Faculdades Integradas Campos Salles Aula 3 – Funções: Introdução, Par ordenado, Plano Cartesiano, Relações, Domínio, Contradomínio e Imagem. Introdução Em diversas situações envolvendo duas variáveis, o valor de uma delas depende da outra. Assim, por exemplo, o valor de uma conta de energia elétrica depende da quantidade consumida, o imposto de renda de uma pessoa depende do rendimento tributável entre outros. Grande parte das relações apresenta a propriedade de que a cada valor de uma variável corresponde um único valor da outra; essas relações são chamadas funções. Definição de função Dados dois conjuntos A e B, uma função f de A em B, é toda relação que cada elemento de A corresponde um único elemento de B, e podemos indicar por f: AB. A relação ente os conjuntos A e B é dada através de uma regra de associação expressa na forma y = f(x). Essa regra diz, que o elemento x A, chamado de variável independente, está relacionado de modo único ao elemento y = f(x) B, chamado de variável dependente. O conjunto A é chamado domínio e indicamos A = Dom (f) e o conjunto B, de contradomínio. O conjunto imagem, indicado como Im(f) é o conjunto dos elementos de B aos quais foram associados elementos de A, isto é, Im (f) = { y B / y = f(x) para algum x A}. O número y B, y = f(x) recebe o nome de valor da função f no ponto x. Exemplo 1 – Sejam os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = { 2, 3, 4, 5} e consideremos a relação que a cada elemento x de A se associa um elemento y em B tal que y = x + 1. 1 Faculdades Integradas Campos Salles Além do diagrama de flechas podemos representar essa relação por meio do plano cartesiano. Plano Cartesiano A reta horizontal é o eixo das abscissas (eixo x) e a reta vertical é o eixo das ordenadas (eixo y). Localização do ponto no plano Podemos representar um par ordenado através de um ponto em um plano. Exemplos: A (3, 5) ==> 3 e 5 são as coordenadas do ponto A. 2 Faculdades Integradas Campos Salles Os números do par ordenados são chamados de coordenadas cartesianas. Denominamos de abscissa o 1º número do par ordenado, e ordenada, o 2º número desse par. Assim: (1, 2) 2º elemento -ordenada Coordenadas cartesianas 1º elemento – abscissa Para localizar um ponto num plano cartesiano, utilizamos uma seqüência prática: • O 1º número do par ordenado deve ser localizado no eixo das abscissas. • O 2º número do par ordenado deve ser localizado no eixo das ordenadas. Exemplo: Localize o ponto A (4, 3) 3 Faculdades Integradas Campos Salles O gráfico de uma função é o conjunto dos pontos que representam os pares ordenados (x,y) da função em que x é um elemento do domínio de y a sua imagem. 4 Faculdades Integradas Campos Salles Vamos analisar a relação dos conjuntos A = {1, 2} e B = {2, 3, 4} e seja a relação que cada elemento x de A se associa um elemento y em B tal que y > x. Ao elemento 1 estão associados os valores 2, 3 e 4. Ao elemento 2 estão associados os valores 3 e 4. O diagrama de flechas da relação é dado abaixo na figura. Notemos que tal relação não é uma função, pois a cada elemento de A se associa vários elementos de B. Seja a função cuja imagem é dada por f(x) = 2x, em que o domínio é o conjunto A ={1, 2, 3, ..., n, ...} e o contradomínio é o conjunto dos números reais. Temos: f(1) = 2 f(2) = 4 f(3) = 6 ... f(n) = 2n ... Portanto, o conjunto imagem é Im = { 2, 4, 6, ..., 2n, ...}. O gráfico é dado pela figura 2.5, e podemos verificar que os pontos do gráfico estão alinhados. 5 Faculdades Integradas Campos Salles Caso tivéssemos uma função definida pela mesma sentença f(x) = 2x, mas com domínio A = R, o gráfico seria formado por todos os pontos da reta da figura 2.6 Observação: Geralmente, quando não explicitado, o contradomínio é o conjunto formado por todos os números reais (conjunto R). Exemplo real: Referências: Notas de aula Prof. Leônidas Sandoval. Notas de aula Profas. Miua Tanaka, Fernanda Bonafini e Maria Aparecida (Nivelamento). IEZZI, G.,MURAKAMI, C. Fundamentos da Matemática elementar. São Paulo: Atual, 1985. Pares Ordenados e Produto cartesiano. Disponível em: http://www.somatematica.com.br/fundam/paresord.php - , Acesso em: 04 janeiro 2012. Funçãoes. Disponível em: http://www.uapi.ufpi.br/conteudo/disciplinas/matematica/download/unidade2.pdf - Acessado em: 04 janeiro 2012. 6