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Unidade III MATEMÁTICA PARA ECONOMIA Profa. Deiby Gouveia Introdução ao conceito de Funções Objetivo Conceito de função. A álgebra dos conjuntos. Operações com conjuntos. Diagrama de Venn-Euler. Relações Para ordenado. Funções polinomiais. Função de 1º grau (função afim). Função de 2º grau. A Álgebra dos Conjuntos Conjuntos: agrupamentos, classes, categorias de elementos que têm uma característica em comum. Exemplo: A = conjunto dos alunos do primeiro ano do curso de Matemática da UNIP. Elementos: são as entidades que possuem a característica que define o conjunto. Exemplo: A = {Fernanda,Laís,Vítor} Número de elementos: n(A) = 3 Representação dos Conjuntos Os conjuntos, com seus elementos, admitem, principalmente, três tipos principais de representação: Enumeração Números naturais = N = {1, 2, 3, 4} Sobrinhos do Donald = {Huguinho, Zezinho, Luisinho} Lei de formação A = {x ∈ Z / 0 ≤ x ≤ 4} B = {seleções campeãs da copa do mundo} Representação dos Conjuntos Diagrama de Venn-Euler: A B 0 1 2 8 3 4 a b c d Operações com Conjuntos União: composição de todos os elementos. A ∪ B = { x/ x ∈ A ou x ∈ B} Exemplo: dados os conjuntos A={1,4,8} e B={7,8}. A ∪ B = {1,4,7,8} Operações com Conjuntos Exemplo: Operações com Conjuntos Intersecção: elementos comuns. A ∩ B = { x/ x ∈ A e x ∈ B} Exemplo:dados os conjuntos A={1,4,8} e B={7,8} A ∩ B = {8} Operações com Conjuntos Exemplo: Operações com Conjuntos Obs.: Se A ∩ B = φ, dizemos que A e B são conjuntos Disjuntos A B Operações com Conjuntos Diferença simétrica A - B = { x/ x ∈ A e x ∉ B} Exemplo: dados os conjuntos A={1,4,8} e B={7,8} A - B = {1, 4} B - A = { 7 } Operações com Conjuntos Exemplo: Operações com Conjuntos Complementar CAB = A = A – B = { x/ x ∈ A e x ∉ B} CAB - Lê-se: complementar de B com relação a A. O complementar de um conjunto A é o conjunto B formado por todos os elementos que não apresentam a característica que define o conjunto A, ou seja, todos os elementos que não pertencem a A. Operações com Conjuntos Ex.: A = cores primárias = {azul, amarelo, vermelho} A = cores não primárias = {verde, laranja, roxo, rosa, cinza, ocre etc.} Exemplo 1 Seja A = { 0, 1, 2, 3} e B = {0, 2} A ∪ B = A ∩ B = A – B = B – A = CAB = A – B = CBA = B - A = Exemplo 1 Seja A = { 0, 1, 2, 3} e B = {0, 2} A ∪ B = { 0, 1, 2, 3} A ∩ B = {0, 2} A – B = { 1, 3} B – A = φ CAB = A – B = { 1, 3} CBA = B - A = φ Exemplo 2 Seja S = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}, determinar o complementar dos conjuntos: A = { 2, 3, 4} ⇒ B = { 3, 4, 5, 6} ⇒ C = φ ⇒ Exemplo 2 Seja S = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}, determinar o complementar dos conjuntos: A = { 2, 3, 4} ⇒ A = {0, 1, 5, 6} B = { 3, 4, 5, 6} ⇒ B = {0, 1, 2} C = φ ⇒ C = { S } Diagrama de Venn-Euler Represente, através do diagrama de Venn-Euler, os dados abaixo: alunos que gostam só de matemática: 35. alunos que gostam só de português: 18. alunos que gostam das duas disciplinas: 31. alunos que não gostam de nenhuma: 16. Diagrama de Venn-Euler Represente, através do diagrama de Venn-Euler, os dados abaixo: alunos que gostam só de matemática: 35. alunos que gostam só de português: 18. alunos que gostam das duas disciplinas: 31. alunos que não gostam de nenhuma: 