FUNÇÕES

As principais definições, teorias e propriedades sobre funções podem ser encontradas em seu
livro-texto (Stewart, vol1); Assim, não vamos aqui nos alongar na teoria que pode ser
encontrada lá. O intuito desta seção é apresentar as formas e gráficos de algumas funções
importantes.

Definição: Dizemos que y é uma função de x se para cada valor atribuído a x existe em único
valor correspondente para y. Neste caso, denotamos y = f ( x ) . O conjunto de valores que
podem ser atribuídos a x é chamado domínio da função e é denotado por Dom f ou por Df. O
conjunto formado pelos valores que y assume em correspondência a algum valor x é chamado
de imagem da função e é denotado por Im f ou If.


                                     a : coeficient e angular
FUNÇÃO AFIM:               y = ax+b 
                                     b : coeficient e linear




 a<0




 a=0




 a>0




                   b<0                      b=0                      b>0
FUNÇÃO QUADRÁTICA                    y = ax 2 + bx + c   a ≠ 0
                                                         
                                                         a, b, c ∈ R




 a>0




 a<0




                    ∆>0                   ∆=0                  ∆<0




Observações:                              ∆ = b 2 − 4 ac
∆ = Discriminante de f


∆ > 0 : 2 raízes reais diferentes


∆ = 0 : 2 raízes reais iguais


∆ < 0 : raízes complexas não reais
FUNÇÃO MODULAR


A função modular f : IR → IR é definida por f (x) = |x|, se:


                                                x, se x ≥ 0
                                  f (x ) = x = 
                                               − x, se x < 0


                f(x) = |x|                                       f(x) = |x – 2|




Exemplos:

   1) Resolver |3x – 2| = 2:


                         3x - 1 = 2 ⇒ x = 1 ou
                         
   •    | 3x - 1 | = 2 ⇒  3x - 1 = − 2 ⇒ x = - 1                Resposta: S = {1, -1/3}
                         
                                             3

   2) Resolver: |2x – 1| = |x + 3|


                                 2x - 1 = x + 3 ⇒ x = 4 ou
                                 
   •    | 2x - 1 | = | x + 3 | ⇒                           -2   Resposta: S = {4, -2/3}
                                   2x - 1 = - (x + 3) ⇒ x =
                                 
                                                            3
FUNÇÃO RAIZ N-ÉSIMA



     y (x) = n x
                                                      1
                                     ou
                                          y(x ) = x   n



                         n par




                      Dom f=[0;+∞)
                       Im f=[0;+∞)
                        n ímpar




                       Dom f= R
                         Im f=R
GRÁFICOS DE y = x n
                                                 DOMÍNIO D,
   FUNÇÃO f           GRÁFICO    SIMETRIA
                                                 IMAGEM I



                                                  D = [0,∞)
   f ( x) =      x                 não há
                                                  I = [0,∞)



                                                   D = IR
                                    eixo y
    f ( x) = x   2
                                 (função par)
                                                  I = [0,∞)




                                                   D = IR
                                    origem
    f ( x) = x 3                (função ímpar)
                                                    I = IR




                                                   D = IR
                                    eixo y
   f ( x ) = x 2/ 3
                                 (função par)
                                                  I = [0,∞)




                                                   D = IR
                                    origem
   f ( x) = x 1/ 3
                                (função ímpar)
                                                    I = IR




                                                   D = IR
                                     eixo y
    f ( x) = x
                                 (função par)
                                                  I = [0,∞)




               1                                 D = IR – {0}
                                    origem
    f (x)=
               x                (função ímpar)
                                                 I = IR – {0}
FUNÇÃO EXPONENCIAL


Definição: Dado um número real a, tal que a >0 e a ≠ 1, chamamos função exponencial de
base “a” a função f de IR → IR que associa a cada x real o número ax .


Podemos escrever, também:             f: IR → IR
                                        x → ax


Exemplos de funções exponenciais em IR:
   a) f(x) = 2x                                                              1
                                                                                    x

                                                         d) f ( x ) = e − x =  
                    x                                                       e
             1 
   b) f(x) =  
             2                                         e) f(x) = 10x

   c) f(x) = ex


O gráfico de f(x) = ax tem o seguinte aspecto:


       1) Se a > 1                                          2) Se 0 < a < 1




       função crescente                                     função decrescente


Observamos que nos dois casos, a imagem da função exponencial é: Im = R+*.


