03 modulo
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O documento discute funções modulares, definindo-as como funções cuja variável está dentro de um módulo. Explica que funções modulares podem ser representadas por duas funções equivalentes separadas pelo valor da variável. Apresenta exemplos de funções modulares e como construir seus gráficos.
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Observe também que esta função foi deslocada de 3 unidades para esquerda em relação à
função anterior xy ==== .
Ex. 3: f(x) = 23x ++++ . As funções equivalentes serão:
<<<<
++++
3xse5x
3xse1x
Comparando com a função
anterior 3xy ++++==== , constata-se um
deslocamento para baixo de 2 unidades.
Com isso a imagem passa a incluir
números reais negativos.
Ex. 4: f(x) = 6x2 . As funções equivalentes serão:
<<<<++++ 3xse6x2
3xse6x2
A letra “V” mudou de inclinação
uma vez que coeficiente angular (a = 2)
da função de primeiro grau que está
dentro do módulo foi aumentado em
relação às anteriores.
Ex. 5: f(x) = 4x2
. As funções equivalentes serão:
<<<<<<<<++++ 2x2se4x
2xou2xse4x
2
2
As partes da parábola y = x2
– 4 à
direita do 2 e à esquerda do -2 foram
mantidas uma vez que tinham y não
negativo (“acima” ou no próprio eixo x).
Já a parte da parábola que estava
situada entre -2 < x < 2 foi rebatida para
cima, visto que tinham sinal negativo de y
(abaixo do eixo x).
3xy ++++====
23xy ++++====
D = R
I = [[[[ ]]]]OO,2 ++++
D = R
I = ++++R](https://image.slidesharecdn.com/03-modulo-150910111815-lva1-app6891/85/03-modulo-4-320.jpg)
03 modulo
- 1. 1 Módulo e Função Modular • Função definida por mais de uma sentençaFunção definida por mais de uma sentençaFunção definida por mais de uma sentençaFunção definida por mais de uma sentença Seja uma função f : R+ R, onde f(x) = x2 . O domínio dessa função é formado pelos reais não-negativos. Ao ser feito seu gráfico, tem-se apenas um pedaço da parábola. Agora considere uma outra função f : * R R, onde f(x) = -x – 2. O domínio dessa função é formado pelos reais negativos. Ao ser feito seu gráfico, tem-se apenas um pedaço da reta. As duas funções podem ser reunidas numa única função. Sua representação será feita da seguinte forma: f : R R f(x) = <<<< 0xse2x 0xsex2 • Módulo ou valor absoluto de um númeroMódulo ou valor absoluto de um númeroMódulo ou valor absoluto de um númeroMódulo ou valor absoluto de um número Dado um número real qualquer, o módulo desse número é uma operação que o torna positivo (exceto o zero). 55 = 55 = 00 = 2,02,0 = 55 = Possui um significado geométrico que é a distância desse número até o zero na reta real. INSTITUTO DE APLICAÇÃO FERNANDO RODRIGUES DA SILVEIRA-UERJ DISCIPLINA: MATEMÁTICA (FUNÇÕES) PROFS : QUARANTA / ILYDIO / 1a SÉRIE – ENSINO MÉDIO
- 2. 2 33 ==== , pois a distância do 3 ao 0 vale 3. 66 ==== , pois a distância do -6 ao 0 vale 6. Generalizando para um número qualquer x: < = 0)(xnegativoforxsex 0)(xnegativofornãoxsex x OBS: Note que a sentença acima indica que o módulo de um número qualquer será igual ao próprio número, se este número não for negativo e será igual ao seu simétrico, se o número for negativo. Expressões algébricas que possuem letra dentro do módulo podem ser substituídas por sentenças equivalentes que não têm módulo, desde que seja informado para que valores da letra a expressão equivalente é válida. Veja alguns exemplos: <<+ = 5055 5055 5 xsexsex xsexsex x Se x = 7 então 5757 ==== Se x = 3 então 5353 ++++==== )3xse(3x3x ==== Se x = 8 então 3838 ==== )4xse(8x28x2 <<<<++++==== Se x = -1 então (((( )))) (((( )))) 812812 ++++==== 22 xx ==== para qualquer valor real de x Se x = -3 então (((( )))) (((( ))))22 33 ==== • Propriedades do módulo:Propriedades do módulo:Propriedades do módulo:Propriedades do módulo: xx ==== O módulo de um número é igual ao módulo do seu simétrico. 22 xx ==== O módulo do quadrado de um número é igual ao quadrado desse número. abba ==== O módulo da diferença de dois números é comutativo.
