x∈ ≠ − 2 ) ( ) 5 ) ( ) 4 b g x x c h x x = − = − Repare que esta função é do tipo irracional de segunda ordem, ou seja, o incremento da raiz necessariamente precisa ser maior ou igual a 0, ou seja, x precisa ser maior ou igual a 5: ( ) { }Dominio de : | 5g x x R x∈ ≥ Repare que esta função está definida para qualquer valor de x, portanto o domínio é o próprio conjunto dos números reais: ( ) { }Dominio de : h x x R∈ IMAGEM: “É o conjunto formado pelos elementos obtidos pelo uso da função sobre os elementos do domínio, ou seja, são os valores que a função pode assumir”a função pode assumir” Exemplo: ( ) 1f x x= − Repare a função f(x) assume qualquer valor Real positivo ou negativo, ou seja, a imagem dessa função é o próprio conjunto dos números reais. ( ) { } : f x y R∈ Exemplo: Seja A o conjunto dos números Reais e f uma função de regra f(x) = x2 + 3. Calcule: a) f(a) b) f(-a) b) f(-a) c) f(a) + f(b) d) f(a + b) e) Quem é o conjunto imagem da função f(x)? Exemplo: Seja A o conjunto dos números Reais e f uma função de regra f(x) = x2 + 3. Calcule: ( )) ?a f a = ( )) ?b f a =− ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 3 3 3 f x x f x f a a a a + + = = = + = ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 3 3 3 f x x f f a a ax a = + = − = − = − + + Exemplo: Seja A o conjunto dos números Reais e f uma função de regra f(x) = x2 + 3. Calcule: ( ) ( ) ( ) ?)c f a f b =+ ( )) ?d bf a + = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 3 3 3 6 3 f a f f a a f b b f a f b b a a b b = + = + + + = + = + + + + ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 2 2 3 3 2 3 f x x f x a b a f a b a b ab b = + = + = + + + += + + Exemplo: Seja A o conjunto dos números Reais e f uma função de regra f(x) = x2 + 3. Calcule: e) Quem é o conjunto imagem da função f(x)? Repare que independentemente do valor de x, o menor valor que a imagem da função f(x) assume é para x = 0 (calcule f(-2), f(-1), f(0), f(1) e f(2), e depois compare), ou seja, a função f(x) assume qualquer valor Real maior ou igual a 3. ( ) { }: | 3f x y R y∈ ≥ VARIÁVEIS: “Se y é uma função de x, ou seja, y = f(x), x é conhecida como variável independente e y é conhecida como variável independente e y é conhecida como variável dependente de x” FUNÇÃO CRESCENTE: “Se o valor de uma função cresce quando o valor de x também cresce em um determinado intervalo, esta função é dita função crescente no intervalo. Quando a função cresce em todo o domínio ela é chamada função crescente” F(x) x Intervalo crescente de x A valor da Função cresce no intervalo crescente de x FUNÇÃO DECRESCENTE: “Se o valor de uma função diminui quando o valor de x cresce em um determinado intervalo, esta função é dita função decrescente no intervalo. Quando a função decresce em todo o domínio ela é chamada função decrescente” F(x) x Intervalo crescente de x A valor da Função decresce no intervalo crescente de x FUNÇÃO CONSTANTE: “Se o valor de uma função não muda em um determinado intervalo de x, esta função é dita função constante no intervalo. Quando a função é constante em todo o domínio ela é chamada função constante” F(x) x Intervalo crescente de x A valor da Função não muda no intervalo crescente de x