Profª Cristiane Guedes CÁLCULO A UMA VARIÁVEL cristianeguedes.pro.br/cefet 1 Ementa do Curso 2 Funções Reais Limites Continuidade Derivada – Taxas Relacionadas - Funções Crescentes e Decrescentes – Máximos e Mínimos – Construção de Gráficos – Convexidade Integrais – Integrais Definidas – Técnicas de Integração – Áreas e Volumes. Profª Cristiane Guedes Bibliografia 3 STEWART, James. Cálculo. Vol 1. ANTON, Howard. Cálculo, um novo horizonte. LEITHOLD. O Cálculo. MUNEM, FOULIS. Cálculo. FLEMING, GONÇALVES. Cálculo A. GUIDORIZZI, Hamilton Luiz. Um Curso de Cálculo. Vol 1. SIMMONS, George. Cálculo Com Geometria Analitica 1 Profª Cristiane Guedes Função real de uma variável real 4 1.1) O conjunto dos números reais Existe uma correspondência biunívoca entre os pontos da reta e o conjunto . Reta numérica : - origem - unidade de medida - sentido de leitura Profª Cristiane Guedes Intervalos Reais (a, b) {x / a x b} a a a b Intervalo aberto (a, b] {x / a x b} b Intervalo semi aberto b b [a, b] {x / a x b} (, b] {x / x b} (,) 5 Profª Cristiane Guedes 1) Função Constante 6 f(x) = c, c R O gráfico é uma reta paralela ao eixo das abscissas. Profª Cristiane Guedes 2) Função do 1º grau (Função Afim) 7 Toda função polinomial da forma f(x) = ax + b, com a ≠ 0 , é dita função do 1° grau. Casos Especiais Função linear: b = 0, Ex: f(x) = 3x Representa grandezas diretamente proporcionais. Função Identidade b = 0 e a = 1, ou seja, f(x) = x Reta bissetriz do 1º e 3º quadrantes. Profª Cristiane Guedes a - Coeficiente angular; declividade da reta; taxa de variação da função; está relacionado ao ângulo de medida α (determinado pelo gráfico da função) e a horizontal (o eixo x). b - Coeficiente linear; ordenada do ponto em que o gráfico da função corta o eixo y. a<0 a>0 8 Profª Cristiane Guedes Cálculo do coeficiente angular (inclinação da reta): P1P P1 P2 P2 a = tg 9 Profª Cristiane Guedes y y0 mr y y0 mr .( x x0 ) y y0 mr .( x x0 ) x x0 Onde mr é o coeficiente angular da reta r e (x0 , y0) são as coordenadas de um ponto dado, pertencente à reta r. y y0 mr .( x x0 ) y ax b b – coeficiente linear (onde a reta intercepta o eixo y) 10 Profª Cristiane Guedes Raiz ou zero de uma função → é o valor de x que anula a função. É a abscissa do ponto onde a reta intercepta o eixo x. Retas paralelas possuem o mesmo coeficiente angular. y a>0 y a<0 5 5 x x -5 -5 5 -5 -5 11 5 Profª Cristiane Guedes Estudo do sinal – Inequação do 1º grau: 12 Profª Cristiane Guedes 13 Profª Cristiane Guedes +++++++ --------- -b/a f(x) = a x +b ++++++++ -b/a 14 --------- Profª Cristiane Guedes 3) Gráfico de uma função definida por mais de uma sentença 15 x 1, se x 1 f ( x) 2, se x 1 f ( x) x 1, se x 1 X Y 1 2 2 3 Profª Cristiane Guedes 4) Função do 2º grau 16 Chama-se FUNÇÃO QUADRÁTICA qualquer função de R em R dada por uma lei da forma: f x ax 2 bx c com a, b e c números reais e Domínio D ( f ) = R Conjunto Imagem é o conjunto formado por todos as ordenadas y, que representam imagens das abscissas x, por meio da função. Profª Cristiane Guedes Zeros da função → Resolver a equação do 2º grau: b b 4ac f ( x) 0 ax bx c 0 x 2a 2 2 b S a c Produto das raízes - P a Soma das raízes - 17 Profª Cristiane Guedes ∆ > 0 → duas raízes reais e diferentes ∆ < 0 → não tem raiz real ∆ = 0 → duas raízes reais e iguais a → concavidade da parábola ∆>0 ∆<0 a>0 a<0 18 Profª Cristiane Guedes ∆=0 TERMO INDEPENDENTE - c y Exemplo : y = x2 - 2x + 4 c y x 4 x y = ax2 + bx + c Ponto em que a parábola toca no eixo y 19 Profª Cristiane Guedes Vértice da parábola: b xV 2a yV 4a Se a > 0 → ponto máximo Se a < 0 → ponto mínimo 20 Profª Cristiane Guedes Estudo do sinal da função: ∆>0 + a>0 ∆=0 + X1 ∆<0 + + + X2 + + X1=X2 X1=X2 a<0 21 - - + -X 1 X2 - Profª Cristiane Guedes - - Função Exponencial 22 f ( x) a , com 0 a 1 x Propriedades da potenciação: m a .a a m (a :a m ) a n n n m n a a mn m.n a a m m/n Profª Cristiane Guedes 1/ a n a m m Gráfico da Função Exponencial Características: f ( x) a x • Está todo acima do eixo x • Corta o eixo y no ponto de ordenada 1 Função Descrescente 23 Im(f) = (0, ∞ ) (0, 1) Função Crescente Profª Cristiane Guedes y = ax 0<a1 y = ax y Ex: y = (1/2 )x a>1 Ex: y = 2x x 24 Profª Cristiane Guedes Função Logarítmica 25 Logaritmo Logaritmando log b a x Base do logaritmo Condição de Existência: a0 1 b 0 Profª Cristiane Guedes log b a x b x a Consequências da definição: log b 1 0 log b b 1 log b b n n log b a log b c a c b 26 logb a a Profª Cristiane Guedes Propriedades Operatórias: log c a b log c a log c b, a 0 e b 0 a log c log c a log c b, a 0 e b 0 b log b a n log b a, a 0 n 27 Profª Cristiane Guedes Mudança de Base log c a log b a log c b log c a log b a log c a log c b log c b 28 Profª Cristiane Guedes Função Logarítmica: f :R R * Domínio * R D f R * 29 f x log b x Imagem R Im f R Profª Cristiane Guedes Representação Gráfica f x log 2 x Base > 1 y 1 1 2 0 1 2 1 30 Profª Cristiane Guedes x Representação Gráfica g x log 1 x y 2 0 < Base < 1 1 2 0 1 31 1 Profª Cristiane Guedes x y = loga x 0<a1 y = loga x y = log1/2 x a>1 y y = log2 x 1 x 32 Profª Cristiane Guedes f(x) = ax f -1(x) = loga x a>1 Crescente Função Inversa: Os gráficos são simétricos em relação à bissetriz do 1º e 3º quadrantes y=x y = ax x 33 y = loga x Profª Cristiane Guedes f(x) = ax f -1(x) = loga x 0<a1 Decrescente y = ax y y=x y = loga x 1 x 34 Profª Cristiane Guedes