16 . Exemplo 3 Sejam os conjuntos A : { 0, 1, 2, 4, 5} e B: {0, 2, 4, 6} Determinar: (A ∩ B ) - A = Exemplo 3 Sejam os conjuntos A : { 0, 1, 2, 4, 5} e B: {0, 2, 4, 6} Determinar: (A ∩ B ) - A = Resolvendo por partes: (A ∩ B ) = { 0, 2, 4} (A ∩ B ) – A = φ Exemplo 3 Sejam os conjuntos A : { 0, 1, 2, 4, 5} e B: {0, 2, 4, 6} Determinar: (A ∩ B ) - A = Diagrama de Venn Euler A ∩B (A ∩B) – A A B A ∩B A 0 6 1 2 5 4 0 2 1 4 5 Exemplo 4 Sendo A: {x∈ Z/ x < 7} e B: { x ∈ Z/ 1 ≤ x < 8}. Represente o conjunto A e B pelo diagrama de Venn Euler e determine: A ∪ B , A ∩ B, A – B, B – A, CAB e CBA Exemplo 4 Sendo A: {x∈ Z/ x < 7} e B: { x ∈ Z/ 1 ≤ x < 8}. Represente o conjunto A e B pelo Diagrama de Venn Euler e determine: A ∪ B , A ∩ B, A – B, B – A, CAB e CBA Enumerando A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} B = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} Exemplo 4 Sendo A: {x∈ Z/ x < 7} e B: { x ∈ Z/ 1 ≤ x < 8}. Represente o conjunto A e B pelo Diagrama de Venn Euler e determine: A ∪ B , A ∩ B, A – B, B – A, CAB e CBA Enumerando: A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} B = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} Diagrama de Venn Euler A B 1 2 7 0 3 4 5 6 Exemplo 4 A B A ∪ B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} A ∩ B = { 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} A – B = { 0 } B – A = { 7 } CAB = A – B = { 0} CBA = B – A = { 7 } 1 2 7 0 3 4 5 6 Exemplo 5 Reconheça no diagrama abaixo, quem são os conjuntos hachurados: a) Exemplo 5 Reconheça, no diagrama abaixo, quem são os conjuntos hachurados: a) Resposta: temos na figura 3 conjuntos: A, B e C, estando hachurado o conjunto A, sendo: A ∩ B (hachurado), A ∩ C (não hachurado) e A ∩ B ∩ C (não hachurado). Portanto, temos representado por hachura todo o conjunto A menos o conjunto C: A – C. Exemplo 5 Reconheça, no diagrama abaixo, quem são os conjuntos hachurados b) , Exemplo 5 Reconheça, no diagrama abaixo, quem são os conjuntos hachurados b) Resposta: Temos na figura 3 conjuntos: A, B e C, estando hachurado o conjunto B e C: B ∩ C (hachurado) A ∩ C (não hachurado), A ∩ B (não hachurado) e A ∩ B ∩ C (não hachurado). Portanto, temos representado por hachura a soma dos conjuntos B e C, menos o conjunto A: (B U C) - A. Exemplo 6 Foi feita uma pesquisa de mercado com 1.000 consumidores e o resultado foi que 868 assistem regularmente à televisão, 743 leem regularmente uma revista semanal e 83 não fazem nem um nem outro. Faça o diagrama de Venn-Euler. Exemplo 6 Organizando as ideias: 1000 consumidores 868 assistem à TV 743 leem uma revista semanal 83 não fazem nem um e nem outro Total 1694 1694 - 1000 = 694 (TV e R) 868 - 694 = 174 (só TV) 743 - 694 = 49 (só R) Organizando as ideias: 1000 consumidores 868 assistem TV 743 leem uma revista semanal 83 não fazem nem um e nem outro Total 1694 1694 - 1000 = 694 (TV e R) 868 - 694 = 174 (só TV) 743 - 694 = 49 (só R) Exemplo 6 T R 174 694 49 83 U Interatividade Dez mil aparelhos de TV foram examinados depois de um ano de uso e constatou-se que 4.000 deles tinham problemas de imagem, 2.800 tinham problemas de som e 3.500 não apresentavam nenhum dos tipos de problema citados. Então, o número de aparelhos que apresentavam somente problemas de imagem é: a) 4.000 b) 