FUNÇÕES Prof.ª Adriana Massucci Introdução: Muitas grandezas com as quais lidamos no nosso cotidiano dependem uma da outra, isto é, a variação de uma delas tem como consequência a variação da outra. Exemplo: Angélica vende maravilhosos โchup-chupโ ao preço de R$ 0,80 cada. Para não ter de fazer contas a toda hora, ela montou a seguinte tabela: Note que o preço é função da quantidade a ser comprada. Sendo assim, a fórmula matemática que traduz esta relação de interdependência entre o valor (y) e a quantidade (x) é: ๐ = ๐, ๐๐ NOÇÃO DE FUNÇÃO: ๏ Produto Cartesiano: Dados dois conjuntos A e B, não vazios, o produto cartesiano de A por B (AXB), โlê-se A cartesiano Bโ, é o conjunto dos pares ordenados (x, y) onde x é elemento do conjunto A e y é elemento do conjunto B. ๐ด ๐ ๐ต = { (๐ฅ, ๐ฆ) | ๐ฅ โ ๐ด ๐ ๐ฆ โ ๐ต } Exemplo: Sejam os conjuntos A={1,2} e B = { 0, 2, 4 } A X B = {(1;0), (1;2), (1;4), (2;0), (2;2), (2;4)}. Observações: ๏ O produto cartesiano ๐ด๐๐ด = ๐ด2 ; ๏ Se ๐ด โ ๐ต, então ๐ด ๐ ๐ต โ ๐ต ๐ ๐ด; ๏ O número de elementos de A X B é dado por: n(A X B) = n(A).n(B), onde n(A) e n(B) são, respectivamente, número de elementos do conjunto A e número de elementos do conjunto B. RELAÇÃO de A em B (๐ : ๐ด โ ๐ต) Dados dois conjuntos A e B, não vazios, uma relação binária de A em B é um subconjunto de A X B formado pelos pares (x, y) que possuem uma relação associando o elemento x de A ao elemento y de B. Exemplo: Sejam os conjuntos A = { 1, 2, 3, 4, 5 } e B = { 1, 2, 3, 4 }, então a relação R = { x e A X B | x < y } é dada por : R = {(1; 2), (1; 3), (1; 4), (2; 3), (2; 4), (3; 4)}. OBSERVAÇÕES: ๏ O Domínio de uma relação R, de A em B, é o conjunto formado pelos elementos x dos pares ordenados (x, y); ๏ A Imagem de uma relação R, de A em B, é o conjunto formado pelos elementos y dos pares ordenados (x, y). No exemplo acima: ๏ D (R) = { 1, 2, 3 }, ๏ Im (R) = { 2, 3, 4 }. EXERCÍCIOS 01. (UFES) Se A = { 0, 1, 2 } e B = { 0, 2, 4, 5 } então o número de elementos distintos do conjunto (๐ด๐๐ต) โช (๐ต๐๐ด) é: a) 4 b) 8 c) 12 d) 20 e) 24 02. (U.E. Londrina) sejam os conjuntos A e B tais que A X B = { (โ1; 0), (2; 0), (โ1;2), (2; 2), (โ1;3), (2;3) }. O número de elementos do conjunto ๐ด โฉ ๐ต é: a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 FUNÇÃO de A em B ( ๐: ๐จ โ ๐ฉ) Sejam A e B conjuntos não vazios. Uma função f, de A em B, é uma relação que associa a cada elemento de A uma e somente uma imagem em B. Toda função ๐: ๐จ โ ๐ฉ é uma relação, entretanto, nem toda relação ๐น: ๐จ โ ๐ฉ é uma função. Abaixo, as figuras ( 1 ) e ( 2 ) são exemplos de relações que são funções de A em B, e as figuras ( 3 ) e ( 4 ) são exemplos de relações, de A em B, que não são funções. Observações: 1. A figura ( 3 ) não representa uma ๐: ๐ด โ ๐ต, pois existe um elemento