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JOGOS MATEMÁTICOS Adilson 14.08.19 PROGRAMAÇÃO SEMESTRAL 1 Estudo de Funções Conceito de funções: - Domínio, contra domínio e imagem - Aplicações 2 Função do 1º Grau Raízes e Gráficos Aplicações: - Custos - Receita - Lucro - Demanda - Oferta 3 Função do 2º Grau Raízes e Gráficos Máximos e Mínimos Vértice Aplicações: - Máximos e Mínimos - Custo/Receita/Lucro - Demanda 4 Função Exponencial Raízes e Gráficos Equações Exponenciais Aplicações: - Crescimento e decrescimento populacional - Aplicações e investimentos 5 Função Logarítmica - Logaritmo - Gráfico - Aplicações: - Crescimento e decrescimento populacional - Cálculo do prazo de aplicações em investimento 6 Progressão Aritmética e Geométrica - Estudo das sequências - Aplicações e situações-problema MÁQUINA DE PROCESSAR NÚMEROS Todo número que entra na máquina tem que ser processado. Se a máquina é programada para duplicar, ela duplica TODO número que entra. Se entra 2, sai 4. Se entra 8, sai 16. E assim por diante. X = número que entra na máquina. Y = resultado do processamento A máquina processa QUALQUER número. Ex.: √2 -> 2√2 1/3 -> 2.1/3 ou 2/3 0,35 -> 0,70 1,666... -> 3,222... Máquina 1 Entra o 2, sai 4. Entra -1, sai -2. Isso significa que todo número que entra, está sendo multiplicado por 2. Se entrar X, sai X vezes 2. Logo, y = 2.x A(x) B(y) x = 2 y = 4 x = - 1 y = -2 x = 3 y = 6 x = 0 y = 0 y = 2.x = LEI DA FUNÇÃO Máquina 2 A(x) B(y) x = -3 y = -5 x = 0 y = -2 x = 1 y = -1 x = 5 y = 3 y = x – 2 Ex.: √2 -> √2-2 Máquina 3 A(x) B(y) x = -4 y = 7 x = 0 y = 15 x = 2 y = 19 x = 1 y = 17 y = 2x + 15 Máquina 4 A(x) B(y) x = -2 y = 5 x = 2 y = 5 x = 0 y = 1 x = 3 y = 10 y = x² + 1 Máquina 5 A(x) B(y) x = 6 y = 2 x = 4 y = 3 x = 2 y = 6 x = 12 y = 1 y = 12/x O zero (0) não funciona nessa máquina porque não é possível dividir nenhum número por ele. 21.08.19 O que é uma função matemática? É uma relação entre dois conjuntos numéricos A e B (não-vazios) na qual todos os elementos do conjunto de partida (entrada) estão relacionados com um elemento do conjunto de chegada (saída). PARTIDA CHEGADA A (x) B (y) 5 16 0 1 -2 -5 3 10 y = 3x+1 A máquina não processa nenhum número dividido por zero! Se tiver zero em uma parte do A, ela trava e não processa nenhum outro número. PARTIDA = A = {5; 0; 2; 3} CHEGADA = B = {16; 1; -5; 10} A (x) B (y) # # (número) # # # # # # É UMA FUNÇÃO. Todos os conjuntos em partida estão relacionados. A (x) B (y) # # # # # # # # # # NÃO É UMA FUNÇÃO. Todos os conjuntos em partida precisam se relacionar. A (x) B (y) # # # # # # # # # # # # Se tiver algum conjunto (número) em partida (A) que não se relacionou com um conjunto de chegada, NÃO É UMA FUNÇÃO. A (x) B (y) # # # # # # # # # # É UMA FUNÇÃO, porque os conjuntos de chegada não precisam estar todos relacionados, apenas os de partida. A (x) B (y) # # # # # # # # # É UMA FUNÇÃO, porque