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Matemática DEFINIÇÃO DE FUNÇÃO 1 Sumário Introdução .................................................................................................................................... 2 Objetivo......................................................................................................................................... 2 1. Função .................................................................................................................................. 2 1.1. Definição ........................................................................................................................... 2 1.2. Domínio e Imagem ........................................................................................................... 4 Exercícios ...................................................................................................................................... 7 Gabarito ........................................................................................................................................ 8 Resumo ......................................................................................................................................... 9 2 Introdução Nesta apostila apresentaremos o conceito de função como sendo um dos mais importantes nos estudos da Matemática. Abordaremos e analisaremos de uma forma bem clara a relação que ocorre entre os conjuntos Domínio e Imagem. Através da Matemática, poderemos obter a relação entre dois conjuntos, entendendo a forma na qual eles se relacionam, e assim definiremos de um modo geral como sendo uma função. Objetivo • Introduzir o conceito de função. • Apresentar os conceitos de domínio e imagem, relacionando-os com a função. 1. Função 1.1. Definição Para que possamos definir o termo função, tomemos como exemplo dois conjuntos no qual chamaremos de A e B. Estes conjuntos possuem elementos que se associam entre eles, ou seja, um elemento de A está se correspondendo com algum elemento de B. A essa relação entre os conjuntos é que chamamos de função. Mas é necessário cada elemento do conjunto A esteja associado a apenas um elemento de B. Vejamos alguns exemplos práticos da aplicação de função: Quando vamos a alguma lanchonete, por exemplo, nos deparamos com aquelas tabelas de preços fixadas na parede, conforme a imagem abaixo: 3 Autor, 2019 Podemos perceber que para cada produto descrito na tabela, temos um preço correspondente, ocorrendo assim uma função conforme o conceito dado anteriormente. Outros exemplos práticos da utilização de função são a conta de energia elétrica, onde o valor pago será em função da quantidade de quilowatts consumidos durante o mês e a conta de água, cujo valor cobrado é de acordo com o consumo de metros cúbicos de água medido pelo hidrômetro. Assim, consideremos a relação f de A em B, no diagrama abaixo, onde todo elemento de A está associado, através de f, a um único elemento de B. Assim dizemos que f é uma função de A em B. Representação da função f de A em B Neste outro exemplo, veremos que g não é uma função de C em D, pois existe elemento em C, (o elemento 8) que não está associado, através de g, a elemento algum de D. Salgados Fritos ............... R$ 2,00 Salgados Assados ............... R$ 3,00 Refrigerante Lata ............... R$ 5,00 Suco Laranja Natural ............... R$ 8,00 Refresco de Laranja ............... R$ 3,00 Vitamina de Banana ............... R$ 5,00 TABELA DE PREÇOS 4 Representação da função g de C em D Agora veremos que t não é função de G em P, pois o elemento 4 está associado, através de t, a mais de um elemento de P. Representação da função t de G em P 1.2. Domínio e Imagem Para que possamos entender de uma forma bem clara o que é domínio de uma função e o que é imagem de uma função, vamos a um exemplo bem prático. Representação da função f de A em B Na figura acima, temos uma função f de A em B, onde o conjunto A é o domínio da função e o conjunto B, o contradomínio da função. Temos x є A e y є B e .3 C g .2 D 1. .1 5. .5 6. .6 8. 