3.700 c) 3.500 d) 2.800 e) 2.500 Par Ordenado Sejam os conjuntos A e B (não vazios), chamamos de Par Ordenado dos elementos de A e B ao par (a,b), onde: a ∈ A e b ∈ B Exemplo: Sejam H = {Daniel, Hélio, Marcos} e M= {Ana, Luiza, Marcela, Simone} (Daniel, Ana) → é par ordenado de H e M, pois Daniel ∈ H e Ana ∈ M (Ana, Daniel) → não é par ordenado de H e M, pois Ana ∉ H e Daniel ∉ M Plano Cartesiano O plano cartesiano é constituído por dois eixos: x - eixo das abscissas y - eixo das ordenadas Perpendiculares entre si, que se cruzam na origem. Cada ponto P = (a, b) do plano cartesiano é formado por um Par Ordenado de números, indicados entre parênteses (a abscissa e a ordenada), respectivamente. Esse par ordenado representa as coordenadas de um ponto. Plano Cartesiano Exemplo: Situemos o par ordenado (4,3) no plano. Resolução: O primeiro componente, 4, é representado sobre o eixo das abscissas e o segundo componente, 3, sobre o eixo das ordenadas. Exemplo De acordo com a representação gráfica abaixo, o par ordenado do ponto A, B e C são, respectivamente: Exemplo De acordo com a representação gráfica abaixo, o par ordenado do ponto A, B e C são, respectivamente: B = (6, 5) A= (-5,3) C = (4,5 ; -3,5) Produto cartesiano Definição: conjunto de todos os pares (x, y), tais que x pertence a A e y pertence a B, indicado pela expressão A x B A x B = {(x,y) / x ∈ A e y ∈ B} Ex.: A = {1, 2} e B = {2, 4, 6} Produto cartesiano Definição: conjunto de todos os pares (x, y), tais que x pertence a A e y pertence a B, indicado pela expressão A x B. A x B = {(x,y) / x ∈ A e y ∈ B} Ex.: A = {1, 2} e B = {2, 4, 6} A x B = {(1,2), (1,4), (1,6), (2,2), (2,4), (2,6)} Representação do produto cartesiano Diagrama cartesiano A = {1, 2} e B = {2, 4, 6} A x B = {(1,2), (1,4), (1,6), (2,2), (2,4), (2,6)} Representação do produto cartesiano Diagrama de Venn-Euler A = {1, 2} e B = {2, 4, 6} A x B = {(1,2), (1,4), (1,6), (2,2), (2,4), (2,6)} Relação binária Definição: qualquer subconjunto do produto cartesiano A X B é chamado de “relação de A em B”. A relação específica que envolve o produto cartesiano de dois conjuntos é chamada de “relação binária”. Representa-se a relação binária por R: A → B Relação binária Sejam A = { -2, -1, 1, 2} e B = {1, 4}. Sabendo que R = { (a,b) ∈ A x B / b = a2} 1° passo: A x B = { (-2, 1) (-2, 4) (-1, 1) (-1, 4) (1, 1) (1, 4) (2, 1) (2, 4)} 2° passo: identificar a condição b = a2 A x B = { (-2, 1) (-2, 4) (-1, 1) (-1, 4) (1, 1) (1, 4) (2, 1) (2, 4)} Logo R = { (-2,4) (-1,1) (1,1) (2,4)} Relação binária Representando graficamente R = { (-2,4) (-1,1) (1,1) (2,4)} Domínio, contradomínio e imagem de relação binária Domínio de uma relação conjunto de todos os elementos de A que estão na relação, ou seja, que têm seu respectivo par em B. notação: D(R) ou Dom(R) Contradomínio de uma relação conjunto de chegada, o conjunto que compõe o segundo elemento dos pares ordenados. notação: C(R) ou CD(R) Obs.: o CD é formado por todos os elementos do segundo conjunto, independentemente de estarem na relação ou não. Domínio, contradomínio e imagem de relação binária Imagem de uma relação conjunto dos elementos do segundo conjunto que estão na relação. Notação: I ou Im(R) Exemplo 1 Sendo A = {1, 2, 5, 6} e B = {2, 4, 6, 8} a) Descreva o conjunto