Exemplo: Seja o gráfico da função f(x) mostrado abaixo, considere que o domínio de f seja todo o conjunto dos números R. Identifique os intervalos onde f é crescente ou decrescente: 0 20 40 60 80 100 120 140 -5 -2,5 0 2,5 5 7,5 10 12,5 15 Podemos ver na figura que no intervalo crescente de x que vem do infinito negativo até o valor imediatamente menor do que 5, a função assume valor decrescente. A partir do valor de x imediatamente maior do que 5, a função volta a crescer. Então: ( ) em ,5Decrescente −∞ ( ) em 5,Crescente ∞ FUNÇÃO PAR: “Uma função par é aquela que, independente do valor de x no domínio, f(-x) = f(x). Quando uma função y = f(x) é par, o seu gráfico é simétrico em relação ao eixo dos y” Exemplo: A função f(x) = x2 é par? x f(x) (x, y) -3 (-3)2 = 9 (-3,9) -2 (-2)2 = 4 (-2,4) -1 (-1)2 = 1 (-1,1) 5 6 7 8 9 10 -1 (-1)2 = 1 (-1,1) 0 (0)2 = 0 (0,0) 1 (1)2 = 1 (1,1) 2 (2)2 = 4 (2,4) 3 (3)2 = 9 (3,9) 0 1 2 3 4 5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 A função é par, pois, pela tabela, f(-x) = f(x) além do gráfico da função ser simétrico em relação ao eixo de y. FUNÇÃO IMPAR: “Uma função impar é aquela que, independente do valor de x no domínio, f(-x) = - f(x). Quando uma função y = f(x) é impar, o seu gráfico é simétrico em relação a origem” Exemplo: A função f(x) = x3 é impar? x f(x) (x, y) -2 (-2)3 = -8 (-2,-8) -1 (-1)3 = -1 (-1,-1) 0 2 4 6 8 10 -1 (-1)3 = -1 (-1,-1) 0 (0)3 = 0 (0,0) 1 (1)3 = 1 (1,1) 2 (2)3 = 8 (2,8) A função é impar, pois, pela tabela, f(-x) = - f(x) além do gráfico da função ser simétrico em relação a origem. -10 -8 -6 -4 -2 0 -3 -2 -1 0 1 2 3 FUNÇÃO NÃO PAR E NÃO IMPAR: “Uma função não é par e não é impar é aquela que, não satisfaz as condições das funções par e impar. A maioria das funções matemáticas não é par nem impar” Exemplo: Classifique a função f(x) quanto a par ou impar: 1( ) 1 f x x = − ( ) ( )?f a f a− = ( ) ( )?f a f a− = − A função f(x) não é par ( ) ( ) 1 1( ) 1 1 1( ) 1 f a a f a f f a a a a − − ≠ − = = − − + = − 1 1( ) 1 1 1( ) 1 ( ) ( ) f a a a a a f f f a a − − = = − − + − − − ≠ − = − A função f(x) não é par nem impar, pois ela não satisfaz as exigências de função par nem as exigências de função impar. FUNÇÕES LINEARESFUNÇÕES LINEARES FUNÇÃO LINEAR: “Função linear é qualquer função que assume uma expressão de primeiro grau, ou seja, f:x ����mx + b. As funções de primeira ordem assumem a forma de uma reta em sua representação gráfica” Atenção: Se m = 0 a função não é considerada linear, e sim uma função constante. Estas funções assumem a forma de uma reta horizontal na sua representação gráfica. COEFICIENTE ANGULAR DE UMA RETA: “O coeficiente angular de uma reta (m) é definida como a razão entre a variação vertical y y2 razão entre a variação vertical e a variação horizontal da reta.” 2 1 2 1 y y m x x − = − x x1 x2 y1 y2 – y1 x2 – x1 COEFICIENTE ANGULAR DE UMA RETA: As funções lineares podem ser classificadas quanto a sua natureza crescente ou decrescente:natureza crescente ou decrescente: a) Crescente: coeficiente angular positivo (aclive) b) Decrescente: coeficiente angular negativo (declive) Exemplo: Calcule o coeficiente angular das retas que passam pelos pontos dados e classifique