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MATEMÁTICA I PRÉ-VESTIBULAR 49PROENEM.COM.BR F UNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS07 FUNÇÃO IDENTIDADE É a função real f(x) = x A imagem de qualquer x do domínio, é o próprio x. Assim, Im(f) = . O gráfi co é a reta bissetriz dos quadrantes ímpares do plano cartesiano. FUNÇÃO LINEAR É toda função real do tipo f(x) = ax, com a ∈ *. O gráfi co é sempre é uma reta não vertical que passa pela origem. A função linear é um caso particular da função polinomial do 1º grau, que será nosso próximo ponto de estudo. Lá faremos várias observações sobre o gráfi co dessas funções que serão válidas aqui também. FUNÇÃO POLINOMIAL DO 1º GRAU É toda função f: → tal que f(x) = ax + b, com a ∈ * e b ∈ . Exemplo: f(x) = 3x + 5 f(x) = 2x – 1 f(x) = x – 4 • Domínio = • Contradomínio = Imagem = COEFICIENTES Dada uma função do tipo y = ax + b, chamamos: Coefi ciente angular (a) É responsável pela inclinação da reta. O coefi ciente angular é a tangente do argumento. O argumento é o ângulo formado, no sentido anti-horário, a partir do eixo das abscissas em direção a reta da função. cateto opostoa Tg cateto adjacente = θ = ya Tg x ∆ = θ = ∆ Coefi ciente linear (b) O coefi ciente linear nos indica a intersecção da reta com o eixo y. f(x) = ax + b Se x = 0, temos que: f(x) = a (0) + b f(x) = b Logo o ponto é (0, b) R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR50 MATEMÁTICA I 07 F UNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS ZERO (RAIZ) DA FUNÇÃO O zero ou raiz da função é o valor de x que anula a função e grafi camente representa a intersecção da reta com o eixo x, já que encontramos esse valor igualando a mesma a zero (0), ou seja f(x) = 0. Exemplo: f(x) = ax + b → y = 0 ax + b = 0 ax = –b x = −b a Exemplo: Determine o zero da função f(x) = 2x – 6 2x – 6 = 0 2x = 6 x = 3 Ponto de intersecção do gráfi co com o eixo x é o ponto (3, 0) GRÁFICO Como o gráfi co de uma função do 1o grau é sempre uma reta, basta que tenhamos apenas dois pontos para fazê-lo. Exemplo 1: Esboce o gráfi co da função f(x) = 2x – 2 Podemos utilizar dois métodos: 1. Por tabela de valores f(2) = 2(2) – 2 → f(2) = 2 f(4) = 2(4) – 2 → f(4) = 6 2. Por coefi ciente e zero da função y = 2x - 2 → passa pelo ponto (0, -2) 2x - 2 = 0 coef. linear 2x = 2 → passa pelo ponto (1, 0) x = 1 ↓ zero da função Exemplo 2: Escreva a função f(x) = ax +b, cujo gráfi co no sistema cartesiano é representado abaixo. A função passa pelos pontos (2, 1) e (–1, 4) logo f(2) = 1 e f(–1) = 4, então: f(x) = ax + b f(x) = ax + b 2a + b = 1 f(2) = 1 f(–1) = 4 –a + b = 4 (-1) 2a + b = 1 –a + b = 4 3a = –3 a = -1 2(–1) + b = 1 –2 + b = 1 b = 3 Logo, a função é expressa por f(x) = –x + 3. Podemos usar um terceiro método que será explorado com mais detalhes ao fi nal do curso pois faz parte do estudo da Geometria Analítica. Observe no exemplo abaixo sua aplicação. PROEXPLICA Observe: Exemplo 3: Escreva a função f(x) = ax + b, cujo gráfi co no sistema cartesiano é representado abaixo. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 07 F UNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS 51 MATEMÁTICA I A função passa pelos pontos (2, 1) e (–1, 4) logo f(2) = 1 e f(–1) = 4, então: x y 1 2 1 1 0 1 4 1 = − – 2y +1 –4x +x +8 – y = 0 3y = -3x + 9 y = – x + 3 f(x) = – x + 3 PROTREINO EXERCÍCIOS 01. Determine o rezo da função f(x)= -2x + 10 02. Calcule a taxa de variação da função cujo gráfi co é a reta que passa pelos pontos A(1, 5) e B(2, 7) 03. Construa o gráfi co da função 2x 2, se x 3 f(x) 8, se 3 x 5 4x 28, se x 5 + ≤ = < ≤ − + > 04. Classifi que cada umas funções abaixo em crescente ou decrescente: c) Y = 3x + 1 