Dizemos, ainda, que a função f(x) = ax , corta o eixo y no ponto (0, 1).
FUNÇÃO LOGARÍTMICA


Para cada número real positivo b ≠ 1 , definimos a função logarítmica, na base b, como sendo
a função f : ( 0, ∞ ) → IR , que a cada número real positivo x associa o número real f (x ) = log b X .


A função logaritmo de x na base b pode ser representada graficamente de duas maneiras
diferentes, dependendo do valor de b, como figura abaixo:




                   b>1                                                   0<b<1


Como se vê nos gráficos acima, a função logarítmica é crescente se b > 1 e é decrescente se
0 < b < 1. O domínio da função logarítmica é o conjunto dos números reais positivos e sua
imagem é o conjunto de todos os números reais.
FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS

As três principais funções trigonométricas são as funções seno, cosseno e tangente, cujos
gráficos estão abaixo.

Função Seno




Função Cosseno




Função Tangente
Tipos importantes de funções:

Função par: Se f ( x ) = f ( −x ) , para todo x ∈ Domf então dizemos que a função f(x) é uma

função par. (note que o gráfico é uma curva simétrica pelo eixo y).

Exemplos:           f(X) = x2 é uma função par, já que f ( −x ) = ( −x ) 2 = x 2 = f ( x ) .
                    g(x) = cos(x) é uma função par, já que f ( −x ) = cos( −x ) = cos( x ) = f ( x) .

Função ímpar: Se f ( x ) = −f ( −x ) , para todo x ∈ Domf então dizemos que a função f(x) é uma

função ímpar. (note que o gráfico é uma curva simétrica pela origem).

Exemplos:           f(X) = x3 é uma função par, já que f ( −x ) = ( − x )3 = −x 3 = − f ( x ) .
                    g(x) = sen(x) é uma função ímpar, já que f ( −x ) = sen( − x) = −sen( x) = − f ( x ) .

Função injetora: Se para quaisquer x1 e x 2 no domínio de f(x), x1 ≠ x 2 ⇒ f ( x 1 ) ≠ f ( x 2 ) , então
dizemos que f é uma função injetora.
Exemplos:           f(x) = x3 é uma função injetora, já que se x1 ≠ x 2 ⇒ f ( x 1 ) = x1 ≠ x 3 = f ( x 2 ) .
                                                                                       3
                                                                                             2


                    f(x) = x não é injetora, já que se x1 = 2 e x 2 = −2 temos x1 ≠ x 2 , mas
                            2



f ( x 1 ) = f ( 2) = 22 = 4 = ( −2) 2 = f ( −2) = f ( x 2 ) .

Função sobrejetora: é aquela em que sua imagem coincide com seu contra-domínio.

Função bijetora: é aquela que é ao mesmo tempo bijetora e sobrejetora.

Função composta: Sejam g : A → B e f : Im g → C . A função f o g : A → C dada por

f o g( x) = f (g( x ) ) é a função composta de f com g.

Exemplos:
           Se f ( x ) = x 2 + 3 e g( x) = sen( x ) então f o g( x ) = f (g( x )) = f (sen( x ) ) = (sen( x ) ) + 3 .
                                                                                                                2



           Se h( x ) = e x e u( x ) = tg( x ) então h o u( x ) = h(u( x ) ) = h(tg( x )) = e tg( x ) .


Observação: Em geral, f o g( x ) ≠ g o f ( x ) .                No exemplo anterior, se f ( x ) = x 2 + 3 e

g( x) = sen( x )                  então                                          (        )        (
                                                       g o f ( x ) = g(f ( x )) = g x 2 + 3 = sen x 2 + 3   )          e

                                       (         )
f o g( x ) = (sen( x )) + 3 ≠ sen x 2 + 3 = g o f ( x ) .
                         2




Função inversa: Se                y = f ( x ) é uma função bijetora então a função g(y) tal que
g( y ) = x ⇔ y = f ( x ) é a função inversa de f(x). Muitas vezes denotamos a função inversa de f
por f-1.
Exemplos:

        Se f ( x ) = x 3 então y = x 3 ⇔ x = 3 y e a função inversa de f(x) é g( y ) = f −1 ( y ) = 3 y

ou transformando para x, f −1( x) = 3 x .


