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Gabarito das Autoatividades INTRODUÇÃO AO CÁLCULO (MATEMÁTICA) 2010/1 Módulo III 3UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O UNIDADE 1 TÓPICO 1 1 Determine os seguintes conjuntos apresentando os seus elementos na forma tabular ou descritiva: a) A = {x x é Estado Brasileiro da Região Sul} b) B = {x x é algarismo do sistema de numeração indo-arábico} c) C = {x x é número par entre 9 e 21} d) D = {x x é vogal da palavra Brasil} R.: a) A = {SC, PR, RS} b) B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} c) C = {10, 12, 14, 16, 18, 20} d) D = {a, i} 2 Destaque, entre os conjuntos a seguir, os conjuntos unitários e os conjuntos vazios: a) A = {x x é dia da semana que começa com a letra D} b) C = {x x é Estado do Brasil banhado pelo Oceano Pacífico} c) D = {x x é número par solução da equação x – 3 = 0} d) E = {x x é diagonal de um triângulo} R.: a) A = {Domingo} – Conjunto Unitário b) B = { } – Conjunto Vazio c) C = { } – Conjunto Vazio d) D = { } – Conjunto Vazio 3 Classifique as sentenças em verdadeiras (V) ou falsas (F), considerando os seguintes conjuntos: M = conjunto dos países do Mercosul; R = conjunto das regiões brasileiras; P = conjunto dos números primos; Q = conjunto dos números quadrados. a) ( V ) Paraguai ∈ M b) ( V ) Chile ∉ M c) ( F ) Uruguai ∉ M d) ( V ) Nordeste ∈ R e) ( V ) Uruguai ∉ R f) ( F ) 21 ∈ P g) ( F ) 23 ∉ P h) ( V ) 20 ∉ Q i) ( V ) 64 ∈ Q j) ( V ) Sudeste ∈ R k) ( V ) 2 ∈ P l) ( F ) 55 ∈ Q 4 Observe os diagramas a seguir e classifique as afirmações em verdadeiras (V) ou falsas (F): R.: GABARITO DAS AUTOATIVIDADES DE INTRODUÇÃO AO CÁLCULO 4 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) ( V ) 1 ∈ A f) ( F ) 4 ∉ B b) ( V ) 2 ∈ A g) ( V ) 5 ∈ A c) ( F ) 2 ∉ B h) ( V ) 5 ∉ B d) ( V ) 3 ∈ A i) ( F ) 7 ∉ B e) ( F ) 3 ∈ B j) ( V ) 8 ∈ B 5 Escreva o conjunto expresso pela propriedade: a) x é um número natural par; b) x é um número natural menor do que 8; c) x é um número natural múltiplo de 5 e menor do que 31. R.: a) A = {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, ..., 2n},∀n ∈ N b) B = {0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} c) C = {5, 10, 15, 20, 25, 30} 6 Escreva uma propriedade que define o conjunto: a) A = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9} b) B = {0, 2, 4, 6} c) C = {11, 13, 15, 17} d) D = {0, 1, 2, 3, 4, ... , 99, 100} R.: a) A = {x ∈ N | 0 ≤ x ≤ 9} b) B = {x ∈ N | x é par e 0 ≤ x ≤ 6} c) C = {x ∈ N | x é ímpar e 11 ≤ x ≤ 17} d) D = {x ∈ N | 0 ≤ x ≤ 100} 7 Sejam A = {x | x é número par compreendido entre 3 e 15}, B = {x | x é número par menor que 15} e C = {x | x é número par diferente de 2}. Usando os símbolos ⊂ ou ⊄, complete: R.: a) A ⊂ B b) A ⊂ C c) B ⊄ C 8 No diagrama seguinte, A, B e C são três conjuntos não vazios. Associe V ou F a cada uma das seguintes sentenças conforme ela seja verdadeira ou falsa, respectivamente: R.: 5UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 9 Observe os diagramas a seguir e classifique as afirmações em verdadeiras (V) ou falsas (F): R.: a) ( V ) 1 ∈ A b) ( F ) 4 ∈ A c) ( V ) 7 ∈ A d) ( V ) 7 ∈ B e) ( V ) 3 ∈ B f) ( V ) 11 ∈ C g) ( F ) 10 ∉ C 6 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O h) ( V ) 14 ∉ C i) ( F ) 15 ∉ U j) ( F ) 9 ∉ A k) ( V ) 17 ∉ A l) ( V ) 14 ∉ B m) ( F ) A ⊂ B n) ( F ) B ⊂ C o) ( V ) A ⊄ C p) ( V ) C ⊂ U q) ( F ) A ⊄ U r) ( F ) U ⊂ B 10 Classifique as seguintes sentenças em (V) verdadeiras ou (F) falsas: R.: a) ( F ) A ≠ B e B ≠ C ⇒ A ≠ C. b) ( V ) x ∈ A e A ⊂ B ⇒ x ∈ B. c) ( F ) ∀x ∈ A e A ⊃ B ⇒ x ∈ B. d) ( F ) Se A = {x x é número par positivo}, então 2 ⊂ A. e) ( V ) Se A = {x x é número par positivo}, então A ⊃ {2, 4}. 