de pares ordenados da relação: R = { xRy / y = 2x} Exemplo 1 Sendo A = {1, 2, 5, 6} e B = {2, 4, 6, 8} a) Descreva o conjunto de pares ordenados da relação: R = { xRy / y = 2x} Relação dada: y = 2x não é par ordenado. não é par ordenado. Assim, a relação R será: R = {(1, 2) ; (2,4)} x y = 2x Par ordenado 1 2 (1,2) 2 4 (2,4) 5 10 (5,10) 6 12 (6.12) Exemplo 1 Sendo A = {1, 2, 5, 6} e B = {2, 4, 6, 8} b) Identifique o domínio, contradomínio e imagem da relação: R = { xRy / y = 2x} Exemplo 1 Sendo A = {1, 2, 5, 6} e B = {2, 4, 6, 8} b) Identifique o domínio, contradomínio e imagem da relação R = { xRy / y = 2x} Resposta Relação encontrada foi: R = {(1, 2) ; (2,4)} D(R) = {1, 2} CD(R) = {2, 4, 6, 8} Im(R) = {2, 4} A y = 2x 1 2 2 4 5 10 6 12 Exemplo 2 Considere a relação binária f: A → B tal de A = {2, 3, 4} e B = {3, 4, 5, 6}. Determine o conjunto f sabendo que: f = {(x,y) ∈ A x B/ x divide y} Resposta: devemos determinar o conjunto de todos os pares ordenados (x, y) do produto cartesiano A X B, de tal forma que o 1° elemento x divida o 2° elemento y. Como (x,y) ∈ A X B, temos: Exemplo 2 f : A → B tal de A = {2, 3, 4} e B = {3, 4, 5, 6}. Condição: f = {(x,y) ∈ A x B/ x divide y} I. Se x = 2 ⇒ 2 divide 4 e 2 divide 6 ⇒ (2,4) e (2,6) são conjuntos de f II. Se x = 3 ⇒ 3 divide 3 e 3 divide 6 ⇒ (3,3) e (3,6) são conjuntos de f III. Se x = 4 ⇒ 4 divide 4 ⇒ (4, 4) é conjunto de f Assim, f: {(2,4), (2,6), (3,3), (3,6), (4,4)} Exemplo 3 A = {-3, -1, 0, 1, 2} e B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 9}, calcule o domínio e a imagem da função f : A → B, tal que f (x) = x2. Exemplo 3 A = {-3, -1, 0, 1, 2} e B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 9}, calcule o domínio e a imagem da função f : A → B tal que f (x) = x2. Lei de formação: f : A → B tal que f (x) = x2 D = {-3, -1, 0, 1, 2} Im = {0, 1, 4, 9} x f (x) = x2 Par ordenado -3 9 (-3, 9) -1 1 (-1, 1) 0 0 (0, 0) 1 1 (1, 1) 2 4 (2, 4) Interatividade Seja uma função f, de A em R, definida por f(x) = 4 – 3x2. Se A = {-2, -1, 0, 1, 2}, o conjunto imagem de f é: a) {1, 8, 4} b) {-8, -4, 1} c) {-8, -1, 4} d) {-8, -1, -4} e) {-8, 1, 4} Funções Polinomiais Função ⇒ relação com duas características específicas: I. O domínio da função é o primeiro conjunto. Isso quer dizer que todos os elementos do conjunto de partida estão na relação. II. Cada elemento do domínio tem somente um par. Não há um mesmo x para dois y diferentes. Assim, toda relação que apresenta as duas características anteriores é também chamada de função. Exemplo 1 R1: A → B R2: A → B 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Exemplo 1 R1: A → B R2: A → B Não é função Não é função (o elemento 4 de A não (o elemento 2 de A está associado a qualquer possui 2 imagens) Elemento de B) 1 2 3 4 1 2 3 4 5 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Exemplo 1 R3: A → B 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Exemplo 1 R3: A → B É função (cada elemento de A está associado a um único elemento de B). 