Observação: As funções f(x) e g(y) são inversas se e somente se f ( g( y )) = y e g( f ( x )) = x . Ou

seja, uma forma alternativa para verificar se duas funções são inversas é verificar se as
compostas dão as funções identidades.


Exemplos: Se f ( x ) = x + 1           e                                     (     )
                                            f −1( x) = x − 1 então f f −1 ( x ) = f ( x − 1) = ( x − 1) + 1 = x        e

                                                                 (       )
f −1 (f ( x) ) = f −1 (x + 1) = ( x + 1) − 1 = x . Assim, como f f −1 ( x ) = f −1 (f ( x ) ) = x então f(x) e f-1(x) são
inversas.


Resultado útil: Se c é um número real positivo então:


    •   O gráfico de f(x) + c é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para cima.
    •   O gráfico de f(x) - c é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para baixo.
    •   O gráfico de f(x + c) é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para a esquerda.
    •   O gráfico de f(x - c) é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para a direita.


Ou seja,




Bibliografia:


1) Iezzi G, Dolce O, Gegenszain D, Périgo R. Matemática. Volume único. Atual editora. São
    Paulo, 2002.
2) Iezzi G. Fundamentos da Matemática Elementar – vol.1. Atual editora. São Paulo, 2000.
3) Guidorizzi HL. Um curso de Cálculo – vol 1. FTD editora. 5ª edição. Rio de Janeiro, 2001.
4) Stewart J. Cálculo – vol 1.Pioneira editora. São Paulo, 2001.
EXERCÍCIOS SOBRE FUNÇÕES

1) Construa os gráficos das seguintes funções de R em R:
   a) y = x + 2                                                       4 − 3x
                                                         d) d) y =
   b) y = - x + 1                                                        2
   c) y = 2x                                             e) y = -2x +3

2) Construa os gráficos das seguintes funções de R em R:
   a) y = 2x2                                            c) y = 4x – x2
   b) y= - x2 +3x                                        d) y = 2x2 - 10x + 7

3) Determine os valores de x que satisfazem a cada uma das expressões abaixo:
   a) 5 x − 3 = 12                                                         1
                                                         d)   x −3 <
                                                                           2
   b) 2 x − 3 = 7 x − 5
                                                         e)   − 2x − 7 ≥ 3
            3x + 8
   c)              =4
            2x − 3

4) Construa os gráficos das seguintes funções:
   a) y = | x | +2                                       c) y = x2 - 4
   b) y = | x +2|                                        d) y = |x2 – 4|

5) Construa os gráficos das seguintes funções:

   a) y =       x                                        c) y =     x +3

   b) y =       x +3                                     d) y = 4 x

6) Complete com verdadeiro ou falso, com x e y pertencentes aos reais.

a) (    ) (x + y ) = x 2 + y 2
                     2
                                             e) (   ) log 3 (x + y ) = log 3 x + log 3 y,   x.y > 0

        ) (x.y ) = x 2 .y 2                             x y x+y
                2
b) (                                         f) (   )    + =    ,              x.y ≠ 0
                                                        y x y+x
c) (    )    x 2 + y2 = x + y
                                             g) (   )   x2 = x
d) (    )    (x + y )2     =x+y

7) Esboce o gráfico das seguintes funções:
   a) f(x) = 2x                                                            x
                                                                   1 
                           x                             d) f(x) =   - 3
                    1                                            2
   b) g(x) =  
                    2                                  e) g(x) = 3.2x
   c) h(x) = 2x + 2                                                    x
                                                         f) h(x) = 2
8) Determine o domínio e faça um esboço do gráfico da função dada.
     a) f (x ) = log 1 x                          c) f (x ) = ln( x + 1)            e) f (x ) = log 1 (− x )
                        4                                                                           2
                                                  d) f (x ) = ln( x − 2)
     b) f (x ) = log 2 x                                                            f) f (x ) = − log 1 x
                                                                                                     3

9) Construa o gráfico (um período completo) das seguintes funções, explicitando o domínio, a
imagem e o período:
a)       y = 3 sen x                             b)      y = 2 - sen x

                             π                                       x
c)       y = sen  x −                          d)      y = 2 sen
                             2                                       4