11 (PAIVA, 2000, p. 16) Antes de resolvermos esta questão, vamos recordar algumas notações e alguns conceitos de geometria: ● Pontos são nomeados por letras latinas maiúsculas (A, B, C, D, ...). ● Retas são nomeadas por letras latinas minúsculas (a, b, c, d, ..., r, s, t, ...). ● Um segmento de reta de extremos A e B é indicado por . ● Uma semirreta de origem A que passa por B é indicada por . ● Uma reta é um conjunto de pontos; logo, cada um de seus pontos é um elemento da reta. ● Uma semirreta é um conjunto de pontos; logo, cada um de seus pontos é um elemento da semirreta. ● Um segmento de reta é um conjunto de pontos; logo, cada um de seus pontos é um elemento do segmento de reta. Agora, de acordo com a figura, classifique as afirmações em V (verdadeiras) ou F (falsas): R.: a) ( V ) A ∈ r b) ( F ) A ⊂ r c) ( V ) { A } ⊂ r d) ( F ) ∈ r 7UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O e) ( V ) ⊂ r f) ( V ) ⊂ g) ( V ) A ∈ h) ( F ) A ⊂ TÓPICO 2 1 Sendo A = {0, 1, 2, 3}, B = {0, 2, 3, 5}, C = {x x é número par positivo menor que 10} e D = {x x é número ímpar compreendido entre 4 e 10}, determine: R.: a) A ∪ B = {0, 1, 2, 3, 5} b) A ∪ C = {0, 1, 2, 3, 4, 6, 8} c) A ∪ D = {0, 1, 2, 3, 5, 7, 9} d) C ∪ D = {2, 4, 5, 6, 7, 8, 9} e) B ∪ D = {0, 2, 3, 5, 7, 9} f) C ∩ D = { } g) A ∩ B = {0, 2, 3} h) A ∩ C = { 2 } i) A ∩ D = { } j) B ∩ C = { 2 } k) (A ∩ B) ∩ C = { 2 } l) (A ∩ C) ∩ D = { } 2 O que se pode dizer do conjunto A ∪ B, sabendo que A = ∅? Justifique sua resposta. R.: Quando A = ∅, temos que A ∪ B = B, pois o vazio está contido em qualquer conjunto. Desse modo A = ∅ é um subconjunto de B, implicando que A ∪ B resulte no próprio B. 3 O que se pode dizer do conjunto A ∪ B, sabendo que A ⊂ B ? Justifique sua resposta. R.: Quando A ⊂ B, temos que A ∪ B = B, pois se A é um subconjunto de B, então para todo e qualquer elemento x pertencente a A, x pertencerá também a B. Logo A ∪ B = B, pois B contém os elementos de A e de B. 8 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 4 No diagrama a seguir, represente os conjuntos: A = {a, b, c, f, g, j}, B = {a, b, c, d, e, h, I}, C = {a, b, d, e, f, g, l, m} e sombreie a região que representa o conjunto dado pela expressão (A ∩ B) ∩ C. R.: 5 Dados os conjuntos A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {3, 4, 5, 6, 7} determine o conjunto A – B e B – A. R.: A – B = {1, 2} B – A = {6, 7} 6 Dados os conjuntos A = {x x é número inteiro par entre 1 e 11} e B = {x x é número inteiro entre 0 e 10} determine A – B e B – A. R.: A – B = {10} B – A = {1, 3, 5, 7, 9} 7 Sejam A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {3, 4, 5, 6, 7, 8} e C = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, determine o que se pede: R.: a) A – B = {1, 2} b) B – A = {6, 7, 8} c) A – C = { } d) C – A = {6, 7, 8, 9, 10} e) C – (A ∪ B) = {9, 10} f) (A ∩ C) – (B ∩ C) = {1, 2} g) (A ∪ B) – C = { } 8 No diagrama a seguir, sombreie a região que representa a expressão (A ∪ B) – C. R.: 9UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 9 Três conjuntos A, B e C são tais que: A ∩ B ∩ C = {a, i} B ∩ C = {a, i, j} A ∩ B = {a, i, h} A ∩ C = {a, i, e, f} C – (A ∪ B) = {d} B – (A ∪ C) = {b, c} A – (B ∪ C) = {g}. Utilizando os diagramas de Venn, determine os conjuntos A, B e C. R.: A = {a, e, f, g, h, i} B = {a, b, c, h, i, j} C = {a, d, e, f, i, j} 10 Sabendo que M = {2, 3, 4, 5, 6}, M ∪ N = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} e M ∩ N = {2, 3, 4}, determine o conjunto N. R.: N= { 1,2,3,4,7 } 11 Se A = {1, 3, 4, 5, 6}, A ∪ B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} e A ∩ B = {5, 6}, determine o conjunto B. R.: B= { 2,5,6,7} 10 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 12 Dados A ∩ B = {2, 3, 8}, A ∩ C = {2, 7}, B ∩ C = {2, 5, 6}, A ∪ B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 9, 10}, A ∪ C = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 8} e A ∪ B ∪ C = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10}, determine os conjuntos A, B e C. (Dica: faça uso dos diagramas de Venn) R.: A = { 1,2,3,4,7,8} B = { 2,3,5,6,8,9,10}C = { 2,5,6,7 } 13 Suponha que A ∪ B = {a, b, c, d, e, f, g, h}, A ∩ B = {d, e} e A – B = {a, b, c}. Determine o conjunto B. R.: B = { d, e, f, g, h } 14 Um conjunto A tem 13 elementos, A ∩ B tem 8 elementos e A ∪ B tem 15 elementos. Quantos elementos têm B? R.: n(B) = 8 + 2 = 10 15 (DANTE, 1999, p. 39) Uma prova com duas questões foi dada a uma classe de quarenta alunos. Dez alunos acertaram as duas questões, 25 acertaram a primeira questão e 