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Aula 9 Definição e Gráficos de Funções Profª Dra. Jenai O. Cazetta Profª Ma. Mariany L. de Souza OBJETIVOS Conceituar e definir função; Discutir domínio, contradomínio e imagem; Representar gráficos de funções; Resolver situações-problema envolvendo funções. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES EXEMPLO: O biodiesel é um tipo de biocombustível obtido a partir de plantas oleaginosas, como o algodão, o girassol, a mamona e a soja. Entre as vantagens na utilização desse combustível, pode-se destacar a menor emissão de gases poluentes na atmosfera, se comparado ao diesel comum, aquele obtido a partir do petróleo. (SOUZA, 2010, p. 46) DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Fonte: <https://goo.gl/gvqnXA>. Acesso em: 28 set. 2018. Veja a relação entre a quantidade de mamona e a de biodiesel produzida: DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Quantidade de mamona (em toneladas) Quantidade de biodiesel (em litros) Fonte: https://goo.gl/E76KHD Acesso: 28 set. 2018 1 560 2 1.120 ⋮ ⋮ 10 5.600 ⋮ ⋮ 560 Para determinar quantos litros de biodiesel são produzidos a partir de certa quantidade de mamona, podemos utilizar a seguinte fórmula: DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES � 560 Quantidade de mamona (em � �) Quantidade de biodiesel produzida com 1 � � de mamona Quantidade de biodiesel (em ℓ) Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj Da situação apresentada dizemos que a “quantidade de biodiesel” produzida está em função da “quantidade de mamona”. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Matematicamente como podemos definir função? DEFINIÇÃO DE FUNÇÃO Precisamos de dois conjuntos � e � não vazios. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Uma função � é uma relação que associa cada elemento ∈ � a um único elemento � ∈ �. Uma função � é uma relação que associa cada elemento ∈ � a um único elemento � ∈ �. EXEMPLO: Dados os conjuntos � e � abaixo, observe a relação representada pelo diagrama de flechas. � � 1, 2, 10 � � �560, 1.120, 5.600� DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 1• 2• 10 • � • 560 • 1.120 •5.600 � � 560 Mamona Biodiesel 1 560 2 1.120 10 5.600 Elementos de � que têm correspondência com os de �! DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 1• 2• 10 • � • 560 • 1.120 •5.600 � 1• 2• 10 • • 560 • 1.120 •5.600 �: � → � • 560 • 1.120 •5.600 DEFININDO DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES �: � → � �: → � � � �� � �: � → � �: → � � � �� � variável independente; � variável dependente; � domínio da função; � contradomínio da função. OBSERVAÇÕES DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 1• 2• 3• � • 2 • 6 •8 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj � não é função! O elemento 3 de A não possui correspondente em B. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 1• 2• 3• � • 2 • 3 •4 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj � é função! A cada elemento de A corresponde um único elemento de B. � � � 1 DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 5• 5• 2 ! • � • 25 • 2 •4 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj � é função! A cada elemento de A corresponde um único elemento de B. � � " DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 4• � • 2 • 2 •4 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj � não é função! O elemento 4 de A possui dois correspondentes em B. � � # ! EXEMPLOS DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Tama- nho do pé No. sapato Impres- são Digital Pessoa Peso da carta Preço do selo A tabela a seguir representa uma relação entre o número de calças vendidas e o tamanho das mesmas. Represente-a por diagrama de flechas e responda: A correspondência representa uma função de A em B? Por quê? A correspondência de B em A seria uma função? Por quê? ATIVIDADE 1 Calças vendidas (�) 190 170 230 180 170 140 Tamanho (�) 38 40 42 44 46 48 (�) 190 170 230 180 170 140 (�) 38 40 42 44 46 48 RESOLUÇÃO ATIVIDADE 1 DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES FUNÇÃO INJETORA 1• 4• � • 2 • 8 •4 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj Sobra elementos no contradomínio! Conjunto Imagem é diferente do conjunto B! FUNÇÃO SOBREJETORA DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 5• 5• 2 ! • � • 25 • 2 � �: � → � Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj Pode haver a correspondência de 2 valores em A para um em B! Conjunto Imagem é o conjunto B! FUNÇÃO BIJETORA DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj Uma função é bijetora se é ao mesmo tempo injetora e sobrejetora! 