- 3. 3 2 xx ==== O módulo de um no é igual à raiz quadrada do seu quadrado. FUNÇFUNÇFUNÇFUNÇÃO MODULARÃO MODULARÃO MODULARÃO MODULAR Quando uma função é colocada dentro de um módulo, a função é denominada modular. Seu formato é dado por: y = )x(f . Esta função pode ser substituída por outras duas funções que são equivalentes à função anterior: ==== ==== zeroquemenorfor)x(fse)x(fy zeroaigualoumaiorfor)x(fse)x(fy . Serão dados alguns exemplos de funções modulares. Todas serão representadas por mais de uma sentença. Ex. 1: f(x) = x . Para ser efetuada a construção gráfica, a função modular será desmembrada em duas: <<<<==== ==== 0xsexy 0xsexy Observe que a função que estava dentro do módulo (no caso a função identidade y = x) foi mantida para valores de y positivos (acima do eixo x). Já para valores negativos de y (abaixo do eixo x) a função foi rebatida em relação ao eixo x. Foi obtida uma nova função (y = -x) simétrica à anterior em relação ao eixo x. Resumindo: a parte da função que estava “em baixo” do eixo x foi refletida para cima do eixo x. Essa idéia valerá para todas as funções modulares. Daqui em diante, o gráfico da função modular será construído usando tal idéia. Ex. 2: f(x) = 3x ++++ . As funções equivalentes serão: <<<< ++++ 3xse3x 3xse3x A função que estava dentro do módulo (y = x + 3) foi mantida para valores de x maiores que 3 (acima do eixo x). Já para valores menores que 3 (abaixo do eixo x), a função foi rebatida em relação ao eixo x. Foi obtida uma nova função (y = -x - 3) simétrica à anterior em relação ao eixo x.D = R I = ++++R D = R I = ++++R
- 4. 4 Observe também que esta função foi deslocada de 3 unidades para esquerda em relação à função anterior xy ==== . Ex. 3: f(x) = 23x ++++ . As funções equivalentes serão: <<<< ++++ 3xse5x 3xse1x Comparando com a função anterior 3xy ++++==== , constata-se um deslocamento para baixo de 2 unidades. Com isso a imagem passa a incluir números reais negativos. Ex. 4: f(x) = 6x2 . As funções equivalentes serão: <<<<++++ 3xse6x2 3xse6x2 A letra “V” mudou de inclinação uma vez que coeficiente angular (a = 2) da função de primeiro grau que está dentro do módulo foi aumentado em relação às anteriores. Ex. 5: f(x) = 4x2 . As funções equivalentes serão: <<<<<<<<++++ 2x2se4x 2xou2xse4x 2 2 As partes da parábola y = x2 – 4 à direita do 2 e à esquerda do -2 foram mantidas uma vez que tinham y não negativo (“acima” ou no próprio eixo x). Já a parte da parábola que estava situada entre -2 < x < 2 foi rebatida para cima, visto que tinham sinal negativo de y (abaixo do eixo x). 3xy ++++==== 23xy ++++==== D = R I = [[[[ ]]]]OO,2 ++++ D = R I = ++++R
