Função - Exercícios resolvidos

DEFINIÇÃO
Dados dois conjuntos não vazios A e B, uma relação (ou correspondência) que associa a cada elemento x ϵ A recebe o nome de função de A em B.
Também pode ser uma lei que para cada valor x é correspondido por um elemento y, também denotado por ƒ(x). Existem inúmeros tipos de funções matemáticas, entre as principais temos: função sobrejetora, função injetora, função bijetora, função trigonométrica, função linear, função modular, função quadrática, função exponencial, função logarítmica, função polinomial, dentre inúmeras outras. Cada função é definida por leis generalizadas e propriedades específicas.
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Dadas as relações abaixo:





Esta não é uma função, pois o elemento 3 em X é associado com dois elementos (d e c) em Y (a correspondência é funcional). Apesar de não ser uma função, representa uma função multivalorada.





Esta não é uma função, pois o elemento 1 em X não é associado com um elemento em Y.





A relação representa uma função f de X em Y Podemos perceber visualmente se uma equação representa ou não uma função, para isso utilizamos o teste da linha vertical.
Conforme definição, uma relação para ser função é necessário que para cada elemento do domínio só exista um e somente um elemento na imagem então, se ao traçar uma linha vertical no gráfico de uma equação e observarmos que esta linha corta o gráfico em dois pontos podemos descartar imediatamente a equação como sendo representante de um função.











Nos gráficos acima vemos que nem x² + y² = 1 nem x = y² - 2 representam funções.
 
01) Seja a função f: R R definida por f(x) = (-3x + 8)/5. Calcule:
a) f(3)
b) f(-2)
c) o elemento cuja imagem é 2.

Resolução
a) f(3) x = 3, substituindo x em f(x) = (-3x + 8)/5 temos,
f(3) = (-3.3 + 8)/5
f(3) = (- 9 + 8)/5
f(3) = -1/5

b) f(-2) x = - 2, substituindo x em f(x) = (-3x + 8)/5 temos,
f(-2) = (-3.2 + 8)/5
f(-2) = (- 6 + 8)/5
f(3) = 2/5

c) o elemento cuja imagem é 2 f(x) = 2, logo
f(x) = (-3x + 8)/5
2 = (-3x + 8)/5
- 3x + 8 = 10
- 3x = 10 – 8
- 3x = 2
x = -2/3

02) Seja f: R R definida por f(x) = 4x + m, em que m é uma constante real. Calcular m, sabendo que f(-2) = 5

Resolução
sendo f(x) = 4x + m x = - 2 e f(x) = 5, logo:
f(-2) = 4.(-2) + m
5 = - 8 + m
m = 13

03) Seja P(x) = 2x² + x - 1. Calcule P(2/3)

Resolução
P(2/3) x = 2/3
P(2/3) = 2.(2/3)² + 2/3 - 1
P(2/3) = 2.(4/9) + 2/3 – 1
P(2/3) = 8/9 + 2/3 – 1, (mmc de 9 e 3 é 9)
P(2/3) = (8 + 6 – 9)/9
P(2/3) = 5/9

04) Se f(2x + 1) = x² + 2x, calcule f(2).

Resolução
para calcular f(2), temos a seguinte condição:
2x + 1 = 2
2x = 2 – 1
2x = 1
x = ½
f(2) x = ½, substituindo x em f(x) = x² + 2x temos:
f(1/2) = (1/2)² + 2(1/2)
f(1/2) = ¼ + 1, (mmc 4)
f(1/2) = (1 + 4)/4
f(1/2) = 5/4

05) Se f é uma função de IR em IR tal que f(x) = 3x3 + x2, calcule f(0) + f(1) + f(–1).

Resolução
f(0) = 3.(0)³ + (0)² = 0
f(1) = 3.(1)³ + (1)² = 4
f(-1) = 3.(-1)³ + (-1)² = 3.(-1) + 1 = -2
f(0) + f(1) + f(–1) 0 + 4 + (-2) = 2
f(0) + f(1) + f(–1) = 2

06) Uma função de variável real satisfaz a condição f(x+2) = 2f(x) + f(1), qualquer que seja a variável x. Sabendo que f(3) = 6, calcule f(1).

Resolução
f(x+2) = 2f(x) + f(1)
Se f(3) = 6, vale a seguinte condição:
x+2 = 3
x = 3 – 2
x = 1
f(1+2) = 2f(1) + f(1)
6 = 2f(1) + f(1)
3f(1) = 6
f(1) = 6/3
f(1) = 2

07) Uma função de variável real satisfaz a condição f(x + 2) = 2f(x) + f(1), qualquer que seja a variável x. Sabendo que f(3) = 6, calcule o valor de f(1) + f(5).

Resolução
f(x+2) = 2f(x) + f(1)
Se f(3) = 6, vale a seguinte condição:
x+2 = 3
x = 3 – 2
x = 1
f(1+2) = 2f(1) + f(1)
6 = 2f(1) + f(1)
3f(1) = 6
f(1) = 6/3
f(1) = 2
Calculando f(5)
Condição:
x+2 = 5
x = 5 – 2
x = 3
f(x+2) = 2f(x) + f(1)
f(3 + 2) = 2f(3) + f(1)
f(5) = 2. 6 + 2

f(5) = 14