5 chamaremos de imagem de x pela função f, o valor y, que é o valor assumido pela função f para x є A . A sua representação será f(x) (lemos f de x). Assim, y = f(x). O conjunto imagem da função f é o conjunto de todos os y obtidos e indicamos por Im(f). Vejamos um exemplo: Consideremos os conjuntos A= {0,1,2,3} e B={0,1,2,3,4,5,6} e a função f: A → B que transforma x є A em 2x є B. Representação da função f(x)=2x Aqui temos f: A → B definida por f(x) = 2x, ou seja, y = 2x. Na indicação x 2x temos que x é transformado pela função f em 2x. Agora, podemos então concluir, que para caracterizar uma função, precisamos conhecer seus três componentes: o domínio A, o contradomínio B e uma regra que associa cada elemento de A a um único elemento y = f(x) de B. No exemplo citado, o domínio é A = {0,1,2,}, o contradomínio B={0,1,2,3,4,5,6} e a regra é dada por y = 2x e o conjunto imagem é dado por Im(f) = {0,2,4,6}. FIQUE ATENTO! Domínio: representado por todos os elementos do conjunto A. Contradomínio: representado por todos os elementos do conjunto B Imagem: representado por todos os elementos do contradomínio (conjunto B) que tem correspondente com o domínio (conjunto A). 6 Vamos entender através do auxílio das flechas que condições devem satisfazer uma relação f de A em B para ser considerada uma função: • É necessário que todo elemento x ∈ A (x pertence a A) participe de pelo menos um par (x, y) ∈ f (x e y pertencem a função), ou seja, todo elemento do conjunto A deve servir como ponto de partida da flecha. • É necessário que cada elemento x ∈ A (x pertence a A) participe de apenas um único par (x, y) ∈ f (x e y pertencem a função), ou seja, cada elemento de A deve servir como ponto de partida da flecha para um único elemento de B. Uma relação f só é função se atender as condições citadas acima, ou seja, caso ocorram as seguintes situações, f não é função: 1-Se existir um elemento de A do qual não parta flecha. A B 2- Se não existir um elemento de A que partam duas ou mais flechas do mesmo conjunto. A B Vamos a dois exemplos para que possamos sanar qualquer dúvida que ainda possa existir. Dados os conjuntos A= {0,-1,1,-3,3} e B= {0,3,27,-3,-9,1}, quais das relações seguintes são funções de A em B? a) f= {(x, y) є A X B | y = 3x2} Representando as relações no diagrama de flechas, temos: 7 Representação do diagrama de flechas: y=3x2 f é função, pois todo elemento de A está associado, através de f, a um único elemento de B. b) g= {(x,y) є A X B | y = x} Representação do diagrama de flechas: y=x g não é função, pois o elemento -1 pertencente a A não está associada, através de g, a nenhum elemento de B. Exercícios 1. (Autor, 2019) De acordo com o esquema a seguir, temos a representação de uma função de “A” em “B”: A B 18 20 40 9 10 20 8 Determine: a) Domínio b)Imagem c) f(9) d) f(10) 2. (Autor, 2019) Dada a função f: {-1, 0, 5, 10} R, definida por f(x)= 3x2+4, defina sua imagem. Para a resolução deste exercício, consulte os exemplos dados, ou seja, faça a substituição de cada elemento do conjunto na fórmula dada. 3. (Paiva, 1999) Dados os conjuntos A={-2,-1,0,1,2} e B={0,1,2,3,4,5), determine o domínio, o contradomínio e o conjunto imagem da função f={(x,y) є A X B| y = x2}. Gabarito 1. O exercício nos fornece os conjuntos A e B, então podemos responder ao que nos foi solicitado: A B a) Como vimos inicialmente, o conjunto em que as flechas saem é denominado Domínio, então: D = {9,10,20}. b) Conjunto imagem é todos os elementos do contradomínio (conjunto “B”) em que há relacionamento com o Domínio, então: Im = {18,20,40}. c) Perguntar qual a f(9) é a mesma coisa que perguntar qual a imagem do ponto 9, ou seja, f(9) = 18. 18 20 40 9 10 20 9 d) Perguntar qual a f(10) é a mesma coisa que perguntar qual a imagem do ponto 10, ou seja, f(10) = 20. 2. Se f:{-1, 0, 5, 10} precisamos apenas substituir cada valor de x na fórmula f(x)= 3x2+4 e obteremos o resultado. Tem-se então para: x=-1 f(-1)= 3.(-1)2+4 f(-1) = 7 x=0 f(0)= 3.(0)2+4 f(0)= 4 x= 5 f(5)= 3(5)2+4 f(5)= 79 x=10 f(10)= 3(10)2+4 f(10) = 304 Resumo Hoje aprendemos que uma função pode ser definida como a relação entre dois conjuntos, onde dado o conjunto A, seus elementos devem se corresponder à apenas um elemento do conjunto B. O conjunto A é chamado de Domínio, o conjunto B de contradomínio e os elementos do contradomínio, que se correspondem com o conjunto A, são chamados de imagem. De uma forma gráfica, podemos assim representar, onde todos os elementos de A (Domínio) possuem um correspondente em B (contradomínio) e a imagem é {0,2,4,6}: 10 Representação domínio, contradomínio e imagem f 0. .0 1. .2 2. .4 3. .6 A B 11 Referências bibliográficas DANTE, L.R. Matemática: volume único.1ª.ed. São Paulo, Ática PAIVA, M. Matemática: volume único. 1.ed.São Paulo, Moderna, 1999
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