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23 3. FUNÇÃO 3.1 Conceito de função Dados dois conjuntos não vazios, A e B, uma função de A em B é uma relação na qual cada elemento x do conjunto A está associado a um único elemento y do conjunto B. Usamos a seguinte notação: “A cada x de A corresponde um único (x) de B, levado pela função .” 24 Exemplo 1: Dados conjuntos A = {−2,−1, 0, 1, 2} e B = {−8,−6,−4,−3, 0, 3, 6} relacionados da seguinte forma: Devemos associar cada elemento de A ao seu triplo em B. Note que: - todos os elementos de A têm correspondente em B; - a cada elemento de A corresponde um único elemento de B. Nesse caso, temos uma função de A em B, expressa pela fórmula y = 3x. 25 Exemplo 2: Dados A = {0, 4} e B = {2, 3, 5}, relacionamos A e B da seguinte forma: cada elemento de A é menor do que um elemento de B: Nesse caso, não temos uma função de A em B, pois ao elemento 0 de A correspondem três elementos de B, e não apenas um único elemento de B. Exemplo 3: Dados A = {- 4, - 2, 0, 2, 4} e B = {0, 2, 4, 6, 8}, associamos os elementos de A aos elementos de igual valor em B. Observe que há elementos em A que não têm correspondente em B. Nesse caso, não temos uma função de A em B. 26 3.2 Domínio, contradomínio e conjunto imagem Dada uma função 𝒇: 𝑨 → 𝑩, definimos: 1) Domínio da função ou D(f): Todos os elementos do conjunto A. 2) Contradomínio da função ou CD(f): Todos os elementos do conjunto B. 3) Imagem da função ou Im(f): Todos os elementos do contradomínio que estão associados ao domínio. Exemplo: O diagrama de flechas a seguir representa uma função f de A em B. Vamos determinar: a) D(f) b) b) CD(f) c) Im (f) d) f(3) e) x para f(x) = 4 27 3.3 Gráfico de função O gráfico de uma função é o conjunto de pares ordenados (x, y) que tenham x pertencente ao domínio da função e y = f(x). 3.3.1 Reconhecimento do gráfico de uma função Para saber se um gráfico representa uma função é preciso verificar se cada elemento do domínio existe apenas um único correspondente no contradomínio. Geometricamente significa que qualquer reta perpendicular ao eixo Ox deve interceptar o gráfico em um único ponto y x y x Existem retas perpendiculares ao eixo Ox que interceptam o gráfico em mais de um ponto; portanto, o gráfico não representa uma função de x em y. y x Existem retas perpendiculares ao eixo Ox que interceptam o gráfico em mais de um ponto; portanto, o gráfico não representa uma função de x em y. 28 3.3.2 Domínio e imagem a partir do gráfico Para determinar o domínio de uma função real através de um gráfico devemos observar a projeção da curva em relação ao eixo x, já a imagem é determinada pela projeção em relação ao eixo y. Exemplo: O gráfico abaixo representa uma função real, determine o domínio e a imagem dessa função. 𝑫 𝒇 = [−𝟐, 𝟑[ 𝑰𝒎 𝒇 = [−𝟐, 𝟐[ 29 3.3.3 Função crescente, decrescente e constante Seja a função 𝑓(𝑥) e dois pontos do domínio 𝑥1 < 𝑥2 , então dizemos que: 1) A função 𝑓(𝑥) é crescente nos intervalos onde 𝑓(𝑥1) < 𝑓(𝑥2) ; 2) A função 𝑓(𝑥) é decrescente nos intervalos onde 𝑓(𝑥1) > 𝑓(𝑥2) ; 30 3) A função 𝑓(𝑥) é constante nos intervalos onde 𝑓(𝑥1) = 𝑓(𝑥2); Exemplo: Determine no gráfico abaixo os intervalos do domínio da função de x em y onde a função é crescente, decrescente e constante: Respostas: [−2, 1[→ crescente ]1, 2] → constante ]2, 3[→ crescente ]3, 4] → decrescente 31 Exercício 08: Dados os diagramas abaixo, verifique se os mesmos representam uma função de A em B e de B em A, justificando sua resposta. a) b) c) Exercício 09: O diagrama de flechas abaixo representa uma função f de A em B. Determine: a) D (f) b) CD (f) c) Im (f) d) f (3) - f (5) e) x tal que f (x) = 4 32 Exercício 10: Verifique se os gráficos abaixo representam ou não uma função 𝑓: 𝑋 → 𝑌. a) c) b) d) 33 Exercício 11: Dado o gráfico da função f :X→Y abaixo, determine o que se pede. a) O domínio da função; b) A imagem da função; c) 𝑓 2 +𝑓 3,5 𝑓 1 2 d) O intervalo onde a função é crescente; e) Os intervalos onde a função é decrescente; f) O intervalo onde a função é constante. 34 Exercício 12: A função y = f(x) é crescente para 1 ≤ x < 3, decrescente para 3 ≤ x < 4 e é constante para x ≥ 4. O gráfico que mais adequadamente representa a função y = f(x) é: Exercício 13: Observe abaixo o gráfico de uma função real definida no intervalo [–5, 6]. 35 Exercício 14: Seja a função f: R → R definida por f(x) = x² - 7x + 9. Determine: a) O valor de f(-3); f(-2); f(0) e f(5); b) Os valores de x para que se tenha f(x) = -1. Exercício 15: Dadas as funções f(x) = 4x + 3 e g(x) = x² + a. Sabendo que f(2) - g(1) = 3, calcule o valor de a. Exercício 16: Seja f: IR* → IR a função definida por 𝑓 𝑥 = . Determine o valor de 𝑓 2 + 𝑓 1 2 . x 1+x2 . . Exercício 17: Um vendedor recebe mensalmente um salário fixo de R$ 1200,00 mais uma comissão de 8% sobre o que vender. a) Num mês em que suas vendas chegaram a R$ 6000,00, qual foi o salário total recebido? b) Se, em certo mês, esse vendedor recebeu R$ 1520,00, qual foi o valor de suas vendas? 36 Exercício 18: O preço do serviço executado por um pintor consiste em uma taxa fixa de R$ 50,00 mais R$ 15,00 por metro quadrado (m²) de área pintada. Determine: a) O preço cobrado pela pintura de 200 m². b) Um cliente pagou R$ 2300,00 pelo serviço de pintura. Qual a área pintada? Exercício 19: O preço do serviço executado por um pintor consiste em uma taxa fixa de R$ 50,00 mais R$ 15,00 por metro quadrado (m²) de área pintada. Determine: a) O preço cobrado pela pintura de 200 m². b) Um cliente pagou R$ 2300,00 pelo serviço de pintura. Qual a área pintada? Exercício 20: Considere as funções com domínio nos números reais dadas por e . Calcule . 5²3)( +−= xxxf 92)( +−= xxg )1( )1()0( f gf +
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