20 acertaram a segunda questão. Quantos alunos erraram as duas questões? R.: 11UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 15 + 10 + 10 + x = 40 35 + x = 40 x = 05 alunos 16 (DANTE, 1999, p.39) Um professor de Português sugeriu em uma classe a leitura dos livros Helena, de Machado de Assis, e Iracema, de José de Alencar. Vinte alunos leram Helena, 15 leram só Iracema, 10 leram os dois livros e 15 não leram nenhum deles. a) Quantos alunos leram Iracema? b) Quantos leram só Helena? c) Qual é o número de alunos nessa classe? R.: a) 10 + 15 = 25 alunos b) 10 alunos c) 10 + 10 + 15 + 15 = 50 alunos 17 Uma escola tem 20 professores, sendo que 6 lecionam apenas matemática, 5 apenas física e 7 lecionam outras disciplinas distintas de matemática e física. Quantos são os professores que lecionam matemática e física? R.: 12 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 20 = 6 + x + 5 + 7 x = 02 professores 18 (PAIVA, 2000, p. 44) Há uma antiga rivalidade entre os fabricantes de dois refrigerantes: o grud-cola e o pimba-cola. Para se saber qual o preferido numa certa região, foi feita uma pesquisa entre 245 jovens dessa localidade e foram computados os seguintes resultados: 135 jovens bebem grud-cola; 75 jovens bebem os dois refrigerantes; 40 jovens não bebem nenhum dos dois refrigerantes. Sabendo que todos os 245 jovens opinaram, conclua qual o refrigerante preferido por eles e quantos jovens bebem esse refrigerante. 245 = 60 + 75 + x + 40 x = 245 – 175 x = 70 (apenas Pimba-Cola) 70 + 75 = 145 bebem Pimba-Cola. O refrigerante preferido é o Pimba-Cola; 145 jovens bebem esse refrigerante. 13UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 19 (PAIVA, 2000, p. 45) Nas favelas, devido às péssimas condições sanitárias, as doenças proliferam com muita rapidez. Em exames de fezes, feitos em 41 crianças faveladas, foi constatada a presença de três tipos de bactérias (A, B e C). Exatamente: • 23 crianças têm a bactéria A; • 11 crianças têm as bactérias A e B; • 25 crianças têm a bactéria B; • 12 crianças têm as bactérias B e C; • 22 crianças têm a bactéria C; • 11 crianças têm as bactérias A e C. Sabendo que cada uma das 41 crianças apresentou pelo menos uma das bactérias, quantas crianças apresentaram as três bactérias? R.: 41 = 1 + x + 11 – x + 2 + x + 11 – x + x + 12 – x – 1 + x x = 05 crianças 20 (DANTE, 1999, p. 39) Numa pesquisa feita com 1000 famílias para se verificar a audiência dos programas de televisão, os seguintes resultados foram encontrados: 510 famílias assistem ao programa A, 305 assistem ao programa B e 386 ao programa C. Sabe-se ainda que 180 famílias assistem aos programas A e B, 60 assistem aos programas B e C, 25 assistem a A e C, e 10 famílias assistem aos três programas. a) Quantas famílias não assistem a nenhum desses programas? R.: 315 + 170 + 75 + 15 + 10 + 50 + 311 + x = 1.000 946 + x = 1.000 x = 1.000 – 946 x = 54 famílias b) Quantas famílias assistem somente ao programa A? 14 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O R.: 315 famílias c) Quantas famílias não assistem nem ao programa A nem ao programa B? R.: 311 + 54 = 365 famílias 21 (DANTE, 1999, p. 40) Uma pesquisa mostrou que 33% dos entrevistados leem o jornal A, 29% leem o jornal B, 22% leem o jornal C, 13% leem A e B, 6% leem B e C, 14% leem A e C e 6% leem os três jornais. a) Quanto por cento não lê nenhum desses três jornais? R.: 12 + 7 + 16 + 8 + 6 + 0 + 8 + x = 100% 57 + x = 100% x = 43% b) Quanto por cento lê os jornais A e B e não lê C? R.: 7% c) Quanto por cento lê pelo menos um jornal? R.: 57% 15UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 22 (PAIVA, 2000, p. 44) Uma empresa, fabricante de achocolatados, pretende lançar um novo produto no mercado. Para isso encomendou uma pesquisa sobre as preferências dos consumidores entre duas embalagens A e B. Foram consultadas 402 pessoas, e o resultado foi precisamente o seguinte: • 150 pessoas gostaram somente da embalagem A; • 240 pessoas gostaram da embalagem B; • 60 pessoas gostaram das duas embalagens. Quantas pessoas não gostaram de nenhuma das duas embalagens, sabendo que todas as 402 pessoas opinaram? R.: 150 + 60 + 180 + x = 402 390 + x = 402 x = 402 – 390 x = 12 pessoas 16 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O TÓPICO 3 1 (DANTE, 1999, p. 9) Observe os números a seguir: - 3 3 2 0 1,5 4 4 31− 3 -1,22... 