d) F(x) = -2x - 1 e) Y = (x + 2)2 - (x - 3)2 05. Determine o valor de a, na função real, defi nida por F(x)=(4-2a)x+2, para que a função seja crescente. PROPOSTOS EXERCÍCIOS 01. Uma pessoa compra semanalmente, numa mesma loja, sempre a mesma quantidade de um produto que custa R$10,00 a unidade. Como já sabe quanto deve gastar, leva sempre R$6,00 a mais do que a quantia necessária para comprar tal quantidade, para o caso de eventuais despesas extras. Entretanto, um dia, ao chegar à loja, foi informada de que o preço daquele produto havia aumentado 20%. Devido a esse reajuste, concluiu que o dinheiro levado era a quantia exata para comprar duas unidades a menos em relação à quantidade habitualmente comprada. A quantia que essa pessoa levava semanalmente para fazer a compra era a) R$166,00. b) R$156,00. c) R$84,00. d) R$46,00. e) R$24,00. 02. Uma escola recebeu do governo uma verba de R$ 1000,00 para enviar dois tipos de folhetos pelo correio. O diretor da escola pesquisou que tipos de selos deveriam ser utilizados. Concluiu que, para o primeiro tipo de folheto, bastava um selo de R$ 0,65 enquanto para folhetos do segundo tipo seriam necessários três selos, um de R$ 0,65, um de R$ 0,60 e um de R$ 0,20. O diretor solicitou que se comprassem selos de modo que fossem postados exatamente 500 folhetos do segundo tipo e uma quantidade restante de selos que permitisse o envio do máximo possível de folhetos do primeiro tipo. Quantos selos de R$ 0,65 foram comprados? a) 476 b) 675 c) 923 d) 965 e) 1.538 03. O Salto Triplo é uma modalidade do atletismo em que o atleta dá um salto em um só pé, uma passada e um salto, nessa ordem. Sendo que o salto com impulsão em um só pé será feito de modo que o atleta caia primeiro sobre o mesmo pé que deu a impulsão; na passada ele cairá com o outro pé, do qual o salto é realizado. Disponível em: www.cbat.org.br (adaptado). Um atleta da modalidade Salto Triplo, depois de estudar seus movimentos, percebeu que, do segundo para o primeiro salto, o alcance diminuía em 1,2 m, e, do terceiro para o segundo salto, o alcance diminuía 1,5 m. Querendo atingir a meta de 17,4 m nessa prova e considerando os seus estudos, a distância alcançada no primeiro salto teria de estar entre a) 4,0 m e 5,0 m. b) 5,0 m e 6,0 m. c) 6,0 m e 7,0 m. d) 7,0 m e 8,0 m. e) 8,0 m e 9,0 m. 04. Numa sala de cinema, o preço da entrada inteira é R$ 20,00 e o da meia-entrada é R$ 10,00. Num certo dia, foram vendidos 1.500 ingressos, e a arrecadação foi de R$ 27.000,00. A razão entre a quantidade de meias-entradas e de entradas inteiras vendidas nesse dia foi de a) 1 6 b) 1 4 c) 1 3 d) 1 2 e) 2 3 05. Um indivíduo gastou 3 8 de seu salário em compras do mercado, 1 6 de seu salário na educação de seus fi lhos e 1 9 do seu salário com despesas de saúde. Depois destes gastos, ainda lhe restaram R$ 500,00 do seu salário. O salário deste indivíduo é de: a) R$ 766,00. b) R$ 840,00. c) R$ 1000,00. d) R$ 1250,00. e) R$ 1440,00. 06. Considere as seguintes cinco retas do plano cartesiano, defi nidas pelas equações: r1 : 2x + 3y = 5; r2 : –x + 1 3 y = 2; r3 : y = x; r4 : 2x = 5; r5 : x – y = 0. Apenas uma das retas defi nidas acima NÃO é gráfi co de uma função polinomial de grau 1, y = f(x). Essa reta é a: a) r1 b) r2 c) r3 d) r4 e) r5 R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR52 MATEMÁTICA I 07 F UNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS 07. O gráfi co abaixo apresenta informações sobre a relação entre a quantidade comprada (x) e o valor total pago (y) para um determinado produto que é comercializado para revendedores. O gráfi co abaixo apresenta informações sobre a relação entre a quantidade comprada (x) e o valor total