- 5. 5 Ex. 6: f(x) = 2x3x ++++++++ . As funções equivalentes serão: < < + 3xse12x 2x3se5 2xse12x EQUAÇÃO MODULAR Uma equação onde a variável esteja dentro de um módulo é denominada modular. Serão resolvidas algumas equações modulares. Ex. 1: 7x ==== x = 7 ou x = -7 Ex. 2: 51x ====++++ x + 1 = 5 x = 5 – 1 x = 4 - x - 1 = 5 x = - 5 - 1 x = -6 Esta segunda parte poderia também ser resolvida como: x + 1 = -5 ou x = -6. Ex. 3: 43x2 ==== 2x - 3 = 4 2x = 4 + 3 x = 7/2 - 2x + 3 = 4 -2x = 4 - 3 x = -1/2 ou então fazendo 2 x – 3 = -4, que gera 2x = -1 ou x = -1/2. Ex. 4: 81x5 ==== Esta equação não possui solução uma vez que não pe possível que o módulo resulte num número negativo (-8) Note que agora a função foi dividida em três partes. Uma reta crescente (a > 0) para valores de x maiores ou iguais a 2, uma reta constante para x entre -3 e 2 e uma reta decrescente (a < 0) para valores de x menores que -3.
- 6. 6 Ex. 5: 133x2 ==== x2 - 3 = 13 x2 = 13 + 3 x2 = 16 4x ±±±±==== -x2 + 3 = 13 x2 = -13 + 3 x2 = -10 S = Poderia também fazer: x2 – 3 = -13 ou ainda x2 = -10, o que acarreta em solução vazia, no campo dos números reais. Ex. 6: 5x23x ====++++ x + 3 = 2x - 5 x = 5 + 3 x = 8 - x - 3 = 2x - 5 3x = 5 - 3 x = 2/3 (esta solução não serve, pois o resultado de um módulo, no caso 2x – 5, deve ser maior ou igual a zero 2/5x05x2 ), logo teremos: S = {8} Ex. 7: 06x5x 2 ====++++ Troca-se x por y: y2 – 5y + 6 = 0 y = 2 ou y = 3 2x2x ±±±±======== 3x3x ±±±±======== Ex. 8: 42x3x ====++++++++ x + 3 + x – 2 = 4 2x = 3 x = 1,5 (não serve, pois x deve ser maior que 2) x + 3 - x + 2 = 4 0x = -1 impossível - x – 3 – x + 2 = 4 -2x = 5 x = -2,5 (não serve, pois x deve ser menor que -3). Solução vazia. INEQUAÇÃO MODULAR Uma inequação onde a variável esteja dentro de um módulo é denominada modular. Serão resolvidas algumas inequações modulares. Ex. 1: 3x >>>> x > 3 -x > 3 x < -3 A solução será a união desses dois intervalos: Ex. 2: 3x x 3 -x 3 x -3 A solução será a interseção desses dois intervalos:
- 7. 7 Ex. 3: 65x2 <<<< 2x - 5 < 6 x < 11 x < 5,5 -2x + 5 < 6 -2x > 1 x > -1/2 A solução será a interseção desses dois intervalos: Ex. 4: 72x2 x2 - 2 7 x2 - 9 0 x -3 ou x 3 -x2 + 2 7 -x2 – 5 0 x A solução será a união desses dois intervalos: EXERCÍCIOS 1 - Calcule a) 3237 c) 7x5x2 Qdo x=-2 b) 4/74 + d) .473 2 - Escreva, nos seguintes itens, uma sentença equivalente que não tenha módulo: a) 3 x com x e) 5x + com x b) 6x2 com x < -3 f) 3x2x ++ com x > -3 c) 4x com x < 4 g) 3x4x2 ++ com x d) 9x2 com -3 < x < 3 3 - Diga quais dos itens a seguir apresentam sentenças equivalentes. a) 3x x-3 d) 3773 b) x2 =9 x=3 e) x= 5 x=5 c) x11x f) 2 )1x(1x ++ 4 - Qual o significado geométrico,utilizando a reta real, das seguintes expressões: a) x c) 3x + b) 25 d) 5 5 - Se f: é dada por f(x) = x , calcule quando existir: a) f(7) c) f(0) e) x tal que f(x)=8 b) f(-4) d) f(4) f) x tal que f(x)=-2
