Leçon 2 — Funções: definição, domínio, imagem
Função como objeto matemático: regra de correspondência única entre dois conjuntos. Domínio, contradomínio, imagem. Gráfico cartesiano. Funções injetoras, sobrejetoras, bijetoras.
Used in: 1.º ano do EM (15 anos) · Math I japonês cap. 2 · Klasse 10 alemã
Rigorous notation, full derivation, hypotheses
Définition rigoureuse
"Uma função é uma relação na qual cada valor de entrada produz exatamente um valor de saída." — OpenStax College Algebra 2e, §3.1
Cada elemento do domínio aponta pra exatamente um elemento do contradomínio. Note que pode mapear no mesmo — uma função pode levar valores diferentes ao mesmo destino.
Classificação
Exemples résolus
Cinco exemplos com dificuldade crescente — do mais direto (avaliação numérica e leitura de domínio) à modelagem real (composição em pipeline de produção). Cada exemplo cita a fonte: o problema original vem sempre de um livro aberto.
Exercise list
50 exercises · 12 with worked solution (25%)
- Ex. 2.1ApplicationAnswer key
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.2Application
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.3Application
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.4ApplicationAnswer key
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.5Application
Seja . Calcule , , .
- Ex. 2.6Application
A função é injetora? Justifique.
- Ex. 2.7Application
A função definida em é injetora?
- Ex. 2.8ApplicationAnswer key
Qual a imagem de definida em ?
- Ex. 2.9Application
Para a função por partes calcule e .
- Ex. 2.10Application
Determine o domínio e a imagem de .
- Ex. 2.11Understanding
Sejam e . Calcule .
- Ex. 2.12Understanding
Com os mesmos acima, calcule .
- Ex. 2.13Understanding
Determine a inversa de .
- Ex. 2.14UnderstandingAnswer key
Por que definida em não tem inversa? E em ?
- Ex. 2.15Understanding
A função definida por é bijetora?
- Ex. 2.16Understanding
A função definida por é sobrejetora? E injetora?
- Ex. 2.17Understanding
Sejam e . Calcule e e mostre que são diferentes.
- Ex. 2.18Understanding
Sabendo que e , determine .
- Ex. 2.19UnderstandingAnswer key
Sejam funções tais que e . Determine .
- Ex. 2.20Proof
Demonstre: a composição de duas funções bijetoras é bijetora.
- Ex. 2.21Application
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.22Application
Determine o domínio máximo de .
- Ex. 2.23Application
Determine o domínio de .
- Ex. 2.24ApplicationAnswer key
Determine o domínio de .
- Ex. 2.25Application
Determine o domínio de .
- Ex. 2.26Understanding
Use o teste da reta horizontal para decidir se é injetora em .
- Ex. 2.27UnderstandingAnswer key
A função definida por é injetora? Sobrejetora? Bijetora?
- Ex. 2.28Understanding
Sejam e . Calcule , , , .
- Ex. 2.29Understanding
Determine sabendo que e . (Dica: faça .)
- Ex. 2.30UnderstandingAnswer key
Esboce a partir do gráfico de . Que transformação ocorreu?
- Ex. 2.31Understanding
Esboce a partir de transformações sobre .
- Ex. 2.32Understanding
Decida se cada função abaixo é par, ímpar ou nem par nem ímpar: (a) ; (b) ; (c) .
- Ex. 2.33Understanding
Considere a função característica se , caso contrário. Para , determine domínio e imagem.
- Ex. 2.34Understanding
Verifique que tem período . Existe um período menor?
- Ex. 2.35Understanding
Calcule a distância euclidiana entre e .
- Ex. 2.36UnderstandingAnswer key
Para deslocar o gráfico de duas unidades para baixo, qual transformação aplicar?
- Ex. 2.37Understanding
Para deslocar três unidades para a direita, escreva ?
- Ex. 2.38Understanding
Determine domínio, imagem e classifique .
- Ex. 2.39Understanding
Diferencie a dilatação vertical da dilatação horizontal .
- Ex. 2.40UnderstandingAnswer key
Determine domínio e imagem de .
- Ex. 2.41Modeling
Um táxi cobra R$ 5,50 fixos + R$ 3,10 por km. (a) Escreva a função custo . (b) Quanto custa uma corrida de 12 km? (c) Para qual distância o custo é R$ 80?
- Ex. 2.42Modeling
Uma piscina vazia é enchida a 200 L/min. Modele em litros como função do tempo em minutos. Capacidade total 8000 L. Determine domínio físico e imagem.
- Ex. 2.43ModelingAnswer key
Calcule o IMC de uma pessoa de 70 kg e 1,75 m. Em qual faixa da OMS ela se encontra?
- Ex. 2.44Modeling
Uma fábrica produz unidades por dia com custo reais. (a) Custo fixo? (b) Custo médio em ? (c) Custo marginal da 51ª unidade?
- Ex. 2.45Modeling
Uma bactéria dobra a cada 30 min. Modele se .
- Ex. 2.46Modeling
A frequência cardíaca máxima recomendada é . Calcule para idades 30, 50, 70.
- Ex. 2.47ModelingAnswer key
A função modela o valor de revenda de um carro anos após a compra. (a) ? (b) ? (c) Para qual o valor cai abaixo de R$ 10.000?
- Ex. 2.48Modeling
Modele matematicamente: "a soma de dois números é 30 e o produto é máximo". (Preview de quadrática — Leçon 4.)
- Ex. 2.49Modeling
Em uma fábrica, cada operário monta 12 produtos/dia. A partir de 50 operários, cada operário adicional só monta 8 produtos. Modele como função por partes.
- Ex. 2.50Challenge
Uma piscina retangular tem perímetro fixo de 30 m. Modele a área em função do comprimento . Determine o domínio físico e a área máxima.
Sources
Apenas livros que alimentaram diretamente o texto e os exercícios. Catálogo geral em /livros.
- OpenStax College Algebra 2e — Jay Abramson et al. · 2022 · EN · CC-BY 4.0 · §3.1–3.7. Fonte primária dos blocos A, B, D.
- Stitz–Zeager Precalculus — Carl Stitz, Jeff Zeager · 2013, v3 · EN · CC-BY-NC-SA · §1.4–1.6, §2.3, §5.1–5.2.
- Yoshiwara — Modeling, Functions, and Graphs — Katherine Yoshiwara · 2020 · EN · livre · caps. 1–2, 4, 6. Fonte do bloco E (modelagem).
- Active Calculus — Matt Boelkins · 2024, ed. 2.0 · EN · CC-BY-NC-SA · §1.1.
- Hammack — Book of Proof — Richard Hammack · 2018 · EN · livre · §12 (funções e bijeções). Fonte do exercício 2.20.