pago (y) para um determinado produto que é comercializado para revendedores. Um comerciante que pretende comprar 2.350 unidades desse produto para revender pagará, nessa compra, o valor total de: a) R$ 4.700,00 b) R$ 2.700,00 c) R$ 3.175,00 d) R$ 8.000,00 e) R$ 1.175,00 08. Everton criou uma escala E de temperatura, com base na temperatura máxima e mínima de sua cidade durante determinado período. A correspondência entre a escala E ea escala Celsius (C) é a seguinte: ºE ºC 0 16 80 41 Em que temperatura, aproximadamente, ocorre a solidifi cação da água na escala E? a) – 16° E b) – 32° E c) – 38° E d) – 51° E e) – 58° E 09. Os pontos de um plano cartesiano de coordenadas (2, 2) e (4, -2) pertencem ao gráfi co de uma função f: → , defi nida por f (x) = ax + b. Qual o valor de a + b ? a) 0 b) 2 c) 4 d) 6 e) 8 10. O salário mensal de um vendedor é de R$ 750,00 fi xos mais 2,5% sobre o valor total, em reais, das vendas que ele efetuar durante o mês. Em um mês em que suas vendas totalizarem x reais, o salário do vendedor será dado pela expressão: a) 720 + 2,5 x b) 750 + 0,25 x c) 750,25 x d) 750 · (0,25 x) e) 750 + 0,025 x 11. “Para que seja possível medir a temperatura de um corpo, foi desenvolvido um aparelho chamado termômetro. O termômetro mais comum é o de mercúrio, que consiste em um vidro graduado com um bulbo de paredes fi nas, que é ligado a um tubo muito fi no, chamado tubo capilar. Quando a temperatura do termômetro aumenta, as moléculas de mercúrio aumentam sua agitação, fazendo com que este se dilate, preenchendo o tubo capilar. Para cada altura atingida pelo mercúrio está associada uma temperatura.” http://www.sofi sica.com.br/conteudos/Termologia/Termometria/escalas.php As principais escalas termométricas são Kelvin (K), Celsius (°C) e Fahrenheit (°F). A escala Celsius é a mais utilizada e se relaciona com as outras através das funções: 9CF 32 e K C 273 5 = + = + Há uma temperatura na qual a soma dos valores numéricos que a representam, nas escalas Celsius e Kelvin, vale 317. Na escala Fahrenheit, essa temperatura é um valor situado no intervalo: a) (70, 71]. b) (71, 72]. c) (72, 73]. d) (73, 74]. e) (74, 75]. 12. O gráfi co a seguir é de uma função polinomial do 1º grau e descreve a velocidade v de um móvel em função do tempo t: Assim, no instante t = 10 horas o móvel está a uma velocidade de km55 h , por exemplo. Sabe-se que é possível determinar a distância que o móvel percorre calculando a área limitada entre o eixo horizontal t e a semirreta que representa a velocidade em função do tempo. Desta forma, a área hachurada no gráfi co fornece a distância, em km, percorrida pelo móvel do instante 6 a 10 horas. É correto afi rmar que a distância percorrida pelo móvel, em km, do instante 3 a 9 horas é de a) 318 b) 306 c) 256 d) 212 13. Uma barra de ferro com temperatura inicial de -10°C foi aquecida até 30°C. O gráfi co anterior representa a variação da temperatura da barra em função do tempo gasto nessa experiência. Calcule em quanto tempo, após o início da experiência, a temperatura da barra atingiu 0°C. a) 1 min b) 1 min 5 seg c) 1 min e 10 seg d) 1 min e 15 seg e) 1 min e 20 seg 14. O gráfi co mostra o resultado de uma experiência relativa à absorção de potássio pelo tecido da folha de um certo vegetal, em função do tempo e em condições diferentes de luminosidade. R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULAR PROENEM.COM.BR 07 F UNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS 53 MATEMÁTICA I Nos dois casos, a função linear y = mx ajustou-se razoavelmente bem aos dados, daí a referência a "m" como taxa de absorção (geralmente medida em ì moles por unidade de peso por hora). Com base no gráfi co, se m1 é a taxa de absorção no claro e m2 a taxa de absorção no escuro, a relação entre essas duas taxas é: a) m1 = m2. b) m2 = 2m1. c) m1 . m2 = 1. d) m1 . m2 = -1. e) m1 = 2m2. 