1 2 3 4 1 2 3 4 5 Exemplo 2 Quais dos diagramas abaixo não representam função? Exemplo 2 Quais dos diagramas abaixo não representam função? Resposta: (1) e (5). Exemplo 3 Seja a função f: ℜ→ℜ definida pela lei de formação f(x) = x + 2. Qual é o elemento do domínio cuja imagem é igual a – 2? Exemplo 3 Seja a função f: ℜ→ℜ definida pela lei de formação f(x) = x + 2. Qual é o elemento do domínio cuja imagem é igual a – 2? Resposta: O que se quer descobrir nessa questão é qual o valor de x que tem f(x) igual a – 2, ou seja: f(x) = – 2 ⇒ x + 2 = – 2 ⇒ x = – 2 – 2 ⇒ x = – 4 O valor do domínio que tem imagem –2 é x = – 4. Função Função ⇒ y = f(x) Ex.: - O salário mensal S salário X hora ⇒ S = f(h)- Preço do prato em restaurante por kg preço X gramas ⇒ P = f (kg) - Valor da corrida de taxi preço X quilômetros ⇒ P = f (km) Função Funções a serem estudadas Função Polinomial do 1° grau. Função Linear. Função Constante. Função Polinomial do 2° grau. Função Polinomial do 1° grau ou Função Afim Definição: qualquer função de f de R em R dada por uma lei de formação. f : R → R, f(x) = ax + b, a e b ∈ R, a ≠ 0 e b ≠ 0 a = Coeficiente angular. b = Coeficiente linear. Exemplo: f(x) = 4x + 5 ⇒ a = 4 b = 5 f(x) = -3x + 22 ⇒ a = -3 b = 22 Exemplo 1 Na conta telefônica de uma residência, o valor a ser pago é calculado da seguinte maneira: Assinatura mensal dá direito a um certo número de ligações e custa R$ 23,00. Passando deste número, o valor de ligações (pulso) excedentes é calculado multiplicando-se o número de pulsos extras pelo valor de cada pulso, que é de 0,10 centavos. Em seguida, esse valor é acrescentado ao valor da assinatura mensal. Determinar a lei de formação y = f(x) e representá-la graficamente: Exemplo 1 Lei de formação: y = f(x) Modelo matemático: y = assinatura mensal x = pulso excedente Obs.: Valor fixo da assinatura : 23,00 Valor variável: 0,10 por pulso excedente y = 23 + 0,10 x Exemplo 1 Representação gráfica da função: y = 23 + 0,10 x Função Linear Caso particular da função afim. Lei de formação: f : R → R, f(x) = ax, a ∈ R, a ≠ 0 Exemplo: Preço do prato em restaurante por kg. Supondo o preço do kg por R$ 25,00. f(x) = 25.x a = 25 b = 0 50 2 x y y = 25x Função Constante Lei de formação f : R → R, f(x) = b, b ≠ 0 Ex.: Mensalidade da escola f(x) = 595,00 a = 0 b = 595 y x 595 Função de 1° grau: representação gráfica f(x) = ax + b a e b ∈ R, a ≠ 0 e b ≠ 0 a = Coeficiente angular b = Coeficiente linear a > 0 a < 0 Função Crescente Função Decrescente Raiz ou zero da função de 1° grau y = ax + b Par ordenado x = 0 ⇒ y = a.(0) + b (0, b) y = b y = 0 ⇒ 0 = ax + b -ax = b (x-1) a = -b (-b/a, 0) a -b/a b Exemplo 1 Construa o gráfico da função determinada por f(x) = x+1: x y = f(x)= x+1 -2 -1 -1 0 0 1 1 2 2 3 Exemplo 2 Construa o gráfico da função determinada por f(x) = x – 2 e observe: a) Qual o valor de x para que f(x) seja positivo; b) Qual o valor de x para que f(x) seja igual a zero; c) Qual o valor de x para que f(x) seja negativo. Exemplo 2 f(x) = x – 2 y a > 0 Par ordenado b = -2 (0, -2) x = -b/a = -(-2)/1 = 2 (2, 0) 0 2 x -2 a) Qual o valor de x para que f(x) seja positivo: b) Qual o valor de x para que f(x) seja igual a zero: c) Qual o valor de x para que f(x) seja negativo: Exemplo 2 f(x) = x – 2 y a > 0 Par ordenado b = -2 (0, -2) x = -b/a = -(-2)/1 = 2 (2, 0) 0 2 x -2 a) Qual o valor de x para que f(x) seja positivo: (x > 2) b) Qual o valor de x para que f(x) seja igual a zero: (x = 2) c) Qual o valor de x para que f(x) seja negativo: (x < 2) Aplicação: função receita Seja x a quantidade