10) Calcule f o g( x ) , g o f ( x ) , f o f ( x ) e g o g ( x) para as seguintes funções:

a) f ( x ) =       x + 10 e g ( x) = sen ( x )

b) f ( x ) = x 2 + 3x e g ( x ) = 2 x − 7


                                       f (x + h ) − f (x )
11) Simplifique a expressão                                onde
                                               h


a) f ( x ) = x 2 − 3x

               1
b) f ( x ) =
               x
c) f ( x ) = ( x + 2) 2
RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOS SOBRE FUNÇÕES

1)
y = X+2                             4.0                                                            y = -x+1                      4.0                                                   y = 2x                                  4.0

                                    3.0                                                                                          3.0                                                                                           3.0

                                    2.0                                                                                          2.0                                                                                           2.0

                                    1.0                                                                                          1.0                                                                                           1.0


     −4.0 −3.0 −2.0 −1.0                          1.0     2.0         3.0      4.0     5.0            −4.0 −3.0 −2.0 −1.0                     1.0   2.0   3.0        4.0         5.0         −4.0 −3.0 −2.0 −1.0                          1.0      2.0      3.0
                               −1.0                                                                                            −1.0                                                                                          −1.0

                               −2.0                                                                                            −2.0                                                                                          −2.0

                               −3.0                                                                                            −3.0                                                                                          −3.0

                               −4.0                                                                                            −4.0                                                                                          −4.0


y = (4-3x)/2                         4.0                                                             y = -2x+3                              4.0

                                     3.0                                                                                                    3.0

                                     2.0                                                                                                    2.0

                                     1.0                                                                                                    1.0


     −4.0 −3.0     −2.0 −1.0                        1.0         2.0      3.0     4.0         5.0       −4.0 −3.0 −2.0                −1.0           1.0        2.0         3.0         4.0         5.0
                                    −1.0                                                                                                −1.0

                                    −2.0                                                                                                −2.0

                                    −3.0                                                                                                −3.0

                                    −4.0                                                                                                −4.0




2)
y = 2*x^2               4.0                                           y = -x^2+3x              4.0                                    y = 4x-x^2              4.0                                        y = 2x^2-10x+7
                                                                                                                                                                                                                                6.0
                        3.0                                                                    3.0                                                            3.0                                                               5.0
                                                                                                                                                                                                                                4.0
                        2.0                                                                    2.0                                                            2.0                                                               3.0
                                                                                                                                                                                                                                2.0
                        1.0                                                                    1.0                                                            1.0
                                                                                                                                                                                                                                1.0

  −4.0 −3.0 −2.0 −1.0         1.0     2.0   3.0     4.0   5.0           −4.0 −3.0 −2.0 −1.0            1.0   2.0   3.0   4.0   5.0      −4.0 −3.0 −2.0 −1.0          1.0    2.0        3.0   4.0         −6.0−5.0 −4.0−3.0−2.0−1.0    1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0
                                                                                                                                                                                                                               −1.0
                    −1.0                                                                      −1.0                                                        −1.0
                                                                                                                                                                                                                              −2.0

                    −2.0                                                                      −2.0                                                        −2.0                                                                −3.0
                                                                                                                                                                                                                              −4.0
                    −3.0                                                                      −3.0                                                        −3.0                                                                −5.0

                                                                                              −4.0                                                                                                                            −6.0
                    −4.0                                                                                                                                  −4.0
                                                                                                                                                                                                                              −7.0




3)                                                                                                                                                 4 
                                                                                                                                             c) S=  ,4
       9                                                                                                                                          11 
a) S=  − ,3
       5                                                                                                                                                  5     7
                                                                                                                                             d) S =  x ∈ R | < x < 
      2 8                                                                                                                                                 2     2
b) S=  , 
      5 9                                                                                                                                  e) S = {x ∈ R | x ≥ −2 ou x ≤ −5}
4)
a) y = | x | +2   c) y = x2 - 4




b) y = | x +2|    d) y = |x 2 – 4|




5)

a) y =     x      c) y =     x +3




b) y =     x +3   d) y = 4 x
6)
a) F    exemplo: (5 + 3) 2 ≠ 5 2 + 3 2              e) F     O correto é

b) V                                                 log 3 (x ⋅ y ) = log 3 x + log3 y,     x.y > 0

