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Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 1 de 19 1. TIPOS DE FUNÇÃO 1.1. Funções monotônicas: Chama-se monotônica ou monótona a função que é sempre crescente ou decrescente no seu domínio. Seja a função f :A B→ , então: • f é crescente (não decrescente) se 1 2x , x A tais que ( ) ( )1 2 1 1 2 2x x y f x f x y . = = • f é decrescente (não crescente) se 1 2x , x A tais que ( ) ( )1 2 1 1 2 2x x y f x f x y . = = • f é estritamente crescente (crescente) se 1 2x , x A tais que ( ) ( )1 2 1 1 2 2x x y f x f x y . = = • f é estritamente decrescente (decrescente) se 1 2x , x A tais que Note que, no caso das funções estritamente crescentes e crescentes, quando o valor de x aumenta, o valor de y aumenta (ou permanece constante). Já, no caso das funções estritamente decrescentes e decrescentes, quando o valor de x aumenta, o valor de y diminui (ou permanece constante). São funções crescentes ( )f x 3x 1,= − ( ) xf x 2= e ( ) 3f x x .= São funções decrescentes ( )f x 2x 5,= − + ( ) x 1 f x 2 = e ( ) 3f x x .= − As funções ( ) 2f x x= e ( )f x sen x= não são crescentes e nem decrescentes em , ou seja, não são monótonas. Esses conceitos são facilmente observados no gráfico da função. Nas funções crescentes o gráfico “sobe” para a direita, enquanto nas funções decrescentes o gráfico “desce” para a direita. Função crescente Função decrescente Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 2 de 19 Já a função a seguir não é monótona, pois ela é decrescente numa parte do domínio e crescente em outra. A função ( ) 2f x x= não é monótona em todo o seu domínio, mas é estritamente decrescente em − e estritamente crescente em .+ Vamos resolver um exercício que envolve essa ideia. Esse conceito voltará a ser tratado mais para frente em exercícios que abordam outras características das funções. (EsPCEx 2014) Na figura abaixo está representado o gráfico da função polinomial f, definida no intervalo real a, b . Com base nas informações fornecidas pela figura, podemos afirmar que: a) f é crescente no intervalo a,0 . b) ( ) ( )f x f e para todo x no intervalo d, b . c) ( )f x 0 para todo x no intervalo c,0 . d) a função f é decrescente no intervalo c,e . e) se 1x a,c e 2x d,e então ( ) ( )1 2f x f x . Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 3 de 19 RESOLUÇÃO: d a) INCORRETA, pois no intervalo c,0 a,0 a função é decrescente. b) INCORRETA, pois ( ) ( )f e f x para todo x d, b . c) INCORRETA, pois ( )f x 0 para todo x c,0 . d) CORRETA, pois 1 2x x em c,e tem-se ( ) ( )1 2f x f x , ou seja, f é decrescente em c,e . e) INCORRETA, pois ( ) ( )1 2f x 0 f x . 1.2. Paridade Seja A um conjunto tal que x A x A − e a função f : A B.→ Diz-se que f é uma função par se ( ) ( )f x f x ,− = para todo x no domínio A de f. f é par ( ) ( )f x f x , x A − = Exemplos: ( ) 2f x x= e ( )f x cos x= . O gráfico das funções pares é simétrico em relação ao eixo Oy, pois ( ) ( )x, y f x, y f − . Seja A um conjunto tal que x A x A − e a função f : A B.→ Diz-se que f é uma função ímpar se ( ) ( )f x f x ,− = − para todo x no domínio A de f. f é ímpar ( ) ( )f x f x , x A − = − Exemplos: ( ) 3f x x= e ( )f x sen x= . Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 4 de 19 O gráfico das funções ímpares é simétrico em relação a origem, pois ( ) ( )x, y f x, y f. − − Se uma função não é nem par nem ímpar dizemos que ela não possui paridade. Exemplo: A função ( ) 2f x x x 1= + − Propriedades: (1) O produto de duas funções ímpares é uma função par. Demonstração: Sejam f e g funções ímpares, então, para todo x, temos: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f x g x f g x − = − − = − − = = Logo, f g é uma função par. (2) O produto de duas funções pares é uma função par. Demonstração: Sejam f e g funções pares, então, para todo x, temos: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f g x − = − − = = Logo, f g é uma função par. (3) O produto de uma função ímpar por uma função par é uma função ímpar. Demonstração: Sejam f uma função ímpar e g uma função par, então, para todo x, temos: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f g x − = − − = − = − Logo, f g é uma função ímpar. (4) A soma de duas funções pares é uma função par. Demonstração: Sejam f e g funções pares, então, para todo x, temos: Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 5 de 19 ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f g x+ − = − + − = + = + Logo, f g+ é uma função par. (5) A soma de duas funções ímpares é uma função ímpar. Demonstração: Sejam f e g funções ímpares, então, para todo x, temos: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f x g x f g x+ − = − + − = − + − = − + = − + Logo, f g+ é uma função ímpar. (6) A soma de uma função par com uma função ímpar não é nem par e nem ímpar. Demonstração: Sejam f uma função par e g uma função ímpar, então, para todo x, temos: ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )( )f g x f x g x f x g x f g x+ − = − + − = + − = − Note que, em geral, a função ( )f g− é diferente de ( )f g . + Logo, f g+ não é par e nem ímpar. (7) Se uma função é par e ímpar, então ela é constante e igual a 0. Demonstração: Sejam f uma função par, então, para todo x, temos: ( ) ( ) ( ) ( )f x f x f x f x 0− = = − = Vamos aplicar esses conceitos em alguns exercícios. (ITA 2002) Sendo par a função dada por ( ) ax b f x x c + = + , c x c− , então ( )f x , para c x c− , é constante e igual a a) a b+ b) a c+ c) c d) b e) a RESOLUÇÃO: e f é par ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )2 2 a x b ax b f x f x x c x c ax b ac x bc ax b ac x bc b ac 0 b ac − + + − = = − + + − + − + = − − − + − = = ( ) ax b ax ac f x a x c x c + + = = = + + Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 6 de 19 (ITA 2003) Mostre que toda função f : \ 0 ,→ , satisfazendo ( ) ( ) ( )f xy f x f y= + em todo seu domínio, é par. RESOLUÇÃO: ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f 1 1 f 1 f 1 f 1 2f 1 f 1 0 = + = = ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f 1 1 f 1 f 1 0 f 1 2 f 1 f 1 0 − − = − + − = = − − = ( ) ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x f 1 x f 1 f x 0 f x f x − = − = − + = = + = Logo, f é par. (ITA 1979) Seja f uma função real definida para todo x real tal que: f é ímpar; ( ) ( ) ( )f x y f x f y ;+ = + e ( )f x 0, se x 0. Definindo ( ) ( ) ( )f x f 1 g x , x − = se x 0. Sendo n um número natural, podemos afirmar que: a) f é não decrescente e g é uma função ímpar. b) f é não decrescente e g é uma função par. c) f é não decrescente e ( ) ( )0 g n f 1 . d) f não é monótona e ( ) ( )0 g n f 1 . e) não é possível garantir que ( ) ( )0 g n f 1 . RESOLUÇÃO: c ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 x x x x 0 f x x 0 f x f x 0 f x f x 0 f x f x − − + − − Logo, f é não decrescente. De enunciado, temos: ( ) ( ) ( )f x y f x f y .+ = + Sendo n , tem-se ( )f n n f (1).= Isso pode ser verificado pelo P.I.F., notando que: 1º) ( )f 0 0= f é ímpar ( ) ( ) ( )f 0 f 0 f 0 0 = − = 2º) Hip. de Indução: ( ) ( )f k k f 1 ,= para algum k natural. 3º) Prova para k 1.+ ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f k 1 f k f 1 k f 1 f 1 k 1 f 1+ = + = + = + Logo, pelo Princípio da Indução Finita, ( ) ( )f k k f 1 ,k .= Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 7 de 19 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f n f 1 n f 1 f 1 n 1 g n f 1 0 g n f 1 n n n − − − = = = (ITA 1986) Consideremos as seguintes afirmações sobre uma função f : .→ 1. Se existe x tal que ( ) ( )f x f x − então f não é par. 2. Se existe x tal que ( ) ( )f x f x− = − então f é ímpar. 3. Se f é par e ímpar então existe x tal que ( )f x 1.= 4. Se f é ímpar então f f (f composta com f) é ímpar. Podemos afirmar que estão corretas as afirmações de números a) 1 e 4 b) 1, 2 e 4 c) 1 e 3 d) 3 e 4 e) 1, 2 e 3 RESOLUÇÃO: a 1. CORRETA f é par ( ) ( )f x f x , x − = A negação dessa proposição é: f não é par ( ) ( )x tal que f x f x − Logo, se existe x tal que ( ) ( )f x f x − então f não é par. 2. INCORRETA f é ímpar ( ) ( )f x f x , x − = − Não basta existir um x ou alguns x que satisfaçam a propriedade. Tem que ser todos os valores de x do domínio da função. 3. INCORRETA f é par ( ) ( )f x f x , x − = f é ímpar ( ) ( )f x f x , x − = − f é par e ímpar ( ) ( ) ( ) ( )f x f x f x , x f x 0, x − = = − = 4. CORRETA f é ímpar ( ) ( )f x f x , x − = − ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( )( )f f x f f x f f x f f x f f x− = − = − = − = − Logo, f f é ímpar. (ITA 2008) Seja ( ) ( )2f x ln x x 1 ,= + + x . Determine as funções h,g : → tais que ( ) ( ) ( )f x g x h x ,= + x , sendo h uma função par e g uma função ímpar. RESOLUÇÃO: f (x) g(x) h(x)= + , x h(x) é par h(x) h( x), x = − g(x) é ímpar g(x) g( x), x . = − − Assim, para todo real x, temos: Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 8 de 19 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( )f x g x h x f x f x f x f x h x g x 2 2f x g x h x g x h x = + + − − − = = − = − + − = − + Neste caso, de fato, h é par e g é ímpar. Assim, temos: ( ) ( ) ( )( ) ( )( ) 2 2 2 2 2 2 4 2 1 1 h(x) ln x x 1 ln x x 1 ln x x 1 x x 1 2 2 ln x x 1 x x 1 ln x x 1 = + + + − + = + + − + = = + + − + = + + ( ) ( ) 2 2 2 2 2 2 1 1 x x 1 x x 1 g(x) ln x x 1 ln x x 1 ln ln . 2 2 x x 1 x x 1 + + + + = + + − − + = = − + − + 1.3. Função limitada Diz-se que uma função f é limitada se existe um k real e positivo tal que para todo x pertencente ao domínio de f, tem-se ( )f x k. Exemplos: A função ( )f x sen x= é uma função limitada, pois x , temos 1 sen x 1 sen x 1.− A função ( ) 2f x x= não é limitada, pois fK 0, x D tal que ( ) 2f x x K.= 1.4. Função periódica Uma função f é periódica se, e somente se, p 0 tal que ( ) ( ) ff x f x p , x D .= + Isso significa que os valores da função se repetem em intervalos de tamanho p 0. O menor número positivo p com essa propriedade é chamado período da função. Os exemplos mais comuns de funções periódicas são as funções trigonométricas. A função ( )f x sen x,= por exemplo, é uma função periódica de período 2 , pois ( )sen x 2 sen x, x .+ = Seja f : 3→ − uma função com a propriedade que existe 0 tal que ( ) f (x) 5 f x , f (x) 3 − + = − para todo x . . Sobre a função f pode-se afirmar que: a) não é periódica b) é periódica de período c) é periódica de período 2 d) é periódica de período 3 Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 9 de 19 e) é periódica de período 4 RESOLUÇÃO: e ( ) f (x) 5 f x f (x) 3 − + = − ( ) f (x) 5 5 f (x ) 5 f (x) 3 f x 2 f (x) 5f (x ) 3 3 f (x) 3 4f (x) 10 2f (x) 5 2f (x) 4 f (x) 2 − − + − − + = = = −+ − − − − + − = = − + − ( ) 2f (x) 5 5 f (x 2 ) 5 f (x) 2 f x 3 2f (x) 5f (x 2 ) 3 3 f (x) 2 3f (x) 5 3f (x) 5 f (x) 1 f (x) 1 − − + − − + = = = −+ − − − − + − = = − + − ( ) 3f (x) 5 5 f (x 3 ) 5 f (x) 1 f x 4 3f (x) 5f (x 3 ) 3 3 f (x) 1 2f (x) f (x) 2 − − + − − + = = = −+ − − − − = = − Logo, a função f é periódica de período 4 . . Seja f (x) uma função par e periódica de período 2. Sabendo que, no intervalo 0,1 , 1 2006f (x) x ,= pode- se afirmar que: a) 98 104 101 f f f 19 15 17 b) 101 104 98 f f f 17 15 19 c) 104 98 101 f f f 15 19 17 d) 98 101 104 f f f 19 17 15 e) 101 98 104 f f f 17 19 15 RESOLUÇÃO: e 98 16 16 16 f f 6 f f 19 19 19 19 = − = − = 101 1 1 1 f f 6 f f 17 17 17 17 = − = − = Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 10 de 19 104 14 14 f f 6 f 15 15 15 = + = Como f é crescente em 0,1 e 1 16 14 17 19 15 , então: 101 98 104 f f f . 17 19 15 (EFOMM 2011) Seja a função f → (sendo o conjunto dos números inteiros e o conjunto dos números racionais) com a seguinte propriedade definida por ( ) ( ) ( ) f x 1 1 f x 1 1 . f x − − − + = Sabendo-se que ( )f 0 4,= o valor de ( )f 1007 é igual a a) 1− b) 4 c) 1 4 − d) 5 3 − e) 3 5 RESOLUÇÃO: d ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x 1 1 f x 1 1 f x 1 1 f x f x f x 1 1 − − − − − + = = − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x 1 1 1 f x 1 2 1f x 1 1 f x 1 f x 1 1f x 1 2 f x 1 f x 1 1 f x 1 1 − − − − − −− + + = = = = − −+ − − + − + ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 1 f x 1 1 f x 1 1f x 1 f x 2 1f x 1 1 f x 1 1 1 f x 1 − − + − − − −− + = = = = −+ + − − + − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x 1 1 1 f x 2 1 2f x 1f x 1 1 f x 3 f x 1 f x 1 1f x 2 1 2 1 f x 1 1 − − − − + − − −− − + = = = = − − − −+ + − + − − ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f x 3 1 f x 1 1 f x 4 f x f x 3 1 f x 1 1 + − − − + = = = + + − + Logo, a função f é periódica de período 4, o que implica ( ) ( )f x 4 n f x , n .+ = ( ) ( ) ( )f 1007 f 3 4 251 f 3 = + = . ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) f 1 1 1 f 0 1 4 1 5 f 1 2 f 3 f 1 1 1 f 0 1 4 1 3 − − − − − − − + = = = = − − − − − Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 11 de 19 (IME 1996) Seja f uma função real tal que x,a : ( ) 21 f x a f(x) f(x) . 2 + = + − f é periódica? Justifique. RESOLUÇÃO: f é periódica de período 2a ( ) 21 f x a f(x) f(x) 2 + = + − (*) ( ) ( ) 2 1 f x 2 f(x) f(x) 0 0 f x 1 − ( ) 1 f x 1 2 (*) ( ) ( ) ( ) 2 22 21 1 f x a f(x) f(x) f x a f x a f(x) f(x) 2 4 + − = − + − + + = − ( ) ( ) 2 2 1 f x a f x a f(x) f(x) 4 + − + = − − Substituindo x por x a :− ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 22 21 1 f x f x f x a f x a f x a f x a f x f x 4 4 − = − − − − − − − = − − ( ) ( ) ( ) ( ) 2 2 f x a f x a f x a f x a + − + = − − − ( ) ( ) ( ) ( ) f x a f x a f x a f x a 1 0 + − − + + − − = ( ) ( ) ( ) 1 f x 1 f x a f x a 2 + = − Logo, f é periódica de período 2a. 2. TIPOLOGIA DAS FUNÇÕES As funções podem ser classificadas, segundo a tipologia, em injetoras, sobrejetoras, bijetoras ou não estar em nenhuma dessas três categorias. 2.1. Funções sobrejetoras Uma função f : A B→ é sobrejetora quando todo elemento do contradomínio B está associado por f a pelo menos um elemento de A, ou seja, quando a imagem da função é igual ao seu contradomínio. ( ) ( ) f : A B é sobrejetora y B, x A tal que x, y f ou y f x → = No diagrama de flechas,todo elemento do contradomínio B recebe pelo menos uma flecha (1 ou mais). Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 12 de 19 No gráfico, retas horizontais traçadas a partir de pontos do contradomínio intersectam o gráfico em pelo menos um ponto. Exemplo: A função f : → dada por ( ) 3f x x 2x 1= − + é sobrejetora, mas não é injetora. Observe que as retas horizontais traçadas intersectam o gráfico em um, dois ou três pontos. 2.2. Funções injetoras Uma função f :A B→ é injetora quando cada elemento do contradomínio B está associado por f a no máximo um elemento de A, ou seja, elementos distintos de A estão associados a elementos distintos de B. ( ) ( ) ( ) ( ) 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 f é injetora x , x A, x x f x f x ou x , x A, f x f x x x = = Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 13 de 19 No diagrama de flechas, não há elemento em B que receba mais de uma flecha, ou seja, cada elemento de B recebe no máximo uma flecha (0 ou 1). No gráfico, retas horizontais traçadas a partir de pontos do contradomínio intersectam o gráfico em no máximo um ponto. Exemplo: A função f : → dada por ( ) xf x 2= é injetora, mas não é sobrejetora. Observe que as retas horizontais traçadas intersectam o gráfico em um ou nenhum ponto. 2.3. Funções bijetoras Uma função f :A B→ é bijetora se, e somente se, é sobrejetora e injetora, ou seja, todo elemento de B está associado por f a um único elemento de A. Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 14 de 19 No diagrama de flechas, todo elemento de B recebe exatamente uma flecha. No gráfico, retas horizontais traçadas a partir de pontos do contradomínio intersectam o gráfico em exatamente um ponto. Uma característica importante das funções bijetoras é que sua relação inversa é uma função, que chamamos de função inversa e denotamos por 1f .− Exemplo: A função f : → dada por ( ) 3f x x= é bijetora. Observe que as retas horizontais traçadas intersectam o gráfico em exatamente ponto. 2.4. Algumas propriedades relacionadas à tipologia Toda função estritamente crescente ou estritamente decrescente é bijetora. Demonstração: Supondo, sem perda de generalidade, que f seja estritamente crescente. Sejam 1 2x x , e supondo, sem perda de generalidade, 1 2x x , então ( ) ( )1 2f x f x , ou seja, ( ) ( )1 2f x f x , o que implica que f é injetora. Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 15 de 19 Seja uma função f :A B→ , onde A e B são conjuntos finitos e suas quantidades de elementos são dadas por ( )# A e ( )# B , respectivamente, então • se f é sobrejetora, então ( ) ( )# A # B ; • se f é injetora, então ( ) ( )# A # B ; e • se f é bijetora, então ( ) ( )# A # B= . Vamos aplicar esses conceitos em alguns exercícios. No próximo capítulo, retomaremos essas ideias em questões relacionadas à funções compostas e inversas. (ITA 2005) Seja D / 1= e f :D D→ uma função dada por ( ) x 1 f x x 1 + = − . Considere as afirmações: I − f é injetiva e sobrejetiva. II − f é injetiva, mas não sobrejetiva. III − ( ) 1 f x f 0, x + = para todo x D, x 0. IV − ( ) ( )f x f x 1, − = para todo x D. Então, são verdadeiras: a) apenas I e III b) apenas I e IV c) apenas II e III d) apenas I, III e IV e) apenas II, III e IV RESOLUÇÃO: a 1º) ( ) ( ) 1 21 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 2 x 1 x 1 f x f x x x x x 1 x x x x 1 x x x 1 x 1 + + = = − + − = + − − = − − f é injetiva 2º) x 1 y 1 y yx y x 1 x , x 1 y 1 + + = − = + = − − com y 1. ( ) Im f \ 1 = Assim, x D (domínio), y D (contradomínio) tal que ( )f x y,= então f é sobrejetiva. 3º) ( ) 1 1 1 x 1 x 1 1 xxf x f 0 1x x 1 x 1 1 x 1 x + + + + + = + = + = − − − − 4º) ( ) ( ) ( ) ( ) x 1x 1 x 1 x 1 f x f x 1 x 1 x 1 x 1 x 1 − −+ − + + − = = = − − − − − + Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 16 de 19 Entretanto, ( )f x− não está definida para todo x D \ 1 , = pois para x 1,= − tem-se ( ) ( )f x f 1− = que não está definida. I (V) II (F) III (V) IV (F) (ITA 1990) Seja f : → a função definida por ( ) 2 x 2, se x 1 f x x , se 1 x 1. 4, se x 1 + − = − Lembrando que se A então ( ) ( ) 1f A x : f x A ,− = considere as afirmações: (I) f não é injetora e ( ) 1f 3,5 4 .− = (II) f não é sobrejetora e ( ) ( )1 1f 3,5 f 2,6 .− −= (III) f é injetora e ( ) 1f 0,4 2, .− = − + Então podemos garantir que: a) apenas as afirmações II e III são falsas. b) as afirmações I e III são verdadeiras. c) apenas a afirmação II é verdadeira. d) apenas a afirmação III é verdadeira. e) todas as afirmações são falsas. RESOLUÇÃO: d A imagem de y x 2,= + com x 1, − é 1Im ,1 .= − A imagem de 2y x ,= com 1 x 1,− é 2Im 0,1 .= A imagem de y 4,= com x 1, é 3Im 4 .= Logo, a imagem de f é f 1 2 3Im Im Im Im ,1 4 .= = − (I) FALSA f não é injetora, pois ( ) ( )f 2 f 3 4.= = ( ) ( ) 1f 3,5 x : f x 3,5 1, .− = = + Note que ( ) ( )f x 3,5 f x 4. = (II) VERDADEIRA f não é sobrejetora, pois fIm ,1 4 .= − ( ) ( ) 1f 3,5 x : f x 3,5 1, .− = = + ( ) ( ) 1f 2,6 x : f x 2,6 1, .− = = + ( ) ( )1 1f 3,5 f 2,6− − = (III) FALSA f não é injetora, pois ( ) ( )f 2 f 3 4.= = ( ) ( ) 1f 0,4 x : f x 0,4 2, 1 1,1 1, 2,− = = − − − + = − + Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 17 de 19 (ITA 1988) Seja f : → uma função estritamente decrescente, isto é, quaisquer x e y reais com x y tem-se ( ) ( )f x f y . Dadas as afirmações: I. f é injetora. II. f pode ser uma função par. III. Se f possui inversa então sua inversa também é estritamente decrescente. Podemos assegurar que: a) apenas as afirmações I e III são verdadeiras. b) apenas as afirmações II e III são falsas. c) apenas a afirmação I é falsa. d) todas as afirmações são verdadeiras. e) apenas a afirmação II é verdadeira. RESOLUÇÃO: a I. VERDADEIRA Sejam 1 2x x , e supondo, sem perda de generalidade, 1 2x x , então ( ) ( )1 2f x f x , ou seja, ( ) ( )1 2f x f x , o que implica que f é injetora. II. FALSA Para que f seja par, devemos ter ( ) ( )f x f x ,− = x . Isso implica que f não é injetora, o que já foi demonstrado em I. III. VERDADEIRA Supondo que exista 1f ,− então ( ) ( )( ) ( )( ) ( )( ) ( ) ( )( )1 11 2 1 2 1 2 1 2x x f x f x f f x f f x f x f x− − Sejam ( )1 1f x y= e ( )2 2f x y ,= então ( ) ( ) 1 1 1 2 1 2y y f y f y , − − o que implica 1f − é estritamente decrescente. (ITA 1989) Sejam A e B subconjuntos de , não vazios, possuindo B mais de um elemento. Dada uma função f : A B,→ definimos L:A A B→ por ( ) ( )( )L a a,f a ,= para todo a A. Podemos afirmar que a) A função L sempre será injetora. b) A função L sempre será sobrejetora. c) Se f for sobrejetora, então L também o será. d) Se f não for injetora, então L também não o será. e) Se f for bijetora, então L será sobrejetora. RESOLUÇÃO: a a) CORRETA Inicialmente, observemos que dois pares ordenados são iguais se, se somente se, ambos os elementos são iguais. Sejam 1 2a ,a A, com ( )( ) ( )( )1 2 1 1 2 2a a a ,f a a ,f a Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 18 de 19 ( ) ( )1 2L a L a , o que implica L é injetora, independentemente de f. b) INCORRETA Observe que, para cada primeiro elemento a do par ordenado de L, há um único valor do segundo elemento ( )f a . Como B possui mais de umelemento, se o par ordenado ( )( )a, f a está na imagem de L, então há pelo menos um par ordenado de primeiro elemento a que não está. Logo, L nunca é sobrejetora. c) INCORRETA Vide a demonstração de b), onde se mostrou que L nunca será sobrejetora. d) INCORRETA Vide a demonstração de a). L sempre será injetora, independentemente de f. e) INCORRETA. Vide a demonstração de b), onde se mostrou que L nunca será sobrejetora. (ITA 2009) Seja f : \ 0→ uma função satisfazendo às condições: ( ) ( ) ( )f x y f x f y ,+ = para todo x, y e ( )f x 1, para todo x \ 0 . Das afirmações: I. f pode ser ímpar. II. ( )f 0 1.= III. f é injetiva. IV. f não é sobrejetiva, pois ( )f x 0 para todo x . é (são) falsa(s) apenas a) I e III. b) II e III. c) I e IV. d) IV. e) I. RESOLUÇÃO: e I. FALSA f é ímpar se, e somente se, ( ) ( )f x f x− = − para todo x pertencente ao domínio de f. ( ) 2 x x x x x f f f f x f 0, x 2 2 2 2 2 + = = Logo, f não pode ser ímpar. II. VERDADEIRA ( ) ( ) ( ) ( )f x 0 f x f 0 f 0 1,+ = = pois ( )f x 0 III. VERDADEIRA ( )( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 f y y f y f y 1 f y f y + − = − = − = ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 x y x y 0 f x y 1 f x y f x f y 1 f x 1 f x f y f y − − − = − Logo, f é injetiva. IV. VERDADEIRA Professor Renato Madeira madematica.blogspot.com Página 19 de 19 ( ) 2 x x x x x f f f f x f 0, x 2 2 2 2 2 + = = Dessa forma, a imagem de f está contida em *+ sendo, portanto, diferente do seu contradomínio. Logo, f não é sobrejetiva. (ITA 2013) Considere funções f ,g, f g :+ → . Das afirmações: I. Se f e g são injetoras, f g+ é injetora; II. Se f e g são sobrejetoras, f g+ é sobrejetora; III. Se f e g não são injetoras, f g+ não é injetora; IV. Se f e g não são sobrejetoras, f g+ não é sobrejetora, é (são) verdadeira(s) a) nenhuma. b) apenas I e II. c) apenas I e III. d) apenas III e IV. e) todas. RESOLUÇÃO: a I. FALSA Contra exemplo: As funções ( )f x x= e ( )g x x= − são injetoras, mas a função ( )( )f g x 0+ = não é injetora. II. FALSA Contra exemplo: As funções ( )f x x= e ( )g x x= − são sobrejetoras, mas a função ( )( )f g x 0+ = não é sobrejetora. III. FALSA Contra exemplo: As funções ( ) 2f x x x= + e ( ) 2g x x= − não são injetoras, mas a função ( )( )f g x x+ = é injetora. IV. FALSA Contra exemplo: As funções ( ) 2f x x x= + e ( ) 2g x x= − não são sobrejetoras, mas a função ( )( )f g x x+ = é sobrejetora.