Função do 2º Grau.

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Função do 2º Grau.

  1. 1. Função do 2º grau Função do 2º grau A função do 2º grau, também denominada função quadrática, é definida pela expressão do tipo: y = f(x) = ax² + bx + c, onde a, b e c são constantes reais e Exemplos: a) y=x²+3x+2 ( a=1; b=3; c=2 ) b) y=x² ( a=1; b=0; c=0 ) c) y=x²-4 ( a=1; b=0; c=-4 )
  2. 2. Conteúdo para 8ª série Professor Antonio Carlos Carneiro Barroso Professor de Matemática do Colégio estadual Dinah Gonçalves em Valéria Salvador-Ba Graduado pela UFBA e pós graduado em metodologia e Didática do Ensino Superior www.ensinodematemtica.blogspot.com.br www.profantoniocarneiro.com www.accbarrosogestar.blogspot.com.br
  3. 3. Gráficos: Gráfico de uma função do 2º grau: O gráfico de uma função quadrática é uma parábola Podemos visualizar uma parábola em um parque de diversões, simplesmente olhando para a montanha russa.  Sua representação gráfica é dada em torno de eixos:
  4. 4. Veja: A Parábola:
  5. 5. Professor Antonio Carlos
  6. 6. Observe os pontos:  Notem que os pontos: A e A`, B e B`, C e C` são simétricos (estão a mesma distância do eixo de simetria). O ponto V representa o vértice da parábola, é a partir dele que determinamos todos os outros pontos. Coordenadas do vértice  A coordenada x do vértice da parábola pode ser determinada por .  Exemplo: Determine as coordenada do vértice da parábola y=x²-4x+3 Temos: a=1, b=-4 e c=3 Logo, a coordenada x será igual a 2, mas e a coordenada y?
  7. 7. Fique atento: Simples: Vamos substituir o valor obtido da coordenada x e determinar o valor da coordenada y. Assim, para determinarmos a coordenada y da parábola y=x²-4x+3, devemos substituir o valor de x por 2. y = (2)²-4.(2)+3 = 4-8+3=-1 Logo, as coordenadas do vértice serão V=(2,-1) Portanto, para determinarmos as coordenadas do vértice de uma parábola, achamos o valor da coordenada x (através de x=-b/2a) e substituindo este valor na função, achamos a coordenada y!!!
  8. 8. Raízes: Raízes (ou zeros) da função do 2º grau Denominam-se raízes da função do 2º grau os valores de x para os quais ela se anula. y=f(x)=0 Exemplo: na função y=x²-4x+3, que acima acabamos de determinar as coordenadas de seus vértices, as raízes da função serão x=1 e x`=3. Vejamos o gráfico:
  9. 9. O gráfico:
  10. 10. Resolva a função: Notem que quando x=1 e x`=3, a parábola intercepta ("corta") o eixo x. Como determinar a raiz ou zero da função do 2º grau? Simplesmente aplicando a resolução de equações do 2º grau, já vista na seção anterior. Exemplo: determine a raiz da função y=x²+5x+6: Fazendo y=f(x)=0, temos x²+5x+6=0 Agora basta resolver a equação aplicando a fórmula de Bháskara. x²+5x+6=0 Acharemos que x = -2 e x` = -3.
  11. 11. Concavidade da parábola Explicarei esta parte com um simples desenho. a>0a<0Os desenhos até que ficaram bonitinhos, mas isso não importa neste momento. O que nos importa agora é que quando a>0, a concavidade da parábola está voltada para cima (carinha feliz) e quando a<0, a parábola está voltada para baixo (carinha triste). Exemplos:
  12. 12. y = f(x) = x² - 4
  13. 13. y = f(x) = -x² + 4
  14. 14. Nota: Quando a concavidade está voltada para cima (a>0), o vértice representa o valor mínimo da função. Quando a concavidade está voltada para baixo (a<0), o vértice representa o valor máximo. Quando o discriminante é igual a zero Quando o valor de , o vértice a parábola encontra-se no eixo x. A coordenada y será igual a zero. Exemplo: y=f(x)=x²+2x+1 x²+2x+1=0 x=x`=-b/2a=-1 As coordenadas do vértice serão V=(-1,0)
  15. 15. Gráfico:
  16. 16. Estudo do delta: Quando o descriminante é maior que zero Quando o valor de , a parábola intercepta o eixo x em dois pontos. (São as raízes ou zeros da função vistos anteriormente). Exemplo: y = f(x) = x²-4x+3 x²-4x+3=0 x=1, x`=3 Gráfico:
  17. 17. Gráfico:
  18. 18. Delta<0 Quando o discriminante é menor que zero Quando o valor de , a parábola não intercepta o eixo x. Não há raízes ou zeros da função. Exemplo: y = f(x) = x²-x+2 x²-x+2=0
  19. 19. Gráfico:
  20. 20. a>0 e a<0
  21. 21. Olhe o gráfico: Esboçando o gráfico Para finalizarmos (ufa!), vamos desenhar o gráfico da função y=-x²-4x-3 1ª etapa: Raízes ou zeros da função -x²-4x-3=0 Aplicando a fórmula de Bháskara x=-1, x`=-3
  22. 22. Veja as etapas: 2ª etapa: Coordenadas do vértice Coordenada x (=-b/2a): -(-4)/2.(-1)=-2 Coordenada y: Basta substituir o valor de x obtido na função y = -x²-4x-3 = -(-2)²-4.(-2)-3 = -4+8-3 = 1 Portanto, V=(-2,1) 3ª etapa: Concavidade da parábola y=-x²-4x-3 Como a=-1<0, a concavidade estará voltada para baixo
  23. 23. Olhe o gráfico:
  24. 24. Exercício: 1) As equações abaixo definem funções do 2º grau. Para cada uma dessas funções, ache as coordenadas do vértice que a representa: a) f(x)= x² - 4x + 5 b) f(x)= x² +4x - 6 c) f(x)= 2x² +5x - 4 d) f(x)= -x² + 6x - 2 e) f(x)= -x² - 4x +1
  25. 25. Resolva: 2) Determine, se existirem, os zeros reais das funções seguintes: a) f(x)= 3x² - 7x + 2 b) f(x)= -x² + 3x - 4 c) f(x)= -x² + 3/2x + 1 d) f(x)= x² -4 e) f(x)= 3x² Não existe zeros em (b)
  26. 26. Antonio Carlos carneiro Barroso: 3) Construa o gráfico das seguintes funções: a) f(x)= x² - 16x + 63 b) f(x)= 2x² - 7x + 3 c) f(x)= 4x² - 4x +1 d) f(x)= -x² + 4x - 5 e) f(x)= -2x² +8x- 6
  27. 27. Faça: 4) Em uma partida de vôlei, um jogador deu um saque em que a bola atingiu uma altura h em metros, num tempo t, em segundos, de acordo com a relação h(t) = -t² + 8t. a) Em que instante a bola atingiu a altura máxima? [Nota]: observem o vértice b) De quantos metros foi a altura máxima alcançada pela bola? c) Esboce o gráfico que represente esta situação. Respostas: 4: a)4s; b) 16m
  28. 28. Função do 1º grau: Vamos iniciar o estudo da função do 1º grau, lembrando o que é uma correspondência: Correspondência: é qualquer conjunto de pares ordenados onde o primeiro elemento pertence ao primeiro conjunto dado e o segundo elemento pertence ao segundo conjunto dado. Assim: Dado os conjuntos A={1,2,3} e B={1,2,3,4,5,6} consideremos a correspondência de A em B, de tal modo que cada elemento do conjunto A se associa no conjunto B com o seu sucessor. Assim ; ; . A correspondência por pares ordenados seria: 
  29. 29. Noção de função: Veja os diagramas:
  30. 30. Uma função todo elemento de A tem imagem única em B. Analisando os diagramas acima: O diagrama 1 não satisfaz a condição (1); os diagramas 3, 4 e 5 não satisfazem a condição (2). Logo, somente o diagrama 2 representa uma função
  31. 31. Domínio, imagem e contra domínio Observe o diagrama:
  32. 32. Função:  Chamemos esta função de f, logo o conjunto de pares ordenados serão:  f={(1,2),(2,3),(3,4)}  O conjunto X={1,2,3} denomina-se domínio da função f.  D(F)=X  O conjunto Y={1,2,3,4,5} denomina-se contradomínio da função f.  C(F)=Y  Dizemos que 2 é a imagem de 1 pela função f.  f(1)=2  Ainda, f(2)=3 e f(3)=4.  Logo o conjunto das imagens de f e dado por:  Im(f)={2,3,4}
  33. 33. Determinação de função: Observe a figura:
  34. 34. Veja: Associe cada elemento de X com um elemento de y:
  35. 35. Determine a imagem de cada função: a) D(f) = {1,2,3} y = f(x) = x + 1 [Sol] f(1) = 1+1 = 2 f(2) = 2+1 = 3 f(3) =3+1 = 4 Logo: Im(f)={2,3,4} b) D(f) = {1,3,5} y = f(x) = x² [Sol] f(1) = 1² = 1 f(3) = 3² = 9 f(5) = 5² = 25 Logo: Im(f)={1,9,25}
  36. 36. Plano cartesiano : Eixo Cartesiano:
  37. 37. Eixos x e y: Consideremos dois eixos x e y perpendiculares em 0, os quais determinam o plano A. Dado um plano P qualquer, pertencente ao plano A, conduzamos por ele duas retas: x // x' e y // y' Denominemos P1 a interseção de x com y' e P2 a interseção de y com x'
  38. 38. Continuação: Nessas condições, definimos: - Abscissa de P é um número real representado por P1 - Ordenada de P é um número real representado por P2 - A coordenada de P são números reais x' e y' , geralmente indicados na forma de par ordenado ( x' , y' ) - O eixo das abscissas é o eixo x - O eixo das ordenadas é o eixo y - A origem do sistema é o ponto 0 - Plano cartesiano é o plano A.