                      32 + 42 ≠ 3 + 4                                     2 1 2 +1
c) F    exemplo:                                    f) F     exemplo:      + ≠
                                                                          1 2 1+ 2
d) F    exemplo:      (− 2 + 1)2   ≠ −2 + 1         g) V


7)
a) f(x) = 2x                            c) h(x) = 2x + 2                        e) g(x) = 3.2x Observação:
                                                                                3.2x ≠ 6x




                  x
            1
b) g( x) =                                          x
            2                                   1 
                                        d) f(x) =   - 3
                                                                                              x
                                                  2                           f) h(x) = 2




8)

a) Dom f = {x ∈ R / x > 0}                                 b) Dom f = {x ∈ R / x > 0}
c) Dom f = {x ∈ R / x > −1}   e) Dom f = {x ∈ R / x < 0 }




d) Dom f = {x ∈ R / x > 2}    f) Dom f = {x ∈ R / x > 0}




9)
a)                            c)




b)
                              d)
10) a) f o g( x ) =    sen ( x) + 10

g o f ( x ) = sen ( x + 10 )

f o f (x ) =      x + 10 + 10
g o g ( x ) = sen( sen ( x))


b) f o g( x ) = ( 2 x − 7) 2 + 3( 2 x − 7)

g o f ( x ) = 2( x 2 + 3x ) − 7

f o f ( x) = ( x 2 + 3x ) 2 + 3( x 2 + 3 x)
g o g ( x ) = 2( 2x − 7) − 7



11) a) 2x-3+h
         −1
b)
     x ( x + h)
c) 2x+4+h

Mat funcoes 002

  • 1.
    FUNÇÕES As principais definições,teorias e propriedades sobre funções podem ser encontradas em seu livro-texto (Stewart, vol1); Assim, não vamos aqui nos alongar na teoria que pode ser encontrada lá. O intuito desta seção é apresentar as formas e gráficos de algumas funções importantes. Definição: Dizemos que y é uma função de x se para cada valor atribuído a x existe em único valor correspondente para y. Neste caso, denotamos y = f ( x ) . O conjunto de valores que podem ser atribuídos a x é chamado domínio da função e é denotado por Dom f ou por Df. O conjunto formado pelos valores que y assume em correspondência a algum valor x é chamado de imagem da função e é denotado por Im f ou If. a : coeficient e angular FUNÇÃO AFIM: y = ax+b  b : coeficient e linear a<0 a=0 a>0 b<0 b=0 b>0
  • 2.
    FUNÇÃO QUADRÁTICA y = ax 2 + bx + c a ≠ 0  a, b, c ∈ R a>0 a<0 ∆>0 ∆=0 ∆<0 Observações: ∆ = b 2 − 4 ac ∆ = Discriminante de f ∆ > 0 : 2 raízes reais diferentes ∆ = 0 : 2 raízes reais iguais ∆ < 0 : raízes complexas não reais
  • 3.
    FUNÇÃO MODULAR A funçãomodular f : IR → IR é definida por f (x) = |x|, se:  x, se x ≥ 0 f (x ) = x =  − x, se x < 0 f(x) = |x| f(x) = |x – 2| Exemplos: 1) Resolver |3x – 2| = 2: 3x - 1 = 2 ⇒ x = 1 ou  • | 3x - 1 | = 2 ⇒  3x - 1 = − 2 ⇒ x = - 1 Resposta: S = {1, -1/3}   3 2) Resolver: |2x – 1| = |x + 3| 2x - 1 = x + 3 ⇒ x = 4 ou  • | 2x - 1 | = | x + 3 | ⇒  -2 Resposta: S = {4, -2/3} 2x - 1 = - (x + 3) ⇒ x =   3
  • 4.