3,141592... A B C D E F G H I Dentre esses números, determine quais são: a) naturais; b) inteiros; c) racionais; d) irracionais. R.: a) C, E b) A, C, E c) A, B, C, D, E, F, H d) G, I 2 (DANTE, 1999, p. 9) Localize, na reta, aproximadamente, o ponto correspondente a cada número da questão anterior. R.: 3 (DANTE, 1999, p. 9) Identifique quais dos números a seguir não são números reais: ( ) 8 0 ; ( ) 0 8 ; ( ) 3 1− ; ( ) 4− ( ) –- 4 R.: 0 8 , pois não há número real que multiplicado por 0 resulte 8. 4− , não há número real que elevado ao quadrado resulte em -4. 17UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 4 Existe um maior elemento em cada conjunto explicitado a seguir? Explique sua resposta em cada caso: a) A = {x ∈ R x < 1,25} b) B = {x ∈ Q x < 1,25} c) C = {x ∈ Z x < 1,25} a) A = { X ∈ R | x < 1,25 } R.: Não existe um maior número real para x, pois para cada valor de x que sugerirmos existirá um outro que é maior que x e ainda é menor que 1,25. Exemplo: 1,249 < 1,2499 < 1,24999 < ... < x < ... < 1,25 b) B = { X ∈ Q | x < 1,25 } R.: Da mesma forma, não existe um maior número racional para x, pois para cada valor de x que sugerirmos existirá um outro que é maior que x e ainda é menor que 1,25. Exemplo: 1,249 < 1,2499 < 1,24999 < ... < x < ... < 1,25 c) C = { X ∈ Z | x < 1,25 } R.: Como x deve ser um número inteiro o maior valor será 1. Veja: 1 < 1,25 < 2 5 Escreva como você explicaria o que é o conjunto dos números reais para alguém que conhece o conjunto dos números racionais. R.: Esta questão permite várias soluções; solicitar aos acadêmicos que apresentem algumas possibilidades. 6 Escreva como você explicaria o que é o conjunto dos números reais para alguém que conhece somente o conjunto dos números inteiros. R.: Esta questão permite várias soluções; solicitar aos acadêmicos que apresentem algumas possibilidades. 7 Classifique as seguintes sentenças em (V) verdadeiras ou (F) falsas: R.: a) ( V ) É possível sempre encontrar um número real que esteja entre dois números reais distintos. b) ( V ) Para cada número inteiro podemos fazer corresponder um ponto na reta. c) ( F ) Para cada número racional podemos fazer corresponder um ponto na reta. 8 Apresente duas formas distintas para conceituar número real. 18 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O R.: Esta questão permite várias soluções; solicitar aos acadêmicos que apresentem algumas possibilidades. 9 Se A = {x ∈ R - 1 < x < 2} e B = {x ∈ R 0 ≤ x < 3}, o conjunto A ∩ B é o intervalo: a) (X) [0, 2) b) ( ) (0, 2) c) ( ) [-1, 3] d) ( ) (-1, 3) e) ( ) (-1, 3] R.: A alternativa correta é a letra A. 10 A diferença A – B, sendo A = {x ∈ R - 4 ≤ x ≤3} e B = { x ∈ R - 2 ≤ x < 5} é igual a: a) ( X) {x ∈ R | - 4 ≤ x < -2} b) ( ) {x ∈ R | - 4 ≤ x ≤ -2} c. ( ) {x ∈ R | 3 < x < 5} d. ( ) {x ∈ R | 3 ≤ x ≤ 5} e. ( ) {x ∈ R | - 2 ≤ x < 5} R.: A alternativa correta é a letra A. 11 Dados os intervalos A = ]-3, 10] e B = [5, 13[, determine: a) A ∪ B b) A ∩ B c) A – B d) B – A R.: a) A ∪ B = ]-3, 13[ b) A ∩ B = [5, 10] c) A – B = ]-3, 5[ d) B – A = ]10, 13[ 12 Dados os intervalos A = [2, +∞[ e B = ]-∞, 5[ , determine: A A B A ∩ B A B A ∪ B A ∩ B A – B B – A 19UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) A ∪ B b) A ∩ B c) A – B d) B – A R.: a) A ∪ B = ]-∞, +∞[ b) A ∩ B = [2, 5[ c) A – B = [5, +∞[ d) B – A = ]-∞, 2[ 13 Se A = {x ∈ R 0 < x < 2} e B = { x ∈ R -3 ≤ x ≤ 1}, então o conjunto (A ∪ B) – (A ∩ B), é: a) ( ) [-3, 0] ∪ ]1, 2[ b) ( ) [-3, 0[ ∪ [1, 2[ c) ( ) [-∞, -3] ∪ ]2, +∞[ d) ( ) ]0, 1] e) ( ) [-3, 2[ R.: A alternativa correta é a letra A. 14 Sejam os conjuntos A = {x ∈ R 1 ≤ x < 5} e B = { x ∈ R 2 ≤ x ≤ 6}. Assinale a alternativa correta: a) ( ) A ∩ B = {2, 3, 4} b) ( ) A ∩ B = {x ∈ R 2 ≤ x ≤ 5} c) ( ) A ∩ B = {x ∈ R 2 < x < 5} d) ( ) A ∩ B = {x ∈ R 2 < x ≤ 5} e) ( ) A ∩ B = {x ∈ R 2 ≤ x < 5} R.: A alternativa correta é a letra E. A B A ∪ B A ∩ B A – B B – A A B A ∪ B A ∩ B (A ∪ B) – (A ∩ B) A B A ∩ B 20 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 15 Sejam os conjuntos A = ]-∞, 1], B = ]0, 2] e C = [-1, 1]. O intervalo C ∪ (A ∩ B) é: a) ( ) ]-1, 1] b) ( ) [-1, 1] c) ( ) [0, 1] d) ( ) ]0, 1] e) ( ) ]-∞, -1] R.: A alternativa correta é a letra B. A B C A ∩ B C ∪ (A ∩ B) UNIDADE 2 TÓPICO 1 1 Determine a lei algébrica de cada uma das seguintes funções reais: a) f1 associa a cada número real seu dobro. b) f2 associa cada número real a seu quadrado. c) f3 associa cada número real a seu triplo menos 1. R.: a) f1: R R, f1 = 2x b) f2: R R, f2 = x 2 c) f3: R R, f3 = 3x – 1 2 Determine a lei algébrica de cada uma das seguintes funções, estabelecendo os conjuntos domínio e imagem: a) f1 é a função de R* em R*, que associa a cada número real seu inverso. b) f2 é a função de N em N, que associa a cada número natural o quadrado de seu sucessor. c) f3 é a função de R+ em R+, que associa a cada número real sua raiz quadrada. R.: a) f1 = x 1 , D = R*, Im = R* b) f2 = (x + 1) 2, D = N, Im = N c) f3 = x , D = R+, Im = R+ 21UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 3 Determine o domínio de cada uma das seguintes funções reais: a) f(x) = 4x – 5 b) f(x) = -x2 – 7x + 5 c) f(x) = 1x 1 − d) f(x) = 4x + e) f(x) = 9x 310x 2 − + f) f(x) = 2x 1x − − R.: a) D = R b) D = R c) D = R – { 1 } d) D = {x ∈ R x ≥ 4} e) D = R – { ±3 } f) D = R – { 2 } 4 Classifique as seguintes sentenças em (V) verdadeiras ou (F) falsas: a) b) c) d) e) f) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) A função f: R+ → R+ definida por f(x) = x2 é injetora. A função f: R → R definida por f(x) = x + 1 é bijetora. A função f: {0, 1, 2, 3} → R definida por y = x – 1 não é sobrejetora. A função f: {0, 1, 2, 3} → N definida por y = x + 1 é injetora. A função f: R → R definida por f(x) = x2 + 1 é bijetora. A função f: N → R+ definida por y = x é bijetora. R.: 5 Seja a função real dada por f(x) = x + 2. Represente-a graficamente e classifique-a em crescente ou decrescente. R.: a) V b) V c) V d) V e) F f) F 22 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O A função f(x) = x + 2 é crescente. 6 Observando o gráfico da função a seguir: GRÁFICO 13 – GRÁFICO DA FUNÇÃO FONTE: Giovanni; Bonjorno (2000, p. 144) 23UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) Determine os intervalos em que a função é crescente. b) Determine os intervalos em que a função é decrescente. c) O que ocorre com a função no intervalo de x = 1 a x = 2? R.: a) A função é crescente nos seguintes intervalos de x: (-2, 1); (2, 3). b) A função é decrescente no seguinte intervalo de x: (3, 4). c) A função é constante neste intervalo de x. 7 Construa o gráfico da função f: R → R dada por f(x) = x2. Analise e verifique se ela é crescente ou decrescente. R.: A função f(x) = x2 é decrescente para o intervalo de x (-∞, 0) e crescente para o intervalo de x (0, +∞). 8 (Adaptado de: GIOVANNI; BONJORNO, 2000, p. 151) Num tanque, as variações na população de espécies de peixes A, B e C são descritas, no período de 10 meses, pelo gráfico: 24 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O GRÁFICO 14 – VARIAÇÕES NA POPULAÇÃO DE ESPÉCIES DE PEIXES FONTE: Disponível em: <http://www.portalimpacto.com.br/docs/AldoU- EPARevisao03.pdf>. Acesso em: 20 maio 2010. Quais afirmações a seguir são verdadeiras? a) ( ) No período de 0 a 2 meses, a população B manteve-se menor que a C. b) ( ) No quinto mês, havia menos de 3.500 peixes nesse tanque. c) (X ) No período de 0 a 5 meses, as populações B e C mantiveram-se crescentes. d) ( ) A população C atingiu o seu máximo no terceiro mês. e) ( ) No período de 3 a 7 meses, a população B manteve-se maior que a A. R.: Apenas a afirmação C é verdadeira. 