vendida de um produto, chamamos de função receita o produto do preço de venda por x e o indicamos por R. Lei de formação: R(x) = P. x R 0 x Aplicação: custo total Seja x a quantidade produzida de um produto, o custo total de produção ou simplesmente custo depende de x. À relação entre eles chamamos de função custo total ou simplesmente função custo e indicamos por C. Dois tipos de custos Custo fixo: não dependem da quantidade produzida, tais como aluguel, seguros e outros. Custo variável: parcela do custo que depende de x. CT = CF + CV Aplicação: custo total Lei de formação: CT(x) = CV + CF CT(x) = cu.x + CF 0 x Aplicação: lucro total A função lucro é definida como a diferença entre a função receita R e a função custo C. Indicando a função lucro por L, teremos: Lei de formação: L(x) = R(x) – C(x) Exemplo 1 Um posto de combustível calcula sua lucratividade separadamente, por bomba de combustível. Dessa forma, o custo de cada bomba é dado pelo rateio dos custos fixos do posto mais o custo do combustível vendido. Certa bomba de gasolina tem um custo fixo de R$ 1.200,00 e a gasolina vendida nessa bomba custa, para o posto, R$ 2,20 o litro. O posto vende o combustível a R$ 2,40. Determine: a) A função receita da bomba; b) A função custo da bomba; c) A função lucro da bomba; d) A quantidade mínima de combustível para a bomba dar lucro. Exemplo 1 a) R(x) = P. x , em que x é a quantidade vendida de um produto e P o preço de venda. R(x) = 2,40.x Exemplo 1 a) R(x) = P. x , em que x é a quantidade vendida de um produto e P o preço de venda. R(x) = 2,40.x b) C(x) = CF + CV C(x) = 1200 + 2,20x Exemplo 1 c) L(x) = R(x) – C(x) L(x) = 2,40x – (1200 + 2,20x) L(x) = 2,40x – 1200 – 2,20x L(x) = 0,20x – 1200 L 0 x -1200 Exemplo 1 d) A quantidade mínima de combustível para a bomba dar lucro: L(x) = 0,20x – 1200 0,20x -1200 = 0 0,20x = 1200 x = 6000 L 0 6000 x -1200 X > 6000 Exemplo 2 Um motorista de táxi cobra R$ 3,20 de bandeira, mais 0,80 por quilômetro rodado. Determinar: a) a lei da função que representa essa situação; b) quanto custa uma corrida de 8km; c) quanto poderia rodar um passageiro com R$ 20,00. Exemplo 2 Um motorista de táxi cobra R$ 3,20 de bandeira, mais 0,80 por quilômetro rodado. Determinar: a) a lei da função que representa essa situação: C(x) = 0,80x + 3,20 Exemplo 2 Um motorista de táxi cobra R$ 3,20 de bandeira, mais 0,80 por quilômetro rodado. Determinar: a) a lei da função que representa essa situação: C(x) = 0,80x + 3,20 b) quanto custa uma corrida de 8km: C(8) = 0,80.(8) + 3,20 C = 6,40 + 3,20 C = 9,60 Exemplo 2 Um motorista de táxi cobra R$ 3,20 de bandeira, mais 0,80 por quilômetro rodado. Determinar: c) quanto poderia rodar um passageiro com R$ 20,00: C(x) = 0,80x + 3,20 20,00 = 0,80x + 3,20 -0,80x = 3,20 -20,00 - 0,80x = -16,80 (x-1) 0,80x = 16,80 x = 16,80/0,80 x = 21 km Interatividade A função y = 5.x + 3 representa uma função: a) Linear. b) Constante. c) Quadrática. d) Afim. e) Cúbica Função polinomial do 2º grau ou quadrática Denominam-se funções quadráticas as funções polinomiais nas quais o maior grau do expoente da variável é 2. Lei de formação: f(x) = a x2 + bx + c , com a ≠ 0 Exemplos: f(x) = x2 − 6x + 5 a = 1 b = -6 c = 5 f(x) = x2 − 9 a = 1 b = 0 c = -9 Valor da função quadrática ou do 2º grau Determinar