15. Na intenção de ampliar suas fatias de mercado, as operadoras de telefonia apresentam diferentes planos e promoções. Uma operadora oferece três diferentes planos baseados na quantidade de minutos utilizados mensalmente, apresentados no gráfi co. Um casal foi à loja dessa operadora para comprar dois celulares, um para a esposa e outro para o marido. Ela utiliza o telefone, em média, 30 minutos por mês, enquanto ele, em média, utiliza 90 minutos por mês. Com base nas informações do gráfi co, qual é o plano de menor custo mensal para cada um deles? a) O plano A para ambos. b) O plano B para ambos. c) O plano C para ambos. d) O plano B para a esposa e o plano C para o marido. e) O plano C para a esposa e o plano B para o marido. 16. (UECE 2019) Carlos é vendedor em uma pequena empresa comercial. Seu salário mensal é a soma de uma parte fi xa com uma parte variável. A parte variável corresponde a 2% do valor alcançado pelas vendas no mês. No mês de abril, as vendas de Carlos totalizaram R$ 9.450,00 o que lhe rendeu um salário de R$ 1.179,00 Se o salário de Carlos em maio foi de R$ 1.215,00 então, o total de suas vendas neste mês fi cou entre a) R$ 11.300,00 e R$ 11.340,00 b) R$ 11.220,00 e R$ 11.260,00 c) R$ 11.260,00 e R$ 11.300,00 d) R$ 11.180,00 e R$ 11.220,00 e) R$ 11.500,00 e R$ 11.540,00 17. (Uerj 2018) Os veículos para transporte de passageiros em determinado município têm vida útil que varia entre 4 e 6 anos, dependendo do tipo de veículo. Nos gráfi cos está representada a desvalorização de quatro desses veículos ao longo dos anos, a partir de sua compra na fábrica. Com base nos gráfi cos, o veículo que mais desvalorizou por ano foi: a) I b) II c) III d) IV 18. (Ueg 2018) No centro de uma cidade, há três estacionamentos que cobram da seguinte maneira: Estacionamento A Estacionamento B Estacionamento C R$ 5,00 pela primeira hora R$ 3,00 por cada hora subsequente R$ 4,00 por hora R$6,00 pela primeira hora R$ 2,00 por cada hora subsequente Será mais vantajoso, fi nanceiramente, parar a) no estacionamento A, desde que o automóvel fi que estacionado por quatro horas. b) no estacionamento B, desde que o automóvel fi que estacionado por três horas. c) em qualquer um, desde que o automóvel fi que estacionado por uma hora. d) em qualquer um, desde que o automóvel fi que estacionado por duas horas. e) no estacionamento C, desde que o automóvel fi que estacionado por uma hora. 19. (Enem 2018) A raiva é uma doença viral e infecciosa, transmitida por mamíferos. A campanha nacional de vacinação antirrábica tem o objetivo de controlar a circulação do vírus da raiva canina e felina, prevenindo a raiva humana. O gráfi co mostra a cobertura (porcentagem de vacinados) da campanha, em cães, nos anos de 2013, 2015 e 2017, no município de Belo Horizonte, em Minas Gerais. Os valores das coberturas dos anos de 2014 e 2016 não estão informados no gráfi co e deseja-se estimá-Ios. Para tal, levou-se em consideração que a variação na cobertura de vacinação da campanha antirrábica, nos períodos de 2013 a 2015 e de 2015 a 2017, deu-se de forma linear. Qual teria sido a cobertura dessa campanha no ano de 2014? a) 62,3 % b) 63,0 % c) 63,5 % d) 64,0 % e) 65,5 % R ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P. PRÉ-VESTIBULARPROENEM.COM.BR54 MATEMÁTICA I 07 FUNÇÃO DO 1º GRAU: EQUAÇÕES E GRÁFICOS 20. (CMRJ 2018) A figura abaixo ilustra o gráfico de duas funções reais g(x) = Mx + 2P e h(x) = 2Mx + P, com x ∈. Se o ponto de interseção tem coordenadas (3,5) então