E. E. DONA ANTÔNIA VALADARES MATEMÁTICA Prof.: Alexsandro de Sousa Introdução ao conceito de funções A ideia de função no cotidiano Quantidade de pães de queijo Preço (R$) 1 1,50 2 3,00 3 4,50 4 6,00 5 7,50 ... n 1,50n FERNANDO FAVORETTO/CID Relação entre duas grandezas Noção intuitiva de funções Quando existe uma função? Quando uma grandeza variável depende de outra. O que é a função? A “regra” que associa essas duas grandezas. Exemplo: O perímetro (P) do quadrado é função da medida do seu lado (l ). l é a medida do lado Perímetro: P = l + l + l + l Perímetro: P = 4l P DEPENDE DE l Lei e variáveis da função O perímetro ( P) é FUNÇÃO da medida ( l ) do lado. LEI DA FUNÇÃO P=4l VARIÁVEL DEPENDENTE VARIÁVEL INDEPENDENTE Por que dependente e independente? P=4l l = 1 cm l = 1,5 cm l = 2 cm PERÍMETRO P = 4 cm ( P)DEPENDE DA MEDIDA P = 6 cm ( l )DO LADO. P = 8 cm Definição de função Dados dois conjuntos, A e B, uma função de A em B é uma regra que indica como associar cada elemento x ϵ A a um único elemento y ϵ B. NOTAÇÃO f: A B Lê-se: f é uma função de A em B. SIGNIFICADO A função f transforma um elemento x de A em um elemento y de B. Representação comum: y = f(x) Lê-se: y é igual a f de x. Voltando ao exemplo do perímetro A contém as possíveis medidas para o lado (l) do quadrado. B A “Entra” l=1 l = 1,5 l=2 l=5 l = 9, etc. variável INDEPENDENTE P=4l “Sai” P=4 P=6 P=8 P = 20 P = 36, etc. B contém, entre outros, valores do perímetro (P) do quadrado. variável DEPENDENTE As variáveis independentes são representadas pela letra x. Portanto, a função perímetro pode ser reescrita como: y = 4x ou f(x) = 4x As variáveis dependentes são representadas pela letra y. Domínio – Contradomínio – Imagem O conjunto A, que contém os valores de x, é chamado de DOMÍNIO (D) da função f. 1 2 3 4 5 A EXEMPLOS: A = {1, 2, 3, 4, 5} B = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10} LEI DA FUNÇÃO: y = 2x O conjunto imagem Im(f) é composto somente pelos valores de CD que foram obtidos pela lei da função: 2 4 6 8 10 O conjunto B, que contém os valores de y, é chamado de CONTRADOMÍNIO (CD) da função f. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 B Domínio e contradomínio igual a IR D = IR e CD = IR f: IR IR Exemplo: Seja a função f: IR IR Definida pela lei: y =x 2 Mas os valores de y obtidos pela lei da função são todos POSITIVOS. Os valores de x ϵ D = IR podem ser positivos ou negativos. IR Portanto: D = IR CD = IR Im = IR+ CD = IR, mas somente os positivos pertencem à imagem (Im). IR+ IR Domínio de uma função real CUIDADO: Nem sempre o domínio D é o conjunto IR. Quando não está especificado, o domínio de uma função real será o subconjunto mais amplo de IR para o qual são possíveis as operações indicadas pela lei da função. EXEMPLO: 1 f (x) x3 O domínio D dessa função será o conjunto IR com exceção do número 3, pois x = 3 torna nulo o denominador da fração. Portanto: D(f) = IR – {3} ou D(f) = {x ϵ IR | x ≠ 3} Domínio de uma função real EXEMPLO: f (x) x3 