9 Associe os gráficos a seguir à classificação da função quanto à sua paridade: (a) Função Par (b) Função Ímpar (c) Nem par, nem ímpar 25UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O ( ) y = 2x ( ) y = x2 – 3 ( ) y = x3 + 3x2 – 4 ( ) y = 3x R.: y = 2x Nem par, nem ímpar. y = x2 – 3 Função par. y = x3 + 3x2 – 4 Nem par, nem ímpar. y = 3x Função ímpar 26 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O TÓPICO 2 1 Resolva as equações do 1º grau: a) 5(x – 2) = 4x + 6 e) 2(x + 1) = 2 b) -4 (4 - x) = 2(x - 1) f) -3(x + 2) = -6 c) -2x = -6 g) 0,1(x – 2) + 0,5x = 0,7 d) -3x + 1 = -8 h) 0,4(x +3) – 0,2x = 4 R.: 27UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 2 Resolva as equações do 1º grau: R.: 28 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 3 Uma gerente de uma fábrica de móveis tem um custo fixo de R$ 10.000,00 por mês para manter a fábrica em condições de funcionamento, ou seja, manter o salário dos seus funcionários e os gastos com energia elétrica, água e telefone. Para cada unidade de móvel produzido na fábrica, há um custo variável de R$ 100,00. a) Apresente uma função que expresse o valor “y” do custo total mensal da indústria na produção de “x” unidades de móveis. b) Calcule o custo da produção de 200 móveis. c) Calcule o número de móveis produzidos, sabendo-se que o custo mensal de produção foi de R$ 58.000,00. 29UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 4 Dada a função y = -4x + 20 faça o que se pede: a) Calcule o valor de x para que se tenha y = 48. b) Calcule o valor de y para x = 3. R.: R.: 5 O gerente de uma loja compra um sapato por R$ 45,00 e vende por R$ 75,00. A despesa com frete é de R$ 70,00. a) Determine uma função que represente o lucro do fabricante. b) Quantos sapatos desse modelo a loja deverá comprar para ter um lucro de R$ 980,00? R.: a) b) 30 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O sapatos 6 Uma fábrica de móveis vende mesas por R$ 700,00 cada uma. O custo total de produção do fabricante consiste em uma sobretaxa de R$ 80.000,00, somada ao custo de produção de R$ 300,00 por mesa. a) Determine uma função que represente o lucro do fabricante. b) Determine o número de mesas que o fabricante precisa vender para obter um lucrode R$ 60.000,00. R.: a) b) mesas. 7 Classifique as funções a seguir em afim, linear, identidade, constante e translação: a) y = 5x + 2 b) y = -x + 3 c) y = 7 d) y = x e) y = 3x f) y = x + 5 g) y = -x + 2 h) y = -5 R.: a) Afim b) Afim c) Constante d) Identidade e) Linear f) Translação g) Afim h) Constante 8 Esboçar o gráfico das funções a seguir, classificando-as em crescente, decrescente ou constante. a) y = x + 1 b) y = 2x c) y = 6 d) y = -x e) y = 2 – x f) y = -2 – 2x g) y = x h) y = 2x + 3 R.: 31UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) Crescente b) Crescente c) Constante d) Decrescente e) Decrescente f) Decrescente 32 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O g) Crescente h) Crescente 9 Escreva a função afim y = ax + b, cujo gráfico passa pelos seguintes pontos: a) P(1, 5) e Q(-3, -7) b) P(-1, 7) e Q(2, 1) c) P(2, -2) e Q(1, 1) R.: 33UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O TÓPICO 3 1 Construa o gráfico das seguintes funções, apresentando: (i) raízes da função (quando existirem) (ii) intersecção com eixo y (iii) coordenadas do vértice a) y = x2 – 3x + 2 e) y = 3x – x2 b) y = x2 – 5x + 4 f) y = 4 – x2 c) y = -x2 + 7x – 12 g) y = x2 – 48 d) y = x2 – 2x + 1 h) y = 2x2 – 7z – 4 R.: 34 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 35UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 36 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 2 Sabe-se que, sob certo ângulo de tiro, a altura h atingida por uma bala, em metros, em função do tempo t, em segundos, é dada por h(t) = -20t2 + 200t. Qual a altura máxima atingida pela bala? Em quanto tempo, após o tiro, a bala atinge a altura máxima? R.: 37UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 3 Determine o valor máximo (mínimo) e o ponto de máximo (mínimo) de cada uma das funções: a) y = 2x2 – 12x + 10 e) y = 3x2 b) y = -x2 + 4x + 5 f) y = x2 – 2x + 4 c) y = x2 – 9 g) y = -x2 + 3x – 5 d) y = -x2 + 16 h) y = -x2 R.: a) V = b) V = c) V = d) V = e) V = f) V = g) V = h) V = TÓPICO 4 1 (DANTE, 2005, p. 167) Verifique se as igualdades são verdadeiras ou falsas: a) ( ) | 5 | = -5 e) ( ) | 5 | + | -5 | = 0 b) ( ) | -5 |=5 f) ( ) –| -5 | = 5 c) ( ) | 5 | = | -5 | g) ( ) ( ) 55 2 =− d) ( ) – | 5 | = -5 h) ( ) | 52 | = [ | -5 |) ]2 R.: a) F b) V c) V d) V e) F f) F g) V h) V 2 Analisando a definição e o gráfico da função modular f(x) = x, faça o que se pede: a) Determine D(f) e Im(f). b) f é crescente ou decrescente? c) f é injetora? É sobrejetora? d) f é função par ou ímpar? 