as retas: a) A(5,3) e B(8,12) b) C(3,-4) e D (-5,6) ) (x , ) (5,3)a y = ) (x , ) (3, 4)b y = −1 1 2 2 ) (x , ) (5,3) (x , ) (8,12) 12 3 9 3 8 5 3 0 reta crescente! a y y m m == − = = = − > → 1 1 2 2 ) (x , ) (3, 4) (x , ) ( 5,6) 6 ( 4) 6 4 10 5 5 3 8 8 4 0 reta decrescente! b y y m m = − = − − − + − = = = = − − − − < → EQUAÇÃO DE UMA RETA: Uma reta pode ser escritas de diversas maneiras. Entre as mais comuns estão: 1. Equação Reduzida: A equação da reta é definida pelo coeficiente angular m e pelo valor da interseção da reta com o eixo dos y (b), gerando a equação: y = mx + b 2. Equação Ponto-Angular: A reta pode ser definida por um ponto pertencente a reta (xo,yo) e pelo coeficiente angular a reta, gerando a equação: y- yo = m(x - xo) Exemplo: Encontre a equação da reta que passa pelo ponto (-6,4) e tem o coeficiente angular m = 2 3 0 0( )y y m x x− = − 0 0 Usando o modo Ponto-angular: (x , ) ( 6, 4) 2 3 y m = − = ( ) 0 0( ) 24 ( 6) 3 2 6 4 3 2 10 3 y y m x x y x y y x x = − = − − = − − + + = + RETAS PARALELAS: y b2 Se a reta 1 e a reta 2 são paralelas, m1 = m2. x b1 b2 1 2 2 1 Reta Reta 1: 2: y m y m x x b b= + + = “Duas retas são paralelas entre si quando seus coeficientes angulares são iguais” Exemplo: Encontre a equação de uma reta que passa pelo ponto (3,-8) e é paralela a reta 5x + 2y = 7. 5 72x y+ = Já que as retas são paralelas, os coeficientes angulares necessariamente devem ser iguais: 2 5 2 7 2 57 5 2 y x y x m = = + = − − − necessariamente devem ser iguais: 0 0 5( 8) ( 3) 2 5 158 2 2 ( )y y m x x y x y x − − = − − + = − + − = − 5 5 15 8 2 2 5 15 1 1 2 6 2 2 2 y x y x y x= − = − + − = + − − − RETAS PERPENDICULARES: Se a reta 1 e a reta 2 são perpendiculares, m1·m2 = –1 y b2 1 2 2 1 Reta Reta 1: 2: y m y m x x b b= + + = perpendiculares, m1·m2 = –1 x b1 Exemplo: Encontre a equação de uma reta que passa pelo ponto (3,-8) e é perpendicular a reta 5x + 2y = 7. 5 72x y+ = Já que as retas são perpendiculares, os coeficientes angulares necessariamente devem satisfazer a relação m1·m2 = –1: 1 2 7 5 5 2 5 7 2 2 y x y m x = − + = − − = 2 1 2 1 2 1 1 5 2 1 5 2 m m m m m − − = = − − = ⋅ = 0 0( ) 2( 8) ( 3) 5 2 68 5 4 5 5 5 2 6 y x y y m x x y y x x = − − = − + = − − − = − FUNÇÕES QUADRÁTICASFUNÇÕES QUADRÁTICAS FUNÇÃO QUADRÁTICA: “Função quadrática é qualquer função que assume uma expressão do segundo grau, ou seja, f:x ���� ax2 + bx + c.” expressão do segundo grau, ou seja, f:x ���� ax2 + bx + c.” A forma ax2 + bx + c é conhecida como a forma canônica de uma função quadrática. FUNÇÕES QUADRÁTICAS BÁSICAS 6 7 8 9 10 -3 -2 -1 0 -3 -2 -1 0 1 2 3 0 1 2 3 4 5 6 -3 -2 -1 0 1 2 3 -10 -9 -8 -7 -6 -5 -4 2y x= 2y x= − PARÁBOLA COM ABERTURA PARA CIMA: “Uma parábola apresenta a abertura, ou concavidade, para cima y abertura, ou concavidade, para cima quando o coeficiente a é positivo, ou seja, quando a > 0.” 2( )f x ax bx c= + + x PARÁBOLA COM ABERTURA PARA BAIXO: “Uma parábola apresenta a abertura, ou concavidade, para cima quando o x ou concavidade, para cima quando o coeficiente a é negativo, ou seja, quando a < 0.” 