do conjunto A que não está associado a nenhum elemento do conjunto B; 2.A figura ( 4 ) não representa uma ๐: ๐ด โ ๐ต, pois um elemento do conjunto A está associado a mais de um elemento do conjunto B. DOMÍNIO, CONTRADOMÍNIO E CONJUNTO IMAGEM Observe que: โCada elemento do domínio está associado a uma e somente uma imagem no contradomínioโ. Em outras palavras, considerando os pares ordenados (x,y) da relação-função, de A em B, um elemento x do domínio não pode estar associado a mais de um elemento y do conjunto imagem. RECONHECIMENTO FUNÇÃO GRÁFICO DE UMA RELAÇÃO OU FUNÇÃO??? POR QUÊ??? É FUNÇÃO No diagrama cartesiano de uma relação, função ou não, a projeção ortogonal do gráfico no eixo horizontal informa seu domínio e a projeção no eixo vertical informa o conjunto imagem relacionado. FUNÇÃO COMPOSTA Dados os conjuntos A = { 0, 1, 2 }, B = { 0, 1, 2, 3, 4 } e C = { 0, 1, 4, 9, 16 }, vamos considerar as funções: f: A๏ฎB definida por f(๐ฅ) = 2๐ฅ g: B๏ฎC definida por ๐(๐ฅ) = ๐ฅ 2 A função h(x) pode ser obtida aplicando f(x) aos elementos de A; em seguida, essas imagens são transformadas para g(x), ou seja: (๐จ โ ๐ฉ) โ ๐ช = ๐จ โ ๐ช . A função h(x) representa a função g composta com f . Logo: h(x) = gof Exemplos: 1. (Cesgranrio) Sejam f e g funções definidas em R por f(x) = 2x + 1 e g(x) = x โ 3. O valor de g ( f(3) ) é: a) โ1 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4 Resolução: x = 3 ๏ฎf(3) = 2(3) + 1 ๏ฎf(3) = 7 g ( f(3) ) = g ( 7 ) ๏ฎg ( f(3) ) = (7) โ 3 ๏ฎg ( f(3) ) = 4 2. Sejam as funções f e g de R em R, definidas por f(x) = x + 5 e g(x) = x โ 5. O conjunto solução da equação ( f o g )(x) = 3 é: a) S = ๏ b) S = { 3 } c) S = { 5, โ5 } d) S = { 5, โ3 } Resolução: ๐ ๐ฅ =๐ฅ+5โ๐ ๐ ๐ฅ =๐ ๐ฅ +5 3=๐ฅโ5+5 ๐ฅ=3 FUNÇÃO INVERSA ๐ โ (๐ฅ) Uma função só é inversível se, e somente se, for bijetora. Sendo assim, se ๐: ๐ด โ ๐ต for bijetora (injetora e sobrejetora), sua inversa ๐ โ1 : ๐ต โ ๐ด terá domínio e contradomínio iguais aos contradomínio e domínio de f. EXEMPLO: Sejam os conjuntos A = { 0, 2, 4 }, B = { 1, 5, 9 } e as seguintes funções: ๐: ๐ด โ ๐ต, ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ ๐ฅ = 2๐ฅ + 1 ๐ฅโ1 ๐: ๐ต โ ๐ด ๐๐๐๐๐๐๐๐ ๐๐๐ ๐ ๐ฅ = 2 REGRA PRÁTICA PARA OBTER A INVERSA ๐ โ1 (๐ฅ) Exemplo: Determine a inversa da função f(x) = 2x โ 3. โด ๐โ๐ ๐ = ๐+๐ ๐ GRÁFICO DA FUNÇÃO INVERSA: Observe que o gráfico de uma função e a sua inversa são simétricos em relação à bissetriz dos quadrantes ímpares. ISTO QUER DIZER QUE... Por meio de simetria, podemos, a partir do gráfico de uma função inversível dada, construir o gráfico da função inversa correspondente. EXERCÍCIO A função inversa da função ๐ ๐ฅ = ๐) ๐ โ1 ๐ฅ+3 ๐ฅ = 2๐ฅ โ 1 b) ๐ โ1 ๐ฅ = 2๐ฅโ1 ๐ฅโ3 c) ๐ โ1 ๐ฅ = 1โ2๐ฅ 3โ๐ฅ ๐ฅ = 3๐ฅโ1 ๐ฅโ2 e) ๐ โ1 ๐ฅ = 3๐ฅ+1 2โ๐ฅ d) ๐ โ1 2๐ฅโ1 ๐ฅ+3 é: