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Exercícios sobre função definida por fórmula

Exercícios de Matemática

Para resolver estes exercícios sobre função definida por fórmula, é necessário trabalhar a lei de formação de uma função para determinar qual é a fórmula que a rege. Publicado por: Amanda Gonçalves Ribeiro
questão 1

Se A = {0, 1, 2, 3, 4} e B = {– 4, – 3, – 2, – 1, 0, 1, 2}, verifique se as expressões a seguir caracterizam funções em que A é o domínio e B é o contradomínio da função:

a) f(x) = – x

b) f(x) = – x + 1

c) f(x) = x² – x

questão 2

Considere f uma função com domínio nos reais de forma que sua lei de formação seja dada por f(x) = – x² + 2x – 3. Sendo assim, determine:

a) f(0)

b) f(1)

c) f(-1)

d) o valor de x para o qual tenhamos f(x) = 0.

questão 3

(FGV-SP) O preço de ingresso numa peça de teatro (p) relaciona-se com a quantidade de frequentadores (x) por sessão através da relação p = – 0,2x + 100.

a) Qual a receita arrecadada por sessão, se o preço de ingresso for R$ 60,00?

b) Qual o preço que deve ser cobrado para dar a máxima receita por sessão?

Observação: receita = preço · quantidade

questão 4

 (UFPI) A tabela a seguir mostra alguns valores de uma função y = f(x).

x

0

1

2

3

4

5

6

y

1

0

3

8

15

24

35

Essa função é definida pela expressão:

a) f(x) = x² – 1

b) f(x) = x² + 1

c) f(x) = – x² – 1

d) f(x) = – x² + 1

e) f(x) = 2x² – 1 

respostas
Questão 1

a) Para verificar se a fórmula f(x) = – x define uma lei de função de A → B, faremos uma tabela para verificar a imagem obtida pelos elementos de A:

x

f(x) = – x

0

f(x) = – x = 0

1

f(x) = – x = – 1

2

f(x) = – x = – 2

3

f(x) = – x = – 3

4

f(x) = – x = – 4

Nesse caso, a expressão f(x) = – x define uma função de A → B.

b) Vejamos agora se f(x) = – x + 1 define uma lei de função de A → B. Montando novamente uma tabela, verificaremos a imagem obtida pelos elementos de x pertencentes ao conjunto A:

x

f(x) = – x + 1

0

f(x) = – x + 1 = 0 + 1 = 1

1

f(x) = – x + 1 = – 1 + 1 = 0

2

f(x) = – x + 1 = – 2 + 1 = – 1

3

f(x) = – x + 1 = – 3 + 1 = – 2

4

f(x) = – x + 1 = – 4 + 1 = – 3

Como todos os elementos de A possuem um único correspondente em B, então f(x) = – x + 1 caracteriza uma função de A → B.

c) Através de uma tabela, vamos verificar se a fórmula f(x) = – x define uma lei de formação da função de A → B:

x

f(x) = x² – x

0

f(x) = x² – x = 0 – 0 = 0

1

f(x) = x² – x = 1² – 1 = 0

2

f(x) = x² – x = 2² – 2 = 2

3

f(x) = x² – x = 3² – 3 = 6

4

f(x) = x² – x = 4² – 4 = 12

Nesse caso, a expressão f(x) = x² – x não define uma função de A → B, pois os elementos x = 3 e x = 4 não possuem imagem em B

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Questão 2

a) Para encontrar o valor de f(0), onde houver x, substituiremos por 0 na função f(x) = x² + 2x – 3:

f(x) = – x² + 2x – 3
f(0) = – 0² + 2.0 – 3
f(0) = – 3

Portanto, f(0) = – 3.

b) Novamente, vamos substituir x por 1 na função f(x) = – x² + 2x – 3:

f(x) = – x² + 2x – 3
f(1) = – 1² + 2.1 – 3
f(1) = – 1 + 2 – 3
f(1) = – 2

Portanto, f(1) = – 2.

c) Vamos agora substituir x por 1 em f(x) = – x² + 2x – 3:

f(x) = – x² + 2x – 3
f(– 1) = – (– 1)² + 2.(– 1) – 3
f(– 1) = – 1 – 2 – 3
f(– 1) = – 6

Portanto, f(1) = – 6.

d) Agora em vez de substituirmos o x, substituiremos f(x) por 0 para determinar o valor de x:

f(x) = – x² + 2x – 3
0 = – x² + 2x – 3
x² – 2x + 3 = 0

Para resolver, é preciso aplicar a Fórmula de Bhaskara:

Δ = (– 2)² – 4.1.3
Δ = 4 – 12
Δ = – 8

Como Δ < 0 e f está definido nos reais, então não existe valor de x, tal que f(x) = 0, no conjunto dos reais.

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Questão 3

a) Se p representa o preço dos ingressos e sabemos que em determinada sessão esse valor foi de R$ 60,00, então basta substituirmos p por 60 em p = – 0,2x + 100:

p = – 0,2x + 100
60 = – 0,2x + 100
0,2x = 100 – 60
0,2x = 40
x = 40
      0,2
x = 200

Se x = 200, a quantidade de frequentadores foi de 200. Precisamos agora determinar o valor da receita. Para isso, faremos:

receita = preço · quantidade
receita = 60 · 200
receita = 12000

Então, com o ingresso no valor de R$60,00, a receita arrecadada por sessão é de R$ 12.000,00.

b) Se R é a receita arrecadada por sessão, p é o preço dado por p = – 0,2x + 100 e x é a quantidade de frequentadores, pela fórmula do cálculo da receita, temos:

receita = preço · quantidade
R = p · x
R = (– 0,2x + 100) · x
R = – 0,2x² + 100x

Temos aqui uma função do segundo grau. Para determinar o valor referente à máxima receita, utilizaremos o cálculo do vértice da parábola, isto é:

xv = – b = – 100 = 250
2a     – 0,4   

Portanto, a quantidade de frequentadores deve ser de x = 250. Substituindo esse valor na relação p = – 0,2x + 100, teremos:

p = – 0,2x + 100
p = – 0,2 · 250 + 100
p = – 50 + 100
p = 50

Então, para obter a máxima receita por sessão, o preço do ingresso deve ser R$ 50,00.

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Questão 4

A função y = f(x) é do segundo grau, portanto, é do tipo f(x) = ax² + bx + c. Para determinar a lei da função f(x), devemos analisar três relações estabelecidas pela tabela: f(0) = – 1, f(1) = 0 e f(2) = 3. A partir da primeira relação, temos:

ax² + bx + c = f(x)
a.0² + b.0 + c = – 1
c = – 1

Já encontramos o valor de c, agora, a partir da segunda relação, temos:

ax² + bx + c = f(x)
a.1² + b.1 – 1 = 0
a + b = 1

E da terceira relação segue:

ax² + bx + c = f(x)
a.2² + b.2 – 1 = 3
4a + 2b = 4
2a + b = 2

Podemos montar um sistema de equações entre as duas últimas igualdades encontradas:

Substituindo a segunda equação na primeira, temos:

(2a – a) + (b – b) = (2 – 1)
a + 0 = 1
a = 1

Substituindo o valor encontrado de a em a + b = 1, temos:

a + b = 1
1 + b = 1
b = 0

Substituindo os valores encontrados de a, b e c em f(x) = ax² + bx + c, temos:

f(x) = ax² + bx + c
f(x) = 1x² + 0x + (– 1)
f(x) = x² – 1

Portanto, a alternativa correta é a letra a.

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