iii Matemática Licenciatura Curso: Cálculo Diferencial e Integral I Professor: Robson Sousa Revisão de conceitos Produto Notável Para quaiquer números reais a, b, c 2 R valem as seguintes propriedades: 1. (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 2. (a b)2 = a2 3. (a + b)(a 2ab + b2 b) = a2 b2 4. (a + b)3 = a3 + 3a2 b + 3ab2 + b3 5. (a b)3 = a3 6. a3 b3 = (a 3a2 b + 3ab2 b)(a2 + ab + b2 ) 7. a3 + b3 = (a + b)(a2 Exemplos 0.1 2. (x y)2 = x2 3. (x p b3 ab + b2 ) 1. (x + y)2 = x2 + 2xy + y 2 2)(x + 2xy + y 2 p 2) = x2 2 4. (x + 3)3 = x3 + 9x2 + 27x + 27 Funções Dados dois conjunto não-vazios A e B denomina-se produto cartesiano de A por B ao conjunto A B = f(x; y) : x 2 A e y 2 Bg Observação 0.2 Uma relação binária R de A em B é qualquer subconjunto de A B: Dados dois conjuntos A; B R, não-vazios, uma relação f de A em B recebe o nome de função de A em B se, e somente se, para todo elemento x de A existir um único elemento y em B, tal que y = f (x): O domínio da função f é o conjuto formado por todos os elementos x 2 A tais que f (x) existe. iv Exercício 0.1 Encontre o domínio das seguintes funções: 1. f (x) = x x 2 2. g(x) = px x 2 3. h(x) = p 4. p(x) = p 5 x 2 x 2 Polinômios Uma função P é denominada polinômio se P (x) = an xn + an 1 xn 1 + + a2 x 2 + a1 x 0 onde n é um inteiro não negativo chamado de grau do polinômio e os números a0 ; a1 ; : : : ; an 1 ; an são constantes chamadas coe…cientes do polinômio. O domínio de qualquer polinômio é R. p Exemplo 0.3 P (x) = 2x6 x4 + 32 x3 + 2 é um polinômio de grau 6. Um polinômio de grau 1 é da forma P (x) = mx + b e, portanto, é uma função a…m, ou função linear. Um polinômio de grau 2 é da forma P (x) = ax2 + bx + c e é chamado função quadrática. Um polinômio de grau 3 é da forma P (x) = ax3 + bx2 + cx + d com a 6= 0 e é chamado de função cúbica. Observação 0.4 Todo polinômio P de grau n P (x) = an xn + an 1 xn 1 1 + + a2 x 2 + a1 x 0 pode ser decomposto em fatores do primeiro grau, ou seja, P (x) = an (x onde r1 ; r2 ; r1 ) (x r2 ) (x rr ) ; rn são as raízes do polinômio P: Exemplo 0.5 1. P (x) = 2x3 2. P (x) = x2 1 = (x 18x2 2x 210 = 2 (x + 3) (x 5) (x 7) ; 1) (x + 1) Funções Racionais Uma função racional f é a razão de dois polinômios: P (x) Q(x) onde P e Q são polinômios. O domínios de uma função racional consiste em todos os valores de x tais que Q(x) 6= 0. f (x) = Exemplo 0.6 f (x) = 2x4 x2 +1 x2 4 é uma função racional com domínio fx 2 R : x 6= 0g : Observação 0.7 Algumas vezes conhecendo o domínio de uma função racional é possível manipulala algebricamente obtendo assim uma função equivalente mais trivial. Exemplo 0.8 Usando as propriedades de produto notavél observe que: 1. x4 16 x 2 2. x3 1 x 1 = = (x2 4)(x2 +4) x 2 (x 1)(x2 +x+1) x 1 = (x 2)(x+2)(x2 +4) x 2 = x2 + x + 1 = (x + 2) (x2 + 4) ;