38 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O GRÁFICO 34 – GRÁFICO DA FUNÇÃO MODULAR f(x) = │x│ FONTE: Grapes 6.71 – Freeware (2009) R.: a) D(f) = R e Im(f) = R+ b) Crescente no intervalo (0, +∞) e decrescente no intervalo (-∞, 0). c) Não é injetora, mas é sobrejetora. d) Função Par. 3 Resolva as seguintes equações modulares: a) │x – 3│ = 5 d) 5 3 2x = − b) │3x + 2│ = 8 e) │x2 + 6x – 1│ = 6 c) │2x – 5│ = x + 4 f) │-2x + 1│ = x + 2 R.: 39UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 40 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 4 Construa o gráfico da função f(x) = │2x + 1│ e determine os conjuntos domínio e imagem. R.: D(f) = R e Im(f) = R+ TÓPICO 5 1 Determine o domínio das seguintes funções racionais: a) b) c) R.: a) D = R – {2} b) D = R – {1/2} c) D = R – { ±1 } 2 Admita que uma determinada raça de cães tem um desenvolvimento que obedece ao seguinte modelo matemático: , sendo P(t) o peso médio (em kg) de um animal em função do tempo t (em meses) de vida desde o seu nascimento. a) No contexto do problema, determine o domínio da função. b) Qual é o peso médio de um animal recém-nascido? c) Com que idade um cão dessa raça atinge 9 kg? R.: a) D = {t ∈R | t ≥ 0} b) Considerar t = 1 dia de vida = 1/30 mês 41UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O t = 9 meses 3 Determine o domínio das seguintes funções irracionais: a) b) c) R.: a) D(f) = {x ∈R | x ≤ } b) D(f) = {x ∈R | x > 1 } c) D(f) = {x ∈R | x ≤ 0 } 4 A procura de um determinado modelo de relógio é dada, em centenas de unidades, em função do preço p, em dezenas de euros, por: . a) No contexto do problema, determine o domínio da função. b) Determine o preço p para o qual a procura é 12 centenas de unidades. R.: a) D(f) = {p ∈R | 0 < x ≤ 50} b) p =26 dezenas de euros 42 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 5 (GIOVANNI; BONJORNO, 2000, p. 146) Uma chácara de área z foi dividida em 10 lotes, todos de forma quadrada de lado x e área y. Escreva a fórmula matemática que expresse: a) y em função de x b) z em função de y c) z em função de x R.: a) y = x2 b) z = 10y c) z = 10x2 6 Sendo f e g funções de domínio real com f(x) = x2 + 5x e g(x) = 1 – 2x, determine: a) f(g(x)) b) g(f(x)) c) f(f(x)) d) g(g(x)) R.: a) f(g(x)) = (1 – 2x)2 + 5(1 – 2x) = 1 – 4x + 4x2 + 5 – 10x = 4x2 – 14x + 6 b) g(f(x)) = 1 – 2(x2 + 5x) = 1 – 2x2 – 10x = -2x2 – 10x + 1 c) f(f(x)) = (x2 + 5x)2 + 5(x2 + 5x) = d) g(g(x)) = 1 – 2(1 – 2x) = 1 – 2 + 4x = 4x – 1 7 (GIOVANNI; BONJORNO, 2000, p. 149) Construa, em um mesmo sistema cartesiano, os gráficos da função f e da sua inversa f-1, dadas por: a) f(x) = 2x – 3 b) f(x) = x + 1 c) f(x) = R.: 43UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O UNIDADE 3 TÓPICO 1 1 Classifique as seguintes equações em (V) verdadeiras ou (F) falsas. Não esqueça as propriedades que você acabou de estudar. a) ( ) 23 ⋅ 220 = 260 d) ( ) (2 + 3)2 = 22 + 32 b) ( ) (32)3 = 36 e) ( ) c) ( ) (52)4 = 516 f) ( ) R.: a) F b) V c) F d) F e) V f) V 44 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 2 Efetue, observando as definições e propriedades: a) (-2)3= i) (-3)4 = b) 120 = j) (0,5)3 = c) 5001 = k) 151 = d) 1000 = l) 900 = e) 03 = m) 020 = f) n) g) 5-1 = o) h) 2-3 = p) R.: a) -8 b) 1 c) 500 d) 1 e) 0 f) g) h) i) 81 j) 0,0625 k) 15 l) 1 m) 0 n) 2 o) p) 3 Calcule o valor da expressão: (-2)3 + . R.: 4 Descubra a potência de base 10 que deve ser colocada no lugar de para que se tenha: a) 56,754 · = 567.540 c) · 23 = 0,000023 b) 0,003 · = 30 d) · 4,5 = 0,00045 R.: a) 103 b) 104 c) 10-6 d) 10-4 5 Resolva as expressões, apresentando os resultados em notação científica: 45UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) b) R.: a) b) 6 O produto 0,000015 · 0,000000002 é igual a: a) ( ) 3 ⋅ 10-40 d) ( ) 30 ⋅ 10-13 b) ( ) 3 ⋅ 10-14 e) ( ) 3 ⋅ 10-4 c) ( ) 30 ⋅ 10-14 R.: . (Alternativa B) 7 O valor da expressão (-2)-2 + (-2)-1 +(-2)1 + (-2)2 é igual a: a) ( ) -13 d) ( ) b) ( ) -3 e) ( ) 0 c) ( ) R.: . (Alternativa D) 46 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 8 Efetue as adições algébricas com radicais, observando as propriedades estudadas: a) d) b) e) c) f) R.: a) b) c) d) e) f) 9 Reduza os radicais a uma expressão da forma , com a e b inteiros, fazendo uso de simplificação de radicais:a) d) b) e) c) f) R.: a) b) c) d) e) f) 10 Resolva as equações exponenciais: a) 64x = 256 c) 9x – 1 – 81 = 0 b) 92x – 1 = 275x + 1 d) 47UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O R.: a) b) c) d) 11 Identifique as seguintes funções como crescentes (C) ou decrescentes (D): a) ( ) f(x) = 4x e) ( ) f(x) = b) ( ) f(x) = (0,01)x f) ( ) f(x) = c) ( ) f(x) = g) ( ) f(x) = d) ( ) f(x) = 2-x h) ( ) f(x) = R.: 48 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O a) Crescente b) Decrescente c) Decrescente d) Decrescente e) Decrescente f) Crescente g) Crescente h) Crescente 12 Construa o gráfico das seguintes funções, apresentando domínio e imagem: a) f(x) = 3x b) f(x) = R.: a) b) 13 O gráfico ao lado refere-se à função . a) A função é crescente ou decrescente? b) Qual o domínio e qual a imagem da função? c) Para que valor de x tem-se ? d) Para quais valores de x tem-se ? e) Para quais valores de x tem-se ? 49UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O GRÁFICO 42 – FUNÇÃO FONTE: Bianchini; Paccola (2004, p.134) R.: a) Crescente b) D(f) = R Im(f) = R c) x = 3 d) x > -3 e) x < 4 14 Estima-se que daqui a t anos o valor de uma fazenda seja igual a 500 · 3t milhares de reais. Após dois anos, a valorização (aumento de valor) em relação a hoje será de: a) ( ) 4 milhões de reais. b) ( ) 3,5 milhões de reais. c) ( ) 2 milhões de reais. d) ( ) 1,5 milhão de reais. e) ( ) 1 milhão de reais. R.: (Alternativa A) 50 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O TÓPICO 2 1 Aplicando a definição, calcule o valor dos logaritmos: a) log25 0,2 b) log20,25 c) log 0,01 d) 5log625 e) log2 128 f) log128 2 g) 1000log h) log1515 R.: a) b) c) d) 51UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O e) f) g) h) 2 Resolva as seguintes equações logarítmicas: a) logx (3x 2 – x) = 2 b) log(x + 2) (20 – 2x) = 2 c) d) log12 (x 2 – x) = 1 R.: a) (desconsiderar) b) (desconsiderar) 52 GABARITO DAS AUTOATIVIDADES UNIASSELVI NEAD I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O c) d) 3 Dados log 2 = 0,301; log 3 = 0,477; log 5 = 0,699 e log 7 = 0,845, calcule, fazendo uso das propriedades operatórias dos logaritmos: a) log 15 b) log 14 c) log 42 d) log 210 e) log 6 f) R.: a) log 15 = log(3 · 5) = log 3 + log 5 = 0,477 + 0,699 = 1,176 b) log 14 = log(7 · 2) = log 7 + log 2 = 0,845 + 0,301 = 1,146 c) log 42 = log (7 · 2 · 3) = log 7 + log 2 + log 3 = = 0,845 + 0,301 + 0,477 = 1,623 d) log 210 = log(7 · 3 · 5 · 2) = log 7 + log 3 + log 5 + log 2 = = 0,845 + 0,477 + 0,699 + 0,301 = 2,322 e) log 6 = log(3 · 2) = log 3 + log 2 = 0,477 + 0,301 = 0,778 f) 3 7log = log 7 – log 3 = 0,845 – 0,477 = 0,368 4 Um explorador descobriu, na selva amazônica, uma espécie nova de planta e, pesquisando-a durante anos, comprovou que o seu crescimento médio variava de acordo com a fórmula A = 40 ⋅ (1,1)t em que a altura média A é medida em centímetros e o tempo t em anos. Verificou também que seu crescimento estaciona após 20 anos, abaixo de 3 metros. Sabendo que log 53UNIASSELVI NEAD GABARITO DAS AUTOATIVIDADES I N T R O D U Ç Ã O A O C Á L C U L O 2 = 0,30 e log 11 = 1,04, determine: a) A altura média, em centímetros, de uma planta dessa espécie aos 3 anos de vida. b) A idade, em anos, na qual a planta tem uma altura média de 1,6 m. R.: a) b) 1,6 m = 160 cm TÓPICO 3 Prezado(a) Acadêmico(a)! Segue uma proposta de autoatividade acerca do conceito de função. Bom trabalho! 1 Elabore uma sugestão de aula para possibilitar a construção do conceito imagem de função polinomial do 1º grau. Apresente aos seus colegas de turma no próximo encontro presencial, verificando se foi bem-sucedido nas suas ideias. Seja criativo! R.: Resposta individual, conforme criatividade do(a) acadêmico(a). anos