2( )f x ax bx c= − + + -y FORMA DO QUADRADO COMPLETO: “Qualquer função quadrática da forma ax2 + bx + c pode ser escrita na forma a(x ─ h)2 + k efetuando a operação ‘completando escrita na forma a(x ─ h) + k efetuando a operação ‘completando o quadrado’. Esta forma de apresentar uma função quadrática é muito importante na hora da análise da função a procura de informações importantes.” Exemplo: Obter a forma do quadrado completo da função: f(x) = 2x2 ─ 12x + 4 ( ) 2( ) 2 12 4f x x x= − + ( )2( ) 2 3 9 4f x x = − − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ){ } 2 2 2 2 2 22 2 6 4 2 2 4 3 3 3 3 2 2 4 2 2 3 3 9 4 x x x x x x x x = − + = − + + = − + = − + − + − ( ) ( ) 2 2 2 3 18 4 ( ) 2 3 14xx x f = − − − − + = Exemplo 2: Obter a forma do quadrado completo da função: f(x) = 3x2 + 5x ─ 1 ( ) 2 2 ( ) 3 5 4 5 3 1 3 f x x x x x = + − = + − 25 25( ) 3 1 6 36 f x x = + − − ( ) 2 2 2 2 2 2 5 5 2 3 2 1 3 3 2 1 5 5 25 3 2 5 1 6 6 36 5 6 6 6 x x x x x x = + − = + − = + + − − + − 2 2 5 25 3 5 37 ( ) 3 6 12 1 6 12 f x x x = + − − = + − MÍNIMO DE FUNÇÕES QUADRÁTICAS: “Quando uma função quadrática tem o coeficiente a positivo sua concavidade é 2( )f x ax bx c= + + para cima, então, ela apresenta um ponto de mínimo. O ponto de mínimo é quando y = k” ( )2( )f x a x h k= − +k MÍNIMO DE FUNÇÕES QUADRÁTICAS: F1(x) F2(x) F3(x) F (x) 31 542K KK KK> > > > F4(x) F5(x) Exemplo: A função f(x) = x2 + 4x ─ 7 apresenta ponto de máximo ou de mínimo? Encontre este ponto. 2( ) 4 7f x x x= + − a =1, ou seja, a > 0, então a função apresenta ponto de mínimo! ( ) ( ) 2 2 ( ) 2 4 7 2 4 7 f x x x = + − − = + − −ponto de mínimo! ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( )( ) 2 2 2 22 22 ( ) 4 7 4 7 2 2 2 2 7 2 2 2 4 7 f x x x x x x x x x = + − = + − = + + − − = + + − − ( ) ( ) 2 2 2 4 7 ( ) 2 11 x f x x = + − − = + − O ponto de mínimo é obtido quando y = k, ou seja, y = -11. Usando a função quando y = -11 � x = -2. Ponto de minimo ( 2, 11)= − −´ MÁXIMO DE FUNÇÕES QUADRÁTICAS: “Quando uma função quadrática tem o coeficiente a negativo sua concavidade é 2( )f x ax bx c= − + + k coeficiente a negativo sua concavidade é para baixo, então, ela apresenta um ponto de máximo. O ponto de máximo é quando y = k.” ( )2( )f x a x h k= − + k MÁXIMO DE FUNÇÕES QUADRÁTICAS: 31 542K KK KK> > > > F1(x) F2(x) F3(x) F4(x) F5(x) Exemplo: A função f(x) = 6x ─ x2 apresenta ponto de máximo ou de mínimo? Encontre este ponto. 2( ) 6f x x x= − a = -1, ou seja, a < 0, então a função apresenta ponto de máximo! ( ) ( ) ( ) 2 2 ( ) 1 3 9 ( ) 3 9 f x x f x x = − × + − = − + +ponto de máximo! ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( )( ) 2 2 2 22 22 ( ) 6 1 6 1 2 3 3 3 1 2 3 3 9 f x x x x x x x x x = − = − × − = − × − + − = − × + + − ( )( ) 3 9f x x= − + + O ponto de máximo é obtido quando y = k, ou seja, y = 9. Usando a função quando y = 9� x = -3. Ponto de maximo ( 3 , 9)= −´ Álgebra de FunçõesÁlgebra de Funções COMBINAÇÕES ALGÉBRICA DE FUNÇÕES “Sejam duas funções f(x) e g(x), podemos definir uma terceira função h(x) através operações algébricas elementares entre f(x) e função h(x) através operações algébricas elementares entre f(x) e g(x), como soma, diferença, produto e/ou quociente. Esta nova função pode apresentar particularidades no seu domínio, então é necessário uma análisepara determiná-lo.” COMBINAÇÕES