    FUNÇÃO RAIZ N-ÉSIMA y (x) = n x 1 ou y(x ) = x n n par Dom f=[0;+∞) Im f=[0;+∞) n ímpar Dom f= R Im f=R
  • 5.
    GRÁFICOS DE y= x n DOMÍNIO D, FUNÇÃO f GRÁFICO SIMETRIA IMAGEM I D = [0,∞) f ( x) = x não há I = [0,∞) D = IR eixo y f ( x) = x 2 (função par) I = [0,∞) D = IR origem f ( x) = x 3 (função ímpar) I = IR D = IR eixo y f ( x ) = x 2/ 3 (função par) I = [0,∞) D = IR origem f ( x) = x 1/ 3 (função ímpar) I = IR D = IR eixo y f ( x) = x (função par) I = [0,∞) 1 D = IR – {0} origem f (x)= x (função ímpar) I = IR – {0}
  • 6.
    FUNÇÃO EXPONENCIAL Definição: Dadoum número real a, tal que a >0 e a ≠ 1, chamamos função exponencial de base “a” a função f de IR → IR que associa a cada x real o número ax . Podemos escrever, também: f: IR → IR x → ax Exemplos de funções exponenciais em IR: a) f(x) = 2x  1 x d) f ( x ) = e − x =   x e 1  b) f(x) =   2 e) f(x) = 10x c) f(x) = ex O gráfico de f(x) = ax tem o seguinte aspecto: 1) Se a > 1 2) Se 0 < a < 1 função crescente função decrescente Observamos que nos dois casos, a imagem da função exponencial é: Im = R+*. Dizemos, ainda, que a função f(x) = ax , corta o eixo y no ponto (0, 1).
  • 7.
    FUNÇÃO LOGARÍTMICA Para cadanúmero real positivo b ≠ 1 , definimos a função logarítmica, na base b, como sendo a função f : ( 0, ∞ ) → IR , que a cada número real positivo x associa o número real f (x ) = log b X . A função logaritmo de x na base b pode ser representada graficamente de duas maneiras diferentes, dependendo do valor de b, como figura abaixo: b>1 0<b<1 Como se vê nos gráficos acima, a função logarítmica é crescente se b > 1 e é decrescente se 0 < b < 1. O domínio da função logarítmica é o conjunto dos números reais positivos e sua imagem é o conjunto de todos os números reais.
  • 8.
    FUNÇÕES TRIGONOMÉTRICAS As trêsprincipais funções trigonométricas são as funções seno, cosseno e tangente, cujos gráficos estão abaixo. Função Seno Função Cosseno Função Tangente
  • 9.
    Tipos importantes defunções: Função par: Se f ( x ) = f ( −x ) , para todo x ∈ Domf então dizemos que a função f(x) é uma função par. (note que o gráfico é uma curva simétrica pelo eixo y). Exemplos: f(X) = x2 é uma função par, já que f ( −x ) = ( −x ) 2 = x 2 = f ( x ) . g(x) = cos(x) é uma função par, já que f ( −x ) = cos( −x ) = cos( x ) = f ( x) . Função ímpar: Se f ( x ) = −f ( −x ) , para todo x ∈ Domf então dizemos que a função f(x) é uma função ímpar. (note que o gráfico é uma curva simétrica pela origem). Exemplos: f(X) = x3 é uma função par, já que f ( −x ) = ( − x )3 = −x 3 = − f ( x ) . g(x) = sen(x) é uma função ímpar, já que f ( −x ) = sen( − x) = −sen( x) = − f ( x ) . Função injetora: Se para quaisquer x1 e x 2 no domínio de f(x), x1 ≠ x 2 ⇒ f ( x 1 ) ≠ f ( x 2 ) , então dizemos que f é uma função injetora. Exemplos: f(x) = x3 é uma função injetora, já que se x1 ≠ x 2 ⇒ f ( x 1 ) = x1 ≠ x 3 = f ( x 2 ) . 3 2 f(x) = x não é injetora, já que se x1 = 2 e x 2 = −2 temos x1 ≠ x 2 , mas 2 f ( x 1 ) = f ( 2) = 22 = 4 = ( −2) 2 = f ( −2) = f ( x 2 ) . Função sobrejetora: é aquela em que sua imagem coincide com seu contra-domínio. Função bijetora: é aquela que é ao mesmo tempo bijetora e sobrejetora. Função composta: Sejam g : A → B e f : Im g → C . A função f o g : A → C dada por f o g( x) = f (g( x ) ) é a função composta de f com g. Exemplos: Se f ( x ) = x 2 + 3 e g( x) = sen( x ) então f o g( x ) = f (g( x )) = f (sen( x ) ) = (sen( x ) ) + 3 . 2 Se h( x ) = e x e u( x ) = tg( x ) então h o u( x ) = h(u( x ) ) = h(tg( x )) = e tg( x ) . Observação: Em geral, f o g( x ) ≠ g o f ( x ) . No exemplo anterior, se f ( x ) = x 2 + 3 e g( x) = sen( x ) então ( ) ( g o f ( x ) = g(f ( x )) = g x 2 + 3 = sen x 2 + 3 ) e ( ) f o g( x ) = (sen( x )) + 3 ≠ sen x 2 + 3 = g o f ( x ) . 2 Função inversa: Se y = f ( x ) é uma função bijetora então a função g(y) tal que g( y ) = x ⇔ y = f ( x ) é a função inversa de f(x). Muitas vezes denotamos a função inversa de f por f-1.
  • 10.
    Exemplos: Se f ( x ) = x 3 então y = x 3 ⇔ x = 3 y e a função inversa de f(x) é g( y ) = f −1 ( y ) = 3 y ou transformando para x, f −1( x) = 3 x . Observação: As funções f(x) e g(y) são inversas se e somente se f ( g( y )) = y e g( f ( x )) = x . Ou seja, uma forma alternativa para verificar se duas funções são inversas é verificar se as compostas dão as funções identidades. Exemplos: Se f ( x ) = x + 1 e ( ) f −1( x) = x − 1 então f f −1 ( x ) = f ( x − 1) = ( x − 1) + 1 = x e ( ) f −1 (f ( x) ) = f −1 (x + 1) = ( x + 1) − 1 = x . Assim, como f f −1 ( x ) = f −1 (f ( x ) ) = x então f(x) e f-1(x) são inversas. Resultado útil: Se c é um número real positivo então: • O gráfico de f(x) + c é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para cima. • O gráfico de f(x) - c é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para baixo. • O gráfico de f(x + c) é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para a esquerda. • O gráfico de f(x - c) é o gráfico de f(x) deslocado c unidades para a direita. Ou seja, Bibliografia: 1) Iezzi G, Dolce O, Gegenszain D, Périgo R. Matemática. Volume único. Atual editora. São Paulo, 2002. 2) Iezzi G. Fundamentos da Matemática Elementar – vol.1. Atual editora. São Paulo, 2000. 3) Guidorizzi HL. Um curso de Cálculo – vol 1. FTD editora. 5ª edição. Rio de Janeiro, 2001. 4) Stewart J. Cálculo – vol 1.Pioneira editora. São Paulo, 2001.
  • 11.
    EXERCÍCIOS SOBRE FUNÇÕES 1)Construa os gráficos das seguintes funções de R em R: a) y = x + 2 4 − 3x d) d) y = b) y = - x + 1 2 c) y = 2x e) y = -2x +3 2) Construa os gráficos das seguintes funções de R em R: a) y = 2x2 c) y = 4x – x2 b) y= - x2 +3x d) y = 2x2 - 10x + 7 3) Determine os valores de x que satisfazem a cada uma das expressões abaixo: a) 5 x − 3 = 12 1 d) x −3 < 2 b) 2 x − 3 = 7 x − 5 e) − 2x − 7 ≥ 3 3x + 8 c) =4 2x − 3 4) Construa os gráficos das seguintes funções: a) y = | x | +2 c) y = x2 - 4 b) y = | x +2| d) y = |x2 – 4| 5) Construa os gráficos das seguintes funções: a) y = x c) y = x +3 b) y = x +3 d) y = 4 x 6) Complete com verdadeiro ou falso, com x e y pertencentes aos reais. a) ( ) (x + y ) = x 2 + y 2 2 e) ( ) log 3 (x + y ) = log 3 x + log 3 y, x.y > 0 ) (x.y ) = x 2 .y 2 x y x+y 2 b) ( f) ( ) + = , x.y ≠ 0 y x y+x c) ( ) x 2 + y2 = x + y g) ( ) x2 = x d) ( ) (x + y )2 =x+y 7) Esboce o gráfico das seguintes funções: a) f(x) = 2x x 1  x d) f(x) =   - 3 1  2 b) g(x) =   2 e) g(x) = 3.2x c) h(x) = 2x + 2 x f) h(x) = 2