o valor de f(x) = 3 x2 + 2x +1, para x = 1 f(x) = 3×(1) 2 + 2×(1)+1 f(x) = 6 Na função f(x) = x2 − 9 , o valor para x = 3 é: f(x) = 3 2 − 9 f(x) = 9 − 9 f(x) = 0 Raiz ou zero da função de 2° grau Uma equação do 2º grau pode ter até duas raízes reais, que podem ser determinadas pela fórmula de Bhaskara: x = – b ± √ Δ ou x = – b ± √ b² – 4ac 2a 2a Δ = b² – 4ac Δ é chamado de discriminante da equação. Raiz ou zero da função de 2° grau Com relação ao discriminante Δ Δ > 0 ⇒ a equação possui duas raízesreais. Δ = 0 ⇒ a equação possui somente uma raiz real. Δ < 0 ⇒ a equação não possui raízes no conjunto dos números reais. Construção do gráfico: y = ax2 + bx + c O gráfico da função quadrática é uma parábola: Fonte: Livro-texto. Construção do gráfico Gráfico da função f(x) = x2 − 6x + 5: Modelos Lembre-se: a é o coeficiente do x² (ax²). a > 0, concavidade voltada para cima. a < 0, concavidade voltada para baixo. Exemplo 1 Dada a equação y = x2 – 6x + 5, pede-se: a) Identificar o sinal da função: a > 0 ⇒ CVC (concavidade voltada para cima) a) Raízes da função: x2 – 6x + 5 = 0 Exemplo 1 Dada a equação y = x2 – 6x + 5, pede-se: a) Identificar o sinal da função: a > 0 ⇒ CVC (concavidade voltada para cima) b) Raízes da função: x2 – 6x + 5 = 0 Δ = b² – 4ac x = – b ± √ b² – 4ac = -(-6) ± √16 Δ = (-6)2 – 4.(1).(5) 2ª 2(1) Δ = 36 – 20 x = 6 ± 4 Δ = 16 2 x’ = 5 x’’= 1 Exemplo 1 Dada a equação y = x2 – 6x + 5, pede-se: c) PM/ Pm da função. Exemplo 1 Dada a equação y = x2 – 6x + 5, pede-se: c) PM/ Pm da função. Determinando o Pm: xv = - b = - (-6) = 3 2a 2.(1) yv = - Δ = - 16 = -4 4a 4.(1) Logo, Pm = (3, -4) Exemplo 1 Dada a equação y = x2 – 6x + 5, pede-se: d) Representar graficamente a função I. a > 0 CVC II. Raízes: x’ = 1 x’’ = 5 III. Pm = (3, -4) Exemplo 2 Dada a equação y = -x2 + 9: a) Identificar o sinal da função: a < 0 ⇒ CVB (concavidade voltada para baixo) b) Raízes da função: -x2 + 9 = 0 -x2 = - 9 (x-1) x2 = 9 x = √ 9 x = ± 3 Exemplo 2 Dada a equação y = -x2 + 9: c) PM/ Pm da função: Determinando o PM: xv = - b = - (0) = 0 2a 2.(-1) yv = - Δ = - 36 = 9 4a 4.(-1) Logo, PM = (0, 9) Exemplo 2 Dada a equação y = -x2 + 9: c) Representação gráfica: I. a < 0 CVC II. Raizes: x’ = 3 x’’ = -3 III. PM = (0,9) Exemplo 3 Num parque de diversões A, quando o preço de ingresso é R$ 10,00, verifica-se que 200 frequentadores comparecem por dia; quando o preço é R$ 15,00, comparecem 180 frequentadores por dia. a) Admitindo-se que o número de frequentadores por dia (f) relaciona-se com o preço (p) por meio de uma função do 1º grau, obtenha a função f = f(p). b) Qual a receita máxima? c) Qual a quantidade máxima vendida de ingressos quando a receita é máxima? d) Qual o preço do ingresso quando a receita é máxima? Exemplo 3 Num parque de diversões A, quando o preço de ingresso é R$ 10,00, verifica-se que 200 frequentadores comparecem por dia; quando o preço é R$ 15,00, comparecem 180 frequentadores por dia. a) Admitindo-se que o preço (p) relaciona-se com o número de frequentadores por dia (f), obtenha a função p = f(f). x (frequentadores) y (preço) 200 10,00 180 15,00 Exemplo 3 y = ax + b 10 = 200.a + b equação I 15 = 180.a + b equação II Resolvendo o sistema linear: a = -0,25 e b = 60 Logo, p = -0,25q + 60 x (frequentadores) y (preço) 200 10,00 180 15,00 Exemplo 3 b) Qual a receita máxima? Sabendo que p = -0,25q + 60 R = p. q R = (-0,25q + 60).q R = -0,25q2 + 60q (função 2° grau: a < 0 ⇒ CVB a= -0,25 b = 60 c = 0) Para determinar a receita máxima: Δ = 602 -4.