ALGÉBRICA DE FUNÇÕES Operação Definição Domínio Soma O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x). Diferença O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x). ( ) ( )( ) ( ) ( )h x f g x f x g x= + = + ( ) ( )( ) ( ) ( )h x f g x f x g x= − = − pertencem aos domínios de f(x) e g(x). Diferença O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x). Produto O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x). Quociente O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x) com g(x)≠0. Quociente O conjunto de todos os valores de x que pertencem aos domínios de f(x) e g(x) com f(x)≠0. ( ) ( )( ) ( ) ( )h x g f x g x f x= − = − ( ) ( )( ) ( ) ( )h x fg x g x f x= = ( )( ) ( ) ( ) f f xh x x g g x = = ( )( ) ( ) ( ) g g xh x xf f x = = Exemplo: Sejam as funções f(x) = x² e g(x) = (x - 2)1/2, estabeleça o domínio das funções (f + g)(x) e (f ÷ g)(x). ( ) 12 2 ( )( ) ( ) ( ) 2 f g x f x g x x x + = + = + − 2 ( )( )( ) ( ) f xf g x g x x ÷ = = ( ) { } 2 2 2 2 2 : / 2 x x x D x x R x = + ∈ − = − ≥ + { } 2 2 2 2 2 2 2 2 : / 2 2 22 x x x x x x x x x x D x x x x R = − − = × − − − = → ≥ > → ≠ ∈ > − FUNÇÃO COMPOSTA “Sejam duas funções f(x) e g(x), é possível aplicar a função f(x) sobre a imagem de g(x), gerando a imagem de uma nova função, a função composta f ◦g (x)”a função composta f ◦g (x)” g(x) f(g(x)) f◦g(x) Domínio de g(x) Imagem de g(x) Imagem de f(g(x)) Exemplo: Sejam as funções f(x) = 3x - 8 e g(x) = 1 - x2, encontre f◦g(x) e defina o seu domínio. ( ) ( )( ) ( ) ( ) 2 1 f g x f g x f x = = − o ( ) ( ) { } { } 23 8 1f x x g x x= − = − ( ) ( ) ( ) ( ) { } 2 2 2 2 3 1 8 3 3 8 3 5 : 3 5 f g x f g x x D x R x x x = − − = − − = − + − = − ∈ o o ( ) { } ( ) { }: :f x g xD x R D x R∈ ∈ Não existem restrições para os domínios de f(x) e g(x), então o domínio de f◦g(x) também não terá! Exemplo: Sejam as funções f(x) = x² e g(x) = (1 – x)1/2, encontre f◦g(x) e defina o seu domínio. ( ) ( )( ) ( ) 5 f g x f g x f x = = − o( ) ( ) { } { } 2 5 : : / 5 f x x g x x D x R D x R x = = − ∈ ∈ ≥ ( ) ( ) ( ) ( ) { } 2 5 5 5 : / 5 5 f g x f g x x D x R x f x x x = − = − = − ∈ ≥ = − o o ( ) { } ( ) { }: : / 5f x g xD x R D x R x∈ ∈ ≥ Existem restrições para o domínio g(x), então os domínio de f◦g(x) terá a restrição do domínio de g(x)! FUNÇÃO INJETORA “Uma função de domínio D e Imagem I é dita Função Injetora se e somente se cada elemento do conjunto D corresponde a cada elemento do conjunto I. Ou seja, se existe no conjunto I dois elementos f(a) e f(b) iguais, então, necessariamente, no conjunto D, os elementos a e b são iguais. Da mesma forma, para quaisquer dois elementos distintos i e j pertencentes ao conjunto D, os elementos f(i) e f(j) pertencentes a I são diferentes” Exemplo: Sejam as funções f(x) = x² e g(x) = 2x, estas funções são injetoras?. ( ) ( ) { } ( ) 2 2 :f xf x x D x R f a a = → ∈ = ( ) ( ) { }2 :g xg x x D x R= → ∈ Seja qualquer elemento k do conjunto imagem de g(x), ou seja:( ) ( ) ( )2 2 f a a f a a a = − = − = Já que f(a) = f(-a), existe na imagem da função f(x) um elemento a² gerado por dois elementos distintos do domínio, a e -a, então esta função não é injetora! imagem de g(x), ou seja: g(x) a k ( ) 2 2 g a a k k a = = = Então, só existe um valor de a na qual o valor da função f(x) = k, com isso a função é injetora. Funções Algébricas e VariaçãoFunções Algébricas e Variação FUNÇÃO ALGÉBRICA “É qualquer função cuja regra é um polinômios, ou qualquer função que pode ser obtida a partir de polinômios efetuando as operações de adição, subtração, multiplicação ou divisão. Também pode ser polinômios com potência inteira ou racional.” 