  • 12.
    8) Determine odomínio e faça um esboço do gráfico da função dada. a) f (x ) = log 1 x c) f (x ) = ln( x + 1) e) f (x ) = log 1 (− x ) 4 2 d) f (x ) = ln( x − 2) b) f (x ) = log 2 x f) f (x ) = − log 1 x 3 9) Construa o gráfico (um período completo) das seguintes funções, explicitando o domínio, a imagem e o período: a) y = 3 sen x b) y = 2 - sen x  π x c) y = sen  x −  d) y = 2 sen  2 4 10) Calcule f o g( x ) , g o f ( x ) , f o f ( x ) e g o g ( x) para as seguintes funções: a) f ( x ) = x + 10 e g ( x) = sen ( x ) b) f ( x ) = x 2 + 3x e g ( x ) = 2 x − 7 f (x + h ) − f (x ) 11) Simplifique a expressão onde h a) f ( x ) = x 2 − 3x 1 b) f ( x ) = x c) f ( x ) = ( x + 2) 2
  • 13.
    RESPOSTAS DOS EXERCÍCIOSSOBRE FUNÇÕES 1) y = X+2 4.0 y = -x+1 4.0 y = 2x 4.0 3.0 3.0 3.0 2.0 2.0 2.0 1.0 1.0 1.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 −1.0 −1.0 −1.0 −2.0 −2.0 −2.0 −3.0 −3.0 −3.0 −4.0 −4.0 −4.0 y = (4-3x)/2 4.0 y = -2x+3 4.0 3.0 3.0 2.0 2.0 1.0 1.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −1.0 −1.0 −2.0 −2.0 −3.0 −3.0 −4.0 −4.0 2) y = 2*x^2 4.0 y = -x^2+3x 4.0 y = 4x-x^2 4.0 y = 2x^2-10x+7 6.0 3.0 3.0 3.0 5.0 4.0 2.0 2.0 2.0 3.0 2.0 1.0 1.0 1.0 1.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 −4.0 −3.0 −2.0 −1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 −6.0−5.0 −4.0−3.0−2.0−1.0 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 −1.0 −1.0 −1.0 −1.0 −2.0 −2.0 −2.0 −2.0 −3.0 −4.0 −3.0 −3.0 −3.0 −5.0 −4.0 −6.0 −4.0 −4.0 −7.0 3) 4  c) S=  ,4  9   11  a) S=  − ,3  5   5 7 d) S =  x ∈ R | < x <  2 8   2 2 b) S=  ,  5 9  e) S = {x ∈ R | x ≥ −2 ou x ≤ −5}
  • 14.
    4) a) y =| x | +2 c) y = x2 - 4 b) y = | x +2| d) y = |x 2 – 4| 5) a) y = x c) y = x +3 b) y = x +3 d) y = 4 x
  • 15.
    6) a) F exemplo: (5 + 3) 2 ≠ 5 2 + 3 2 e) F O correto é b) V log 3 (x ⋅ y ) = log 3 x + log3 y, x.y > 0 32 + 42 ≠ 3 + 4 2 1 2 +1 c) F exemplo: f) F exemplo: + ≠ 1 2 1+ 2 d) F exemplo: (− 2 + 1)2 ≠ −2 + 1 g) V 7) a) f(x) = 2x c) h(x) = 2x + 2 e) g(x) = 3.2x Observação: 3.2x ≠ 6x x  1 b) g( x) =   x  2 1  d) f(x) =   - 3 x 2 f) h(x) = 2 8) a) Dom f = {x ∈ R / x > 0} b) Dom f = {x ∈ R / x > 0}
  • 16.
    c) Dom f= {x ∈ R / x > −1} e) Dom f = {x ∈ R / x < 0 } d) Dom f = {x ∈ R / x > 2} f) Dom f = {x ∈ R / x > 0} 9) a) c) b) d)
  • 17.
    10) a) fo g( x ) = sen ( x) + 10 g o f ( x ) = sen ( x + 10 ) f o f (x ) = x + 10 + 10 g o g ( x ) = sen( sen ( x)) b) f o g( x ) = ( 2 x − 7) 2 + 3( 2 x − 7) g o f ( x ) = 2( x 2 + 3x ) − 7 f o f ( x) = ( x 2 + 3x ) 2 + 3( x 2 + 3 x) g o g ( x ) = 2( 2x − 7) − 7 11) a) 2x-3+h −1 b) x ( x + h) c) 2x+4+h