  39. 39. Depois dessa revisão veja a função do 1º grau: Exemplo: Numa loja, o salário fixo mensal de um vendedor é 500 reais. Além disso, ele recebe de comissão 50 reais por produto vendido. a) Escreva uma equação que expresse o ganho mensal y desse vendedor, em função do número x de produto vendido. [Sol] y=salário fixo + comissão y=500 + 50x
  40. 40. Cont. Quanto ele ganhará no final do mês se vendeu 4 produtos? [Sol] y=500+50x , onde x=4 y=500+50.4 = 500+200 = 700 Quantos produtos ele vendeu se no final do mês recebeu 1000 reais? [Sol] y=500+50x , onde y=1000 1000=500+50x » 50x=1000-500 » 50x=500 » x=10
  41. 41. Cont. A relação assim definida por uma equação do 1º grau é denominada função do 1º grau, sendo dada por: y=f(x)=ax+b com ,a e b pertencente aos números reais 
  42. 42. Gráfico: Gráfico da função do 1º grau: O gráfico de uma função do 1º grau de R em R é uma reta. Exemplo: 1) Construa o gráfico da função determinada por f(x)=x+1: [Sol] Atribuindo valores reais para x, obtemos seus valores correspondentes para y.
  43. 43. Olhe os pares: O conjunto dos pares ordenados determinados é f={(-2,-1), (-1,0),(0,1),(1,2),(2,3)}
  44. 44. 2º Exemplo: Construa o gráfico da função determinada por f(x)=-x+1. [Sol] Atribuindo valores reais para x, obtemos seus valores correspondentes para y. xy=f(x)=-x+1-2 3-1 20 11 02-1O conjunto dos pares ordenados determinados é f={(-2,3),(-1,2), (0,1),(1,0),(2,-1)}
  45. 45. Continuação: O gráfico:
  46. 46. y = x+1 ( a> 0 ) ; onde a = 1 Função crescente:
  47. 47. y = -x+1 ( a<0 ); onde a=-1 Função decrescente:
  48. 48. Raízes ou zeros: Para determinarmos a raiz ou zero de uma função do 1º grau, definida pela equação y=ax+b, como a é diferente de 0, basta obtermos o ponto de intersecção da equação com o eixo x, que terá como coordenada o par ordenado (x,0). 1) Considere a função dada pela equação y=x+1, determine a raiz desta função. [Sol] Basta determinar o valor de x para termos y=0 x+1=0 » x=-1 Dizemos que -1 é a raiz ou zero da função
  49. 49. Veja a raiz dessa função: Onde corta o eixo x é a raiz da função
  50. 50. Determine a raiz da função y=-x+1 e esboce o gráfico Veja:
  51. 51. Sinal de uma função de 1º grau  a>o e a<o
  52. 52. Cont. Note que para x=-b/a, f(x)=0 (zero da função). Para x>-b/a, f(x) tem o mesmo sinal de a. Para x<-b/a, f(x) tem o sinal contrário ao de a. Exemplos: 1) Determine o intervalo das seguintes funções para que f(x)>0 e f(x)<0. a) y=f(x)=x+1 [Sol] x+1>0 » x>-1 Logo, f(x) será maior que 0 quando x>-1  x+1<0 » x<-1 Logo, f(x) será menor que 0 quando x<-1
  53. 53. 2º exemplo: b) y=f(x)=-x+1 [Sol]* -x+1>0 » -x>-1 » x<1 Logo, f(x) será maior que 0 quando x<1  -x+1<0 » -x<-1 » x>1 Logo, f(x) será menor que 0 quando x>1 (*ao multiplicar por -1, inverte-se o sinal da desigualdade
  54. 54. Exercício: ) Represente graficamente a função definida por: a) f(x) = 2x-1 b) f(x) = -1/2x+3 c) f(x) = 4x d) f(x) = 1/3x+2 e) f(x) = -3x+6
  55. 55. Cont. 2) Determine a raiz ou zero de cada uma das seguintes equações: a) f(x) = 2x+5 b) f(x) = -x+2 c) f(x) = 1/3x+3 d) f(x) = 1-5x e) f(x) = 4x
  56. 56. Determine a expressão da função representada pelo gráfico abaixo: Faça:
  57. 57. Cont. Pelo gráfico, concluímos: Quando x=0, y=2; portanto, o valor de b na expressão é igual a 2 Quando y=0, x=-4 (raiz ou zero da função) Substituindo os valores em y=ax+b: 0 = -4a + 2 a = 1/2 Logo, a expressão é y = 1/2x+2.
  58. 58. Determine as expressões que as definem. Descreva as funções abaixo.

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