2 2 2 12( ) 5 3 ( ) ( ) 3 ( ) 1f x x x g x h x x q x x x = − = = − = − VARIAÇÃO “O termo variação é usado para descrever muitas formas de dependência funcional simples. É empregado usualmente em variáveis, chamadas de variáveis dependentes. Estas variáveis dependentes são ditas como o resultado de mudanças de uma ao mais variáveis distintas, conhecidas como variáveis dependentes.” VARIAÇÃO DIRETA “Este tipo de variação é usada para descrever uma relação entre variáveis da forma y = k·x, onde y é uma variável dependente de x e k é dita como uma constante de proporcionalidade ou constante de variação. Ou seja: 1. y varia diretamente em termos de x; 2. y é diretamente proporcional a x.” Exemplo: Uma variável p varia diretamente em função da variável q, encontre uma expressão para p em termos de q sabendo que quando p = 300, q = 12. p k q= ⋅ 300 300 300 12 25 12 12 2 5 p k q p k k p q q = ⋅ = = = ⋅ → = = ⋅ = VARIAÇÃO INVERSA “Este tipo de variação é usada para descrever uma relação entre variáveis da forma x·y = k, onde y é uma variável dependente de x e k é dita como uma constante de proporcionalidade ou constante de variação. Ou seja: 1. y varia inversamente em termos de x; 2. y é inversamente proporcional a x.” Exemplo: Uma variável s varia inversamente em função da variável t, encontre uma expressão para s em termos de t sabendo que quando s = 5, t = 8. s t k⋅ = 1 5 5 8 40 8 404 0 40 s t s t k s s t t s k k t ou ou − ⋅ = = ⋅ = → = = ⋅ = = = ⋅ VARIAÇÃO CONJUNTA “Este tipo de variação é usada para descrever uma relação entre variáveis da forma z= k·x·y, onde z é uma variável dependente de duas variáveis independentes x e y. k é dita dependente de duas variáveis independentes x e y. k é dita como uma constante de proporcionalidade ou constante de variação. Ou seja: 1. z varia juntamente em termos de x e y; 2. z é diretamente proporcional ao produto x·y.” Exemplo: Uma variável z varia conjuntamente em função das variáveis x e y, encontre uma expressão para z em termos de x e y sabendo que quando z = 3, x = 4 e y = 5 . z k x y= ⋅ ⋅ 3 3 34 3 4 5 4 5 20 5 3 20 z k x y z x x y y k k z = ⋅ ⋅ = = = ⋅ ⋅ ⋅ → = = = ⋅ ⋅ = Funções ExponenciaisFunções Exponenciais FUNÇÃO EXPONENCIAL “É qualquer função na qual a variável independente é um expoente. Uma função exponencial básica assuma a forma f(x) = expoente. Uma função exponencial básica assuma a forma f(x) = ax, a>0 e a≠1.” 