todos os conjuntos de partida estão relacionados, independente se dois números estão relacionados ao mesmo, porque dois números podem ter o mesmo resultado. Exemplo: y = x² 2 -> 4 -2 -> 4 A (x) B (y) # # # # # # # # # # É UMA FUNÇÃO, todos os conjuntos de partida estão relacionados. A (x) B (y) # # # # # # # # # É UMA FUNÇÃO, mesmo que um conjunto de partida se relacione com dois conjuntos de chegada. A (x) B (y) 3 6 5 10 É UMA FUNÇÃO DE A EM B -1 -2 f = A B 0 0 2v3 4v3 8 9 -5 Domínio A = {3; 5; -1; 0; 2v3} Contra domínio (tudo em B) B = {6; 10; -2; 0; 4v3; 8; 9; -5} Imagem (o que relacionou em B) Im = {6; 10; -2; 0; 4v3} A (x) B (y) # # # 1 Im = {1} # # A (x) B (y) # # # # Contra domínio e Imagem ficam iguais. # # # # LEI DA FUNÇÃO (ex.: y = 2x) RESTAURANTE Mesas Lugares 1 4 2 6 3 8 4 10 y = 2x+2 Se eu tiver 50 mesas, quantos lugares terão? y = 50 x 2 + 2 y = 102 lugares Chegaram 242 pessoas. Quantas mesas são necessárias? y = 242 y = 2x +2 2x + 2 = 242 2x = 242 – 2 2x = 240 x = 240/2 x = 120 mesas TÁXI Valor Fixo: R$10,00 Valor Variado: R$2,50 por Km rodado 1 12,50 2 15,00 3 17,50 4 20,00 y = 10 + 2,50x Se o passageiro pagou R$70,00, quantos Km ele rodou? y = 70 y = 10 + 2,50x 10 + 2,50x = 70 2,50x = 70-10 2,50x = 60 x = 60/2,50 x = 24 km O conceito de função [e estabelecido a partir das relações entre grandezas, tão presentes no cotidiano, sendo fundamental na modelagem matemática de fenômenos naturais, econômicos e sociais. As funções são classificadas de acordo com o “tipo” de expressão algébrica que representam. - Função do 1º grau - Função do 2º grau - Função do 3º grau - Função modular - Função exponencial - Função logarítmica, etc M = 500 x = número de dias de atraso Multa = 10 reais (já vai pagar de qualquer jeito porque já atrasou o pagamento) 0,40 por dia de atraso M (x) = 510 + 0,4x Valor fixo = 4,60 Valor variado = 0,96 Pagou 19,00 Y = 19 y = 4,60 + 0,96x 4,60 + 0,96x = 19 0,96x = 19 – 4,60 0,96x = 14,40 x = 14,40/0,96 x = 15km Preço à vista = y Preço normal = x Desconto = 30% = 0,30 Se tem 30% de desconto, paga 70% do produto y = 0,70x y = 7000 0,70x = 7000 x = 7000/0,70 x = 10.000 PREÇO NORMAL 10.000 + 10% = 11.000 28.08.19 Funções Y = ax +b a e b são números reais, e A é diferente de 0 Y= 2x-1 y = ax + b a= 2 b = -1 Y = 2,5x + 10 a = 2,5 b = 10 Y = 2x + 2 a = 2 b = 2 É uma função de 1º grau porque só tem uma variável (x). A de 2º grau só tem uma variável mas elevada ao quadrado y = 3x² + 5x – 1 FUNÇÃO CRESCENTE OU DESCRESCENTE E TAXA DE VARIAÇÃO CONSTANTE POR UNIDADE (TV) A taxa de variação sempre vai ser o “a”, ou seja, o número que acompanha o x na função. Só função de 1º grau sempre tem a mesma taxa de variação por unidade. y = 2x – 1 x | y -2 | -5 -1 | -3 0 | -1 1 | 1 2 | 3 aumenta +1 aumenta +2 Função crescente TV = 2 y = 2x + 2 x | y 1 | 4 2 | 6 3 | 8 4 | 10 5 | 12 aumenta +1 aumenta +2 Função crescente TV = 2 y = 2,5x + 10 x | y 0 | 10 1 | 12,5 2 | 15 3 | 17,5 4 | 20 aumenta +1 aumenta +2,5 Função crescente TV = 2,5 y = -3x + 5 x | y 1 | 2 2 | -1 3 | -4 4 | -7 aumenta +1 diminui 3 Função decrescente TV = -3 y = 5x - 3 x | y 0 | -3 1 | 2 2 | 7 3 | 12 aumenta +1 aumenta +5 Função crescente TV = 5 y = -2,8x + 15 TV = -2,8 O número de bolas aumenta de 5 em 5, e o nível e água aumenta 0, 35 a cada 5 bolas. Se tivéssemos 0 bolas, o nível de água seria 6 cm, que é o “valor fixo”. Se o nível de água aumenta 0,35 cm a cada 5 bolas, então ele aumenta 0,07 cm POR BOLA. Logo, TV = 0,07 por unidade Resposta: y = 0,07x + 6 R$3,00 por hora x 40 horas por semana = 120 reais hora extra 50%, ou seja, R$1,50 40h = 40x3 + 0 . 4,50 = 120 0 porque 40-40 41h = 40x3 + 1 . 4,50 = 124,50 1 porque 41-40 42h = 40x3 + 2 . 4,50 = 129 43h = 40x3 + 3 . 4,50 = 133,50 44h = 40x3 + 4 . 4,50 = 138 H = 40 x 3 + (h-40) . 4,50 S = 120 + 4,50 (h – 40) S = 120 + 4,50 (45 – 40) S = 120 + 22,5 S = 142, 50 A (x) B (y) -1 1 -2 5 3 9 0 0 5 15 4 2 6 Domínio (f) = {-1; 3; 0; 5; 2} Contra domínio = {1; -2; 5; 9; 0; 15; 4; 6} Imagem (f) = {1; 9; 0; 15; 6} F = a b y = 3x² - 5x + 6 f (x) = 3x² - 5x + 6 y = f (x) Determine f (3) 3.3² - 5.3 + 6 3.9 – 15 + 6 27 – 15 + 6 A (x) B (y) f (3) = 18 3 18 g (x) = 3x – 5 g(-5) 3.(-5) – 5 -15 – 5 A (x) B (y) g (-5) = -20 -5 -20 f (x) = x² + 2x +1 e g(x) = 5x +3 2.f (3) – 3.g (5) f (3) = 3² + 2.3 + 1 g (5) = 5.5+3 9 + 6 + 1 25 +3 f (3) = 16 g (5) = 28 Então 2.f (3) – 3.g (5) 2.16– 3.28 32 – 84 2.f (3) – 3.g (5) = - 52 04.09.19 Exercício Plano de Saúde A: y = 180 + 50x B: y = 270 + 40x y = 180 + 50.0 = 180 y = 270 + 40.0 = 270 y = 180 + 50.1 = 230 y = 270 + 40.1 = 310 y = 180 + 50.2 = 280 y = 270 + 40.2 = 350 y = 180 + 50.3 = 330 y = 270 + 40.3 = 390 y = 180 + 50.9 = 630 y = 270 + 40.9 = 630 y = 180 + 50.10 = 680 y = 270 + 40.10 = 670 O plano A é mais econômico até 8 consultas, em 9 consultas eles se equivalem, e a partir de 10 consultas o plano B é mais econômico. EQUIVALÊNCIA A = B 180 + 50x = 270 + 40x 50x – 40x = 270 – 180 10x = 90 x = 90/10 x = 9 Quando x < 9 o plano A é mais vantajoso. Quando x > 9 o plano B é mais vantajoso. FUNÇÃO CUSTO C(x) = Cf + Cv.x C(x) = Função Custo Cf = Custo Fixo Cv = Custo Variável por unidade x = unidades produzidas FUNÇÃO RECEITA R(x) = p.x R(x) = Função Receita p = preço de venda ou demanda x = unidades vendidas FUNÇÃO LUCRO L(x) = R(x) – C(x) ou L(x) = p.x – Cv – Cv.x L(x) = Função Lucro R(x) = Função Receita C(x) = Função Custo Um grupo de estudantes, dedicado à confecção de produtos de artesanato, tem um gasto fixo de R$ 6000,00 e, em material, gasta R$ 25,00 por unidade produzida. Cada unidade será vendida por R$ 175,00. A - Qual a Função Custo Total C(x) e qual o custo referente a 50 unidades? Cf = 6000 Cv = 25 por unidade C(x) = Cf + Cv.x C(x) = 6000 + 25x C(50) = 6000 + 25.50 C(50) = 6000 + 1250 C(50) = 7250 B - Qual a Função Receita