(-0,25).0 ⇒ Δ = 3600 yv = - Δ = - 3600 = 3600 4a 4.(-0,25) Logo, Rmáx = R$ 3.600,00 Exemplo 3 c) Qual a quantidade máxima de ingressos vendida quando a receita é máxima? xv = - b = -(60) = 120 2a 2.(-0,25) Logo, qmáx = 120 ingressos. d) Qual o preço do ingresso quando a receita é máxima? Para qmáx = 120 ingressos, temos que: p = -0,25q + 60 p = -0,25 ( 120) + 60 p = 30 Logo p = R$ 30,00 Exemplo 4 Considerando a Receita R = -2q2 + 200q na venda de q pares de sapatos e supondo que o Custo na sua fabricação seja dado por C = 40q + 1400. Determine o lucro máximo obtido com a comercialização dos sapatos. Exemplo 4 Considerando a Receita R = -2q2 + 200q na venda de q pares de sapatos e supondo que o Custo na sua fabricação seja dado por C = 40q + 1400. Determine o lucro máximo obtido com a comercialização dos sapatos. L = R – C L = (-2q2 + 200q) – (40q + 1400) L = -2q2 +160q -1400 Para determinar o Lmáx, basta encontrar o yv da função: Δ = (160) 2 -4.(-2).(-1400) ⇒ Δ = 14400 yv = - Δ = - 14400 = 1800 4a 4.(-2) Logo, Lmáx = R$ 1.800,00 Interatividade Determine o vértice de f(x) = x2 − 6x + 5: a) (1, 5) b) (5, – 4) c) (– 5, 4) d) (1, – 2) e) (3, – 4) ATÉ A PRÓXIMA! Slide Number 1 Introdução ao conceito de Funções A Álgebra dos Conjuntos Representação dos Conjuntos Representação dos Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Operações com Conjuntos Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Diagrama de Venn-Euler Diagrama de Venn-Euler Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 4 Exemplo 4 Exemplo 4 Exemplo 5 Exemplo 5 Exemplo 5 Exemplo 5 Exemplo 6 Exemplo 6 Exemplo 6 Interatividade Resposta Par Ordenado Plano Cartesiano Plano Cartesiano Exemplo Exemplo Produto cartesiano Produto cartesiano Representação do produto cartesiano Representação do produto cartesiano Relação binária Relação binária Relação binária Domínio, contradomínio e imagem de relação binária Domínio, contradomínio e imagem de relação binária Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 3 Interatividade Resposta Funções Polinomiais Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 3 Função Função Função Polinomial do 1 grau ou Função Afim Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Função Linear Função Constante Função de 1 grau: representação gráfica Raiz ou zero da função de 1 grau Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 2 Aplicação: função receita Aplicação: custo total Aplicação: custo total Aplicação: lucro total Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 2 Interatividade Resposta Função polinomial do 2º grau ou quadrática Valor da função quadrática ou do 2º grau Raiz ou zero da função de 2 grau Raiz ou zero da função de 2 grau Construção do gráfico: y = ax2 + bx + c Construção do gráfico Modelos Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 1 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 2 Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 3 Exemplo 4 Exemplo 4 Interatividade Resposta Slide Number 123
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