a) P = M b) P = 2M c) P = 3M d) P + M = 0 e) P + M = 1 05. APROFUNDAMENTO EXERCÍCIOS DE 01. (UFG 2007) Duas empresas financeiras, E1 e E2, operam emprestando um capital C, a ser pago numa única parcela após um mês. A empresa E1 cobra uma taxa fixa de R$ 60,00 mais 4% de juros sobre o capital emprestado, enquanto a empresa E2 cobra uma taxa fixa de R$ 150,00 mais juros de 3% sobre o capital emprestado. Dessa forma, a) determine as expressões que representam o valor a ser pago em função do capital emprestado, nas duas empresas, e esboce os respectivos gráficos; b) calcule o valor de C, de modo que o valor a ser pago seja o mesmo, nas duas empresas. 02. (Ufscar 2007) O serviço de recapeamento de uma estrada pode ser realizado com o uso da máquina 1, da máquina 2 ou das duas máquinas. As características dessas máquinas são: Área deestrada que a máquina recapeia por hora Custo horário do operador da máquina Número de horas de operação da máquina Máquina 1 600 m2 R$ 20,00 x Máquina 2 1000 m2 R$ 50,00 y a) Se as máquinas 1 e 2, trabalhando juntas, realizaram o serviço em um total de 10 horas, calcule o custo total dos operadores das máquinas e a área de estrada que foi recapeada. b) Se a estrada que será recapeada têm área equivalente a de um retângulo de 5 km por 10 m, determine a função que relaciona x e y indicados na tabela, e construa no plano cartesiano a representação gráfica dessa função. 03. (CP2 2006) O preço do gás natural para um consumidor residencial na cidade do Rio de Janeiro é obtido a partir das informações: Consumo (m³/mês) Tarifa (RS/m³) 0 a 7 2,20 8 a 23 2,90 24 a 83 3,60 acima de 83 3,77 O consumidor paga pelo que gasta de acordo com quatro níveis de consumo: Os sete primeiros metros cúbicos custam R$ 2,20 cada, os próximos dezesseis já custam mais caro, R$ 2,90 cada. Se o consumo for acima desses 23, mais caro fica (R$ 3,60 por cada metro cúbico)... e ainda existe mais uma faixa! Por exemplo, se o consumo da sua casa for de 25 m3, você deverá pagar 7 × 2,20 + 16 × 2,90 + 2 × 3,60 = R$ 69,00. a) Quanto pagará uma família cujo consumo for de 85 m3? b) Escreva uma expressão que dê o valor pago por uma residência cujo consumo mensal, N, está entre 8 e 23 m3/mês. 04. (UERJ 2005) Sabe-se que, nos pulmões, o ar atinge a temperatura do corpo e que, ao ser exalado, tem temperatura inferior à do corpo, já que é resfriado nas paredes do nariz. Através de medições realizadas em um laboratório foi obtida a função TA = 8,5 + 0,75 × TB , 12° ≤ TB ≤ 30°, em que TA e TB representam, respectivamente, a temperatura do ar exalado e a do ambiente. Calcule: c) a temperatura do ambiente quando TA = 25°C; d) o maior valor que pode ser obtido para TA. 05. (UNICAMP 2005) O custo de uma corrida de táxi é constituído por um valor inicial Q0, fixo, mais um valor que varia proporcionalmente à distância D percorrida nessa corrida. Sabe-se que, em uma corrida na qual foram percorridos 3,6 km, a quantia cobrada foi de R$ 8,25, e que em outra corrida, de 2,8 km, a quantia cobrada foi de R$ 7,25. a) Calcule o valor inicial Q0. b) Se, em um dia de trabalho, um taxista arrecadou R$ 75,00 em 10 corridas, quantos quilômetros seu carro percorreu naquele dia? GABARITO EXERCÍCIOS PROPOSTOS 01. B 02. C 03. D 04. B 05. E 06. D 07. E 08. D 09. C 10. E 11. B 12. A 13. D 14. E 15. E 16. B 17. B 18. D 19. B 20. C EXERCÍCIOS DE APROFUNDAMENTO 01. a) M1 = 1,04C + 60; M2 = 1,03C + 150 b) R$9.000,00 02. a) R$ 700,00 e 16.000 m2; b) y = 3 5 − x + 50, com x ≥ 0 e y ≥ 0 03. a) R$ 285,34; b) 2,9N - 4,9 04. a) TB = 22°C; b) TA = 31°C 05. a) R$ 3,75; b) 30 kmR ep ro du çã o pr oi bi da A rt. 1 84 d o C P.
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