21( ) 2 ( ) ( ) 4 ( ) 2 2 x x x xf x g x h x q x− − = = = = PROPRIEDADES DE EXPOENTES Considerando que a>0, b>0 e x e y podem assumir qualquer número real.númeroreal. ( ) ( ) xx y x y x x xx x x y y x y x x y a a a a b a b a a a a a b b a a + − ⋅ ⋅ = ⋅ = ⋅ = = = JUROS COMPOSTOS Quando um capital qualquer, ou valor presente VP, é investido a uma taxa de jurus anual j e estes juros são creditados n vezes ao ano, o valor futuro deste capital VF(t) será uma função do tempo t e pode ser calculado pela fórmula: ( ) 1 ntjVF t VP n = + JUROS COMPOSTOS CONTÍNUOS Quando um capital qualquer, ou valor presente VP, é investido a uma taxa de jurus anual j e estes juros são creditados continuamente, então, o valor futuro deste capital VF(t) será uma função do tempo t e pode ser calculado pela fórmula: ( ) jtVF t VP e= ⋅ CRESCIMENTO POPULACIONAL ILIMITADO Se uma população, consistindo inicialmente de N0 indivíduos, tem um crescimento sem limites, o número de indivíduos desta população N(t) é uma função do tempo t, e pode ser calculada pela fórmula: 0( ) ktN t N e= ⋅ • k é uma constante de proporcionalidade que deve ser calculada para cada caso. CRESCIMENTO POPULACIONAL LOGÍSTICO Se uma população, consistindo inicialmente de N0 indivíduos, é crescente mas limitada a um número máximo de indivíduos Nmax, o número de indivíduos desta população N(t) é uma função do número de indivíduos desta população N(t) é uma função do tempo t, e pode ser calculada pela fórmula: ( ) 0 max 0 max 0 ( ) kt N NN t N N N e− ⋅ = + − ⋅ • k é uma constante de proporcionalidade que deve ser calculada para cada caso. DECAIMENTO RADIOATIVO Se no instante inicial (t=0), uma substância radioativa apresenta uma quantidade Q0, então a quantidade Q(t) desta substância uma quantidade Q0, então a quantidade Q(t) desta substância após um período de tempo t, pode ser calculada pela fórmula: 0( ) ktQ t Q e−= ⋅ • k é uma constante de proporcionalidade que deve ser calculada para cada caso. Exemplo: Esboce o gráfico das funções f(x) = 2x e g(x) = 2 ─ x e compare suas diferenças. x f(x) g(x) -3 = 2-3 = 1/8 = 2-(-3) = 8 8 9 ( ) 2 xg x −= ( ) 2xf x = -3 = 2 = 1/8 = 2 = 8 -2 = 2-2 = 1/4 = 2-(-2) = 4 -1 = 2-1 = 1/2 = 2-(-1) = 2 0 = 20 = 1 = 2-(0) = 1 1 = 21 = 2 = 2-(1) = 1/2 2 = 22 = 4 = 2-(2) = 1/4 3 = 23 = 8 = 2-(3) = 1/8 0 1 2 3 4 5 6 7 8 -3 -2 -1 0 1 2 3 Exemplo: Calcule a quantidade de rendimentos disponível após 7 anos de rendimentos se R$ 1000,00 são investidos a uma taxa de juros de 5%. Assuma que a estes juros são capitalizados: a) anualmente; b) trimestralmente; c) mensalmente; d) diariamente; e) continuamente. a) Anualmente: VP=1000,00; j = 5%; t = 7; n = 1 b) Trimestralmente: VP=1000,00; j = 5%; t = 7; n = 4 ( ) 1 7 7 5 100(7) 1000 1 1 (7) 1000 1,05 (7) 1.407,10 Rendimento = = R$ 407,10 VF VF VF VF VP × = + = = − ( ) 4 7 28 0,05(7) 1000 1 4 (7) 1000 1,0125 (7) 1.415,99 Rendimento = VF-VP = R$ 415,99 VF VF VF × = + = = Exemplo: Calcule a quantidade de rendimentos disponível após 7 anos de rendimentos se R$ 1000,00 são investidos a uma taxa de juros de 5%. Assuma que a estes juros são capitalizados: a) anualmente; b) trimestralmente; c) mensalmente; d) diariamente; e) continuamente. c) Mensalmente: VP=1000,00; j = 5%; t = 7; n = 12 ( )2555 d) Diariamente: ( ) 12 7 84 0,05(7) 1000 1 12 (7) 1000 1,004167 1.418,04 Rendimento = = R$ 418,04 VF VF VF VP × = + = = − ( )2555(7) 1000 1,000137 1.419,03 Rendimento = VF -VP = R$ 419,03 VF = = 365 7 d) Diariamente: VP=1000,00; j = 5%; t = 7; n = 365 0,05(7) 1000 1 365 VF × = + 0,05 7 e) Continuamente: VP=1000,00; j = 5%; t = 7; (7) 