- 8. 8 6 - Seja f: a função dada por f(x)= 15x3 + . a) Escreva f(x) sem utilizar módulo b) Calcule f(2), f(7), f(-1) e f(5) usando a resposta do item a) 7 - Construa o gráfico das seguintes funções definidas de . a) f(x)= << + 1x....se............x 1x1....se..............1 1x...se....3x2 b)f(x)= 2x + c) f(x)= 6x2 g) f(x)= 5x3x + d) f(x)= - 12x3 + h) f(x)= x36x3 + e) f(x)= x4x2 + i) f(x)= x/x f) f(x)= 31x + j) f(x)= 1x1 + 8 - Na função y= 10x2 , definida de em ,diga quais são os valores do domínio que possuem imagem 4. 9 – Identifique o conjunto solução das equações. a) 107x ==== b) 129x2 ====++++ c) 2x1x5 ====++++ d) 2 x x42 ==== e) 3x5x27 ++++==== f) 6x5x2 ====++++ g) 03x4x 2 ====++++ h) x2x2x2 ==== 10 – Quantas e quais são as raízes da equação: 67x21x3 ====++++++++ ? 11 – Resolva as inequações: a) 53x2 >>>> b) 2x71 c) 54x2 <<<< d) 0x3x 2 ++++ 12 – Que valores de x satisfazem a inequação: 4x2x <<<< ? 13 - (PUC) Para definir módulo de um número real x posso dizer que: a) é igual ao valor de x se x é real b) é o maior valor do conjunto formado por x e o oposto de x c) é o valor de x tal que x d) é o oposto do valor de x e) é o maior inteiro contido em x 14 - (MACKENZIE) Seja f: a função dada por f(x)= 1x3x2 + . O conjunto- imagem da função f é: a) { }2y/y d) { }2y/y b) { }3y/y e) c) { }3y/y 15 - (F.G.V.) Sejam x e y números reais quaisquer. Assinale a afirmação correta: a) 2/)yx(yx ++ d) yxxy > b) 22 yxyx +>+ e) 22 yx2yx +=+
- 9. 9 c) )2/)yx(yx DESAFIO 1- Faça o gráfico de y= 31x + 2- Sejam x e y .Complete a seguinte lacuna com >, <, , , ou =. Justifique. yx_______yx ++ GABARITO 1-a) -11 b)11/4 c)7 d)0 2-a)-x3 b)-2x-6 c)-x+4 d)-x2 +9 e) >+ 5x....se...5x 5x....se......5x f) << + 2x3...se.......5 2x...se...1x2 g) < <+ + 2x....se..1x3 3x2....se......7x 3x...se.....1x3 3- c, d, e, f 4-a) a distância de um no até o zero b) a distância do 5 ao 2 c) a distância de um no até o -3 d) a distância do -5 até o zero 5-a)7 b)4 c)0 d)4 e)x=8 ou x=-8 f)não existe 6-a)y= <+ 5x.....se.......15x3 5x...se...15x3 b)f(2)=9 f(7)=6 f(-1)=18 f(5)=0 7-em folha anexa 8-x=3 e x=7 9-a)17 e -3 b)1,5 e -10,5 c) d)4/9 e 4/7 e)4/7 e -10/3 f)-6, 1, -2 e -3 g)1, -1, -3 e 3 h)0 e 4 10-não possui solução 11-a)x > 4 ou x < -1 b) 7 3 x 7 1 c)-3 < x < 3 d)R 12- x > 4 13-b 14-e 15-c DESAFIO 1-