Total R(x) e qual a receita referente a 50 unidades? P = 175 R(x) = p.x R(x) = 175.x R(50) = 175.50 R(50) = 8750 C - Qual a Função Lucro Total C(x) e qual o lucro referente a 50 unidades? L(x) = R(x) – C(x) L(50) = 8750 – 7250 L(50) = 1500 OU L(x) = 175.x – 6000 – 25.x L(x) = 150x – 6000 L(50) = 150.50 – 6000 L(50) = 7500 – 6000 L(50) = 1500 É possível mudar o lucro total com outro valor de unidade sem refazer todas as fórmulas. Por exemplo: L(90) = 150.90 – 6000 L(90) = 13500-6000 L(90) = 7500 PONTO DE EQUILÍBRIO É quando não tem lucro nem prejuízo, quando a receita é igual ao custo. D - Qual o PE (Ponto de Equilíbrio) C(x) = R(x) 175x – 25x = 6000 150x = 6000 x = 6000/150 x = 40 unidades 11.09.19 Um grupo de estudantes, dedicado à confecção de produtos de artesanato, tem um gasto fixo de R$25000,00 e, em material, gasta R$50,00 por unidade produzida. Cada unidade será vendida por R$200,00. A – Função Custo Total C(x) = 25000 + 50.x Se X = 10 C(10) = 25000 + 50.10 C(10) = 25000 + 500 C(10) = 255000 B – Função Receita Total R(x) = 200.x Se x = 150 R(150) = 200.150 R(150) = 30000 C – Função Lucro Total L(x) = 200x – 25000 – 50.x L(x) = 150x – 25000 Se ele produzir e comercializar 800 unidades L(800) = 150.800 – 25000 L(800) = 120000 – 25000 L(800) = 95000 Ou C(800) = 25000 + 50.800 C(800) = 25000 + 40000 C(800) = 65000 R(800) = 200.800 R(800) = 160000 L(800) = 160000 – 65000 L(800) = 95000 D – Ponto de Equilíbrio R(x) = C(x) x = 50 200.x = 25000 + 50.x 200x – 50x = 25000 150x = 25000 x = 25000/150 x = 166,7 = 167 unidades Se ele quiser 100.000 de lucro, quanto ele precisa vender? L(x) = 150.x – 25000 L(x) = 100.000 150.x – 25000 = 100.000 150x = 100.000 + 25000 150x = 125.000 x = 125.000/150 x = 833 unidades para ter 100.000 de lucro. 18.09.19 GRÁFICO DE FUNÇÃO DO 1º GRAU crescente decrescente y = 2x – 4 crescente porque é positivo (+2x) x | y 0 | -4 (0, -4) 2 | 0 (2, 0) y = -3x + 1 decrescente (-3x) x | y 1 | -2 (1, -2) 2 | -5 (2, -5) y = x -2 x | y 3 | 1 (3, 1) 5 | 3 (5, 3) E quando tem o gráfico e precisa descobrir a função? A (1, 1) B (3, 5) Isso significa que x | y 1 | 1 (1, 1) entra 1, sai 1 3 | 5 (3, 5) entra 3, sai 5 y = a.x + b y = a.x + b a = 1 a = 3 y = 1 y = 5 1 = a.1 + b 5 = a.3 + b a + b = 1 3ª = b = 5 1a + b = 1 3a + b = 5 - -2a = -4 a = -4/-2 a = 2 Volta na função: a + b = 1 e substitui o A 2 + b = 1 b = 1 – 2 b = -1 a = 2 b = -1 y = 2x – 1 Ou seja, quando x é 1 fica 2.1 – 1 = 2 – 1 = 1 (y), quando x é 3 fica 2.3 – 1 = 6 – 1 = 5 (y) A (2, -3,5) B (0, 2,5) Isso significa que x | y 2 | -3,5 0 | 2,5 y = a.x + b y = a.x + b y = -3,5 y = 2,5 x = 2 x = 0 - 3,5 = a.2 + b 2,5 = a.0 + b 2a + b = -3,5 0a + b = 2,5 - 2a = -6 a = -3 0a + b = 2,5 b = 2,5 y = -3x + 2,5 A (1, 1) B (-1, -5) Isso significa que x | y 1 | 1 -1 | -5 y = ax + b y = ax + b y = 1 y = -5 x = 1 x = -1 1 = a.1 + b -5 = a.(-1) + b 1a + b = 1 -1a + b = -5 - 2a = 6 a = 3 1a + b = 1 1.3 = b + 1 3 = b + 1 b = 1 – 3 b = -2 Nesse caso, também poderia ter feito + ao invés de – pra poder anular o A e descobrir o B. Assim: 1a + b = 1 -1a + b = -5 + 2b = -4 b = -2 1a + b = 1 1a -2 = 1 1a = 1 + 2 a = 3 y = 3x -2 A (1, 2) B (3, -2) Isso significa que x | y 1 | 2 3 | -2 Y = ax + b y = ax + b y = 2 y = -2 x = 1 x = 3 2 = a.1 + b -2 = a.3 + b 1a + b = 2 3a + b = -2 - -2a = 4 a = 4/-2 a = -2 2 = a.1 + b 2 = -2 + b b = 2 + 2 b = 4 Y = -2x + 4 25.09.19 OFERTA E DEMANDA Geralmente, a quantidade de mercadoria demandada no mercado pelos consumidores irá depender do preço da mesma. Quando o preço baixa, os consumidores procuram mais a mercadoria. Caso o preço suba, os consumidores procurarão menos. Demanda ou procura é a quantidade de determinado bem ou serviço que os consumidores desejam adquirir, num período. A oferta é a quantidade de determinado bem ou serviço que os produtores e vendedores desejam vender em determinado período. O preço em uma economia de mercado é determinado tanto pela oferta como pela procura. A Oferta Agregada representa o que as empresas, no seu conjunto, estão disposta a produzir e a vender para cada nível geral de preços, assumindo como constantes todas as restantes variáveis determinantes da oferta agregada tais com as tecnologias disponíveis e as quantidades e preços dos fatores produtivos. PONTO DE EQUILÍBRIO O equilíbrio de mercado de um bem ou serviço é um ponto único, no qual a quantidade que os consumidores desejam comprar é exatamente igual à quantidade que os produtores desejam vender. Quando ocorre excesso de oferta, os vendedores acumularão estoques não planejados e terão que diminuir seus preços, concorrendo pelos escassos consumidores. No caso de excesso de demanda, os consumidores estarão dispostos a pagar mais pelos produtos escassos. Quando o preço de cada bicicleta é $160,00; então 20 bicicletas são vendidas, mas se o preço é R$150,00, então 25 bicicletas são vendidas. Encontre a equação de demanda. A (20, 160) B (25, 150) Y = ax + b y = ax + b 160 = 20a + b 150 = 25a + b 20a + b = 160 25a + b = 150 - -5a = 10 a = -2 160 = 20.(-2) + b 160 = -40 + b 160 + 40 = b b = 200 Y = -2x + 200 Em relação à oferta, quando o preço de cada bicicleta é R$200,00, então 20 bicicletas estão disponíveis no mercado; mas quando o preço for R$220,00, então 30 bicicletas estão disponíveis no mercado. Qual a equação de oferta? A (20, 200) B (30, 220) Y = ax + b y = ax + b 200 = 20a + b 200 = 30a + b 20a + b = 200 30a + b = 220 - -10a = -20 a = 2 200 = 20.2 + b 200 = 40 + b 200 – 40 = b b = 160 Y = 2x + 160 Ache o ponto de equilíbrio de mercado para as equações de demanda e oferta determinadas e faça os respectivos gráficos no mesmo sistema de coordenadas, assinalando o ponto de equilíbrio. Oferta = demanda -2x + 200 = 2x + 160 -2x -2x = 160 – 200 -4x = -40 x = 10
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