1000 (7) 1.419,07 Rendimento = = R$ 419,07 VF e VF VF VP × = ⋅ = − Funções LogarítmicasFunções Logarítmicas FUNÇÃO LOGARÍTMICA “É a função inversa da função exponencial, ou seja se f(x) = ax f ─1(x) = logax. O logaritmo de x na base a é o expoente ao qual a deve ser elevado para se obter x, ou seja se x = ay, y = loga x” 4 2 3 10 : 2 16 log 16 = 4 10 1000 log 1000 = 3 Se = → = → RELAÇÃO ENTRE FUNÇÕES LOGARÍTMICAS E EXPONENCIAIS loglog a a xxa x x= =loglog a a xxa a x x= = 3 5 10 10 3 4 6 5 10 10 2 2 log 3 log 1000 log 10 3 log 5 3 log 10000 log 10 = 4 log 64 log 2 = 6 5 3 2 2 2 8 = = = = = = = PROPRIEDADES DE LOGARÍTMOS Considerando que M e N são números reais positivos. log 1 0 log 1a= = ( ) ( ) log 1 0 log 1 log log M + log N log log M log log M log N a a n a a a a a a a a a M N M n M N = = ⋅ = = = − Exemplo: Calcule a) log5 1 b) logn n c) log6 6x d) log6 x6 e) log1/2 2x ( )05 5 5 0) log 1 log 5 = 0 log 5 0 1 = a = ⋅ = ⋅( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( ) 6 6 5 5 5 4 6 6 6 6 1 2 6 1 1 1 1 2 2 2 2 1 1 log 6log b) log 4 ) log 6 log 6 log ) log 1) log 2 log log log 2 g1 2 1 lo x x c x x d x xd x x x = = + = = = = − − += + FUNÇÕES LOGARÍTMICAS ESPECIAIS • log10 x é abreviado como log x (logaritmo);• log10 x é abreviado como log x (logaritmo); •loge x é abreviado como ln x (logaritmo natural ou logaritmo neperiano); e = 2,71828... É conhecido como o número de Euler. Equações Exponenciais e LogarítmicasLogarítmicas EQUAÇÕES EXPONENCIAIS “São equações que envolvem uma variável em um expoente. O passo crucial para resolver equações exponenciais geralmente é determinar o logaritmo de ambos os lados de uma base apropriada, comumente 10 ou e” Exemplo: Resolva ex = 2 2xe = ( ) ( ) ( ) 2 ln ln 2 ln 2 0,693 xe x e x ≈ = = = EQUAÇÕES LOGARÍTMICA “São equações que envolvem o logaritmo de uma variável ou expressão variável. O passo crucial para s resolver equações logarítmicas geralmente é reescrever a expressão logarítmica logarítmicas geralmente é reescrever a expressão logarítmica em forma exponencial. Se mais que uma expressão logarítmica ocorra, elas podem ser combinadas em apenas uma pelo uso das propriedades de logaritmos.” Exemplo: Resolva Log2(x ─ 3) = 4 ( )2log 3 4x − =( ) ( )2 2 log 3 4 2 2 3 16 1 9 x x x − = = − = FORMULA DE MUDANÇA DE BASE “Expressões logarítmicas podem ser reescritas em termos de outras bases por meio da fórmula de mudança de base: loglog log b a b x x a = Exemplo: Encontre uma expressão, em termos de logaritmo natural, para log510 e depois calcule um valor aproximado. 5 5 lnlog log 0,621 ln ln 5 x x x x= → = × 5log 10 0,621 ln10 1,431= × = Funções TrigonoméricasFunções Trigonoméricas O CÍRCULO UNITÁRIO Seja um círculo de raio 1, centrado na y (0,1) origem (0,0). Dizemos que o seu comprimento mede 2π radianos, e a partir dele, podemos definir todas as funções trigonométricas e suas propriedades. X (1,0)(-1,0) (0,-1) O CÍRCULO UNITÁRIO θ = 90° = pi/2 rad θ = ? θ θ = 0° = 360° = 2pi radθ = 180° = pi rad θ = 270° = 3pi/2 rad (0,1) FUNÇÃO SENO E COSSENO A definição da função seno é a projeção no eixo dos y da hipotenusa do triangulo formado pela distância de
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