5• 5• 4• � • 20 • 20 •16 � �: � → � Conjunto Imagem é o conjunto B! Considere três funções �, $ e ℎ, tais que: (&) A função � atribui a cada pessoa do mundo a sua idade (considere � como sendo ℕ); (() A função $ atribui a cada país a sua capital; ()) A função ℎ atribui a cada número natural o seu dobro (considere � e � como sendo ℕ). Classifique as funções em injetora, sobrejetora ou bijetora. ATIVIDADE 2 Uma locadora de automóveis anuncia uma promoção de aluguel de veículos na qual o locatário pagará uma taxa fixa de *$ 40,00 mais uma quantia proporcional a quantidade , de quilômetros rodados. Nessa promoção, para calcular a quantia - a ser paga pelo aluguel de um veículo, adota-se a fórmula: DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES - � 40 � 0,5 , (Adaptado de Souza, 2010) Participand o da aula Quanto uma pessoa pagará pelo aluguel do carro se rodar 50 ./? E 150 ./? - � 40 � 0,5 , A situação descrita pode ser representada em uma tabela: DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Quantidade de km rodados 0 50 150 Quantia a ser paga pelo aluguel (R$) 40 Uma outra forma de representar a situação descrita é utilizando um gráfico. PARES ORDENADOS DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Uma função � � �� � fornece, por definição, uma coleção de pares � , �� ��, ou � , ��, nos quais é qualquer elemento do domínio da função e �� �, ou �, é o correspondente valor da função. Estes pares são denominados pares ordenados. Uma função � � �� � fornece, por definição, uma coleção de pares � , �� ��, ou � , ��, nos quais é qualquer elemento do domínio da função e �� �, ou �, é o correspondente valor da função. Estes pares são denominados pares ordenados. Valor do desconto (em centavos) Valor arrecado por dia (R$) 0 40 50 100 150 200 DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES SISTEMAS DE COORDENADAS CARTESIANAS DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Sistema de coordenadas cartesianas – Plano � Recurso pelo qual estabelecemos uma correspondência bijetora entre os pontos do plano e os pares ordenados � , �� de números reais. Sistema de coordenadas cartesianas – Plano � Recurso pelo qual estabelecemos uma correspondência bijetora entre os pontos do plano e os pares ordenados � , �� de números reais. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 90° ℝ 0 Origem Eixo das Ordenadas ℝ DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES 0 & ( 3�&, (� SISTEMAS DE COORDENADAS CARTESIANAS DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES O gráfico de uma função � � �� � consiste da totalidadedos pontos � , �� cujas coordenadas satisfazem a relação � � �� �. Devemos sempre descobrir qual o domínio da função � � �� � para que não venhamos escolher valores de que não estão no domínio. O gráfico de uma função � � �� � consiste da totalidade dos pontos � , �� cujas coordenadas satisfazem a relação � � �� �. Devemos sempre descobrir qual o domínio da função � � �� � para que não venhamos escolher valores de que não estão no domínio. Agora, vamos traçar o gráfico da situação apresentada: quantia - a ser paga pelo aluguel de um veículo em função da quantidade , de quilômetros rodados. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES � 0 40 50 100 150 200 65 90 115 140 - � 40 � 0,50, 25 50 75 100 125 150 175 200 140 115 90 65 40 �0,15� 25 25 DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj É útil visualizar as curvas mentalmente antes de tentar traçá- las no papel. Se houver dúvidas sobre a curva entre dois pontos marcados, determine mais pontos no intervalo. Participand o da aula Qual a diferença entre um gráfico e um esboço gráfico? DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj Esboço! Conjunto dos traços iniciais, provisórios, de um desenho, de uma obra de arte. Participand o da aula Quantos pares ordenados são necessários para podermos construir um gráfico (esboço). Traçar o gráfico da função � � 3 � 1. ATIVIDADE 3 DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES � � 3 � 1 2 1 0 1 2 (-2,-5) (-1,-2) (0,1) (1,4) (2,7) DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES RESUMINDO Passo 01: Encontrar o domínio da função. Passo 02: Fazer uma tabela com valores de (escolhidos por você) e os valores de � (calculados pela relação dada) e escrever os pares ordenados ( , �). Passo 03: Marcar, no plano cartesiano, os pontos de acordo com os pares ordenados. Passo 04: Traçar uma curva contínua através destes pontos, indo da esquerda para a direita. DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES GRÁFICOS E FUNÇÕES DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Fonte: https://bit.ly/2NVNTFj �: � → � a cada elemento de A corresponde um único elemento de B. Reta perpendicular ao eixo ! não pode cortar a curva em mais de um ponto! Participand o da aula Quais dos seguintes gráficos representam uma função? DEFINIÇÃO E GRÁFICO DE FUNÇÕES Relacione adequadamente um gráfico a cada situação relatada. ATIVIDADE 4 �&� Eu tinha acabado de sair de casa, quando percebi que havia esquecido meus livros; então eu voltei para buscá- los. ATIVIDADE 4 �(� Tudo ia bem até que o pneu furou. ATIVIDADE 4 �)� Eu iniciei calmamente, mas aumentei a velocidade quando me dei conta de que iria me atrasar. ATIVIDADE 4 �,� Saí rapidamente de casa, mas comecei a andar mais lentamente para poder apreciar as vitrines das lojas. ATIVIDADE 4 IEZZI, Gelson. MURAKAMI, Carlos. Fundamentos de Matemática Elementar: conjuntos e funções. São Paulo: Atual Editora, 1985. LIPSCHUTZ, Seymour. LIPSON, Marc. Matemática Discreta. Tradução de Heloisa Bauzer Medeiros. Porto Alegre: Artmed Editora S.A., 2004. SOUZA, Joamir Roberto de. Novo olhar Matemática. Volume 1. São Paulo: FTD, 2010. Referências
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