O domínio D será o conjunto IR com exceção dos valores de x menores que 3, pois em IR não existe raiz quadrada de número negativo. Portanto: D(f) = {x ϵ IR | x ≥ 3} Domínio de uma função real REGRAS GERAIS PARA DETERMINAR O DOMÍNIO: - A expressão do denominador deve ser DIFERENTE DE ZERO: DENOMINADOR ≠ 0 - O radicando de uma raiz de índice n (com n par) deve ser MAIOR OU IGUAL A ZERO: RADICANDO 0 Domínio de uma função real a) f(x) = 3x + 1 Solução: Como esta função não apresenta nenhuma restrição para os valores de x, temos D( f ) R b) 2x²+ 1 f(x) = 3 Solução: Como esta função não apresenta nenhuma restrição para os valores de x, temos D( f ) R Domínio de uma função real a) f(x) = 3 x + 5 D(f ) R 2x - 3 b) f(x) = 2x - 6 2x 6 0 D(f ) R {3} ou D(f ) { x R | x 3} 2x 6 x3 Domínio de uma função real c) f(x) = 18 - 6x 18 6x 0 6x 18 ( x 1) 6x 18 x3 d) f(x) = 3x 1 x 1 x 0 x 1 . ( 1) x 1 D(f ) { x R | x 3} D(f ) { x R | x 1} u( x ) f ( x) v( x ) 0 v( x ) Determine o DOMÍNIO da função f (x) 3x 6 x2 4 f ( x ) n u( x ) u( x ) 0 onde n é par. Determine o DOMÍNIO da função 6 f ( x) 4 2x f (x) u( x ) n v( x ) v( x ) 0 onde n é par. Determine o DOMÍNIO da função f ( x) x 1 2x 10 Como saber se o gráfico é de uma função? Condição para ser função: Para cada valor x ϵ D, existe um ÚNICO valor y ϵ CD. ... existem DOIS valores de y ... um único valor y CONSEQUÊNCIAS: É GRÁFICO DE FUNÇÃO quando qualquer reta perpendicular ao eixo x intersecta o gráfico em um único ponto. NÃO É GRÁFICO DE FUNÇÃO quando existe pelo menos uma reta perpendicular ao eixo x que intersecta o gráfico em mais de um ponto. É FUNÇÃO, POIS para cada valor de x... NÃO É FUNÇÃO, POIS para este valor de x... Reconhecendo gráficos que representam funções Estes gráficos representam uma função? 2 Gráfico de uma função Reconhecendo gráficos que representam funções Estes gráficos representam uma função? 2 Gráfico de uma função Domínio e imagem no gráfico O conjunto domínio e o conjunto imagem podem ser obtidos pela projeção do gráfico nos eixos. Imagem: Im(f) = {y ϵ IR| 1 ≤ y ≤ 5} = [1, 5] Domínio: D(f) = {x ϵ IR| 2 ≤ x ≤ 4} = [2, 4] Função crescente Quanto MAIOR o valor de x, MAIOR o valor de y. Exemplo: y = 2x + 1 x: cresce y: cresce x=2 y=5 x=1 y=3 x = -1 y = -1 x = -2 y = -3 Função decrescente Quanto MAIOR o valor de x, menor o valor de y. Exemplo: y = -2x + 4 x: cresce y: decresce x=4 y = -4 x=3 y = -2 x=2 y=0 x=1 y=2 Construção de Gráficos Para construir o gráfico de uma função dada no plano cartesiano devemos: • Construir uma tabela com valores. • A cada par ordenado associar um ponto do plano cartesiano. • Esboçar o gráfico. Construção de Gráficos 2 Gráfico de uma função Valor máximo e valor mínimo x Valor máximo e valor mínimo x Estudo do sinal da função Positiva para x > −2 Negativa para x < −2 Nula para x = −2 Estudo do sinal Análise gráfica CRESCENTE Função é positiva: f(x) > 0 ou y>0 Função é negativa: f(x) < 0 ou y<0 CONSTANTE ZEROS DA FUNÇÃO MÁXIMO MÍNIMO DECRESCENTE DECRESCENTE