5 - função de 1º grau

31
Função de 1º Grau Análise da função de 1° grau através do estudo algébrico dessas funções e do estudo dos gráficos e elementos que constituem esse conceito. Essa seção aborda conceitos de cálculos algébricos, representações gráficas, interpretações de um gráfico e estudo das equações e inequações. Gráfico de uma função do 1° grau. O estudo das funções é importante, uma vez que elas podem ser aplicadas em diferentes circunstâncias: nas engenharias, no cálculo estatístico de animais em extinção, etc. O significado de função é intrínseco à matemática, permanecendo o mesmo para qualquer tipo de função, seja ela do 1° ou do 2° grau, ou uma função exponencial ou logarítmica. Portanto, a função é utilizada para relacionar valores numéricos de uma determinada expressão algébrica de acordo com cada valor que a variável x assume. Sendo assim, a função do 1° grau relacionará os valores numéricos obtidos de expressões algébricas do tipo (ax + b), constituindo, assim, a função f(x) = ax + b. Note que para definir a função do 1° grau, basta haver uma expressão algébrica do 1° grau. Como dito anteriormente, o objetivo

Upload: gray-fullbuster

Post on 13-Aug-2015

141 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: 5 - Função de 1º grau

Função de 1º GrauAnálise da função de 1° grau através do estudo algébrico dessas funções e do estudo dos gráficos e elementos que constituem esse conceito. Essa seção aborda conceitos de cálculos algébricos, representações gráficas, interpretações de um gráfico e estudo das equações e inequações.

 Gráfico de uma função do 1° grau.

O estudo das funções é importante, uma vez que elas podem ser aplicadas em diferentes

circunstâncias: nas engenharias, no cálculo estatístico de animais em extinção, etc.

O significado de função é intrínseco à matemática, permanecendo o mesmo para qualquer

tipo de função, seja ela do 1° ou do 2° grau, ou uma função exponencial ou logarítmica.

Portanto, a função é utilizada para relacionar valores numéricos de uma determinada

expressão algébrica de acordo com cada valor que a variável x assume.

Sendo assim, a função do 1° grau relacionará os valores numéricos obtidos de expressões

algébricas do tipo (ax + b), constituindo, assim, a função f(x) = ax + b.

Note que para definir a função do 1° grau, basta haver uma expressão algébrica do 1°

grau. Como dito anteriormente, o objetivo da função é relacionar para cada valor de x um

valor para o f(x). Vejamos um exemplo para a função f(x)= x – 2.

x = 1, temos que f(1) = 1 – 2 = –1

x = 4, temos que f(4) = 4 – 2 = 2

Note que os valores numéricos mudam conforme o valor de x é alterado, sendo assim

obtemos diversos pares ordenados, constituídos da seguinte maneira: (x, f(x)). Veja que

para cada coordenada x, iremos obter uma coordenada f(x). Isso auxilia na construção de

gráficos das funções.

Page 2: 5 - Função de 1º grau

Portanto, para que o estudo das funções do 1° grau seja realizado com sucesso,

compreenda bem a construção de um gráfico e a manipulação algébrica das incógnitas e

dos coeficientes.

Coeficiente Linear de uma Função do 1º Grau

As funções do tipo f(x) = y = ax + b, com a e b números reais e a ≠ 0, são consideradas do

1º grau. Ao serem representadas no plano cartesiano, constituem uma reta crescente ou

decrescente. E no caso de a = 0, a função é chamada de constante.

Uma função possui pontos considerados essenciais para a composição correta de seu

gráfico, e um desses pontos é dado pelo coeficiente linear da reta representado na função

pela letra b, que indica por qual ponto numérico a reta intercepta o eixo das ordenadas (y).

Nas funções a seguir, observe o valor numérico do coeficiente linear e o gráfico

representativo da função:

 

y = x + 1

b = 1

 

 

y = –x – 1

b = –1

Page 3: 5 - Função de 1º grau

 

 y = 2x + 4

b = 4

 

 

 

y = 2x – 4

b = – 4

Page 4: 5 - Função de 1º grau

 

y = 6x – 3

b = – 3

y = 5x 

b = 0

Page 5: 5 - Função de 1º grau

Determinando uma função afim pelo valor de dois pontosDescobrindo a lei de formação de uma função afim, quando os valores de apenas dois pontos são conhecidos. Para isso, veremos as expressões para determinarmos os coeficientes por meio de uma expressão que depende apenas dos valores de cada ponto.

Vamos determinar a função que passa por dois pontos. Para isso, precisamos encontrar

as coordenadas destes dois pontos, sendo que a coordenada y’ é determinada pelo valor

da função na coordenada x’ (x1, f(x1)), (x2, f(x2)).

Pela definição de função afim, temos que ela é determinada pela seguinte expressão

f(x)=ax+b, ou seja, para determinar tal função, basta encontrarmos os coeficientes a, b.

Veremos que para descobrir estes coeficientes precisamos apenas de dois pontos e o

valor da função nesses pontos.

Antes de mostrarmos a expressão do caso geral, vejamos como proceder em um exemplo.

Com f(1)=4 e f(2)=6, temos, então, dois pontos e os valores da função nestes pontos.

Para f(1) temos: f(1) = 4 = a.1+b

Para f(2) temos: f(2) = 6 = a.2+b

Page 6: 5 - Função de 1º grau

Destacaremos essas duas relações de igualdade:

6=2a+b (-), se subtrairmos uma igualdade da outra, teremos o seguinte resultado:

4=a+b      

2=a,       ou seja, a é igual a 2. Descobrimos o valor de um dos coeficientes. Para

encontrarmos o outro, basta substituirmos o resultado em uma das igualdades. Usaremos

a segunda:

4=a+b

como a=2 teremos ,  4=2+b  assim teremos,  b=2

Como f(x)=ax+b e a=2 e b=2, temos que esta função, para f(1)=4  e f(2)=6, será a

seguinte:

f(x)=2x+b.

Mas este é o processo realizado para um caso específico. Como seria a expressão para

determinarmos os valores dos coeficientes de qualquer função? Veremos agora.

Seja y1=f(x1) e y2=f(x2), sendo estes pontos, pontos distintos. Teremos que a expressão

destes pontos será dada da seguinte forma:

y1=f(x1)=ax1+b

y2=f(x2)=ax2+b, faça a subtração da expressão debaixo pela de cima. Com isso, teremos:

Tendo a expressão para o coeficiente a, substituiremos a expressão para esse coeficiente

em y1.

Desta forma, veja que as expressões para os coeficientes a, b, são determinadas apenas

pelos valores dos pontos, valores estes que conhecemos.

Com isso, vimos que é possível determinar uma função afim, conhecendo apenas os

valores de dois pontos.

Page 7: 5 - Função de 1º grau

Estudo dos Sinais

Definimos função como relação entre duas grandezas representadas por x e y. No caso de

uma função do 1º grau, sua lei de formação possui a seguinte característica: y = ax +

b ou f(x) = ax + b, onde os coeficientes a e b pertencem aos reais e diferem de zero. Esse

modelo de função possui como representação gráfica a figura de uma reta, portanto, as

relações entre os valores do domínio e da imagem crescem ou decrescem de acordo com

o valor do coeficiente a. Se o coeficiente possui sinal positivo, a função é crescente, e caso

ele tenha sinal negativo, a função é decrescente.

Função Crescente – a > 0

Na função crescente, à medida que os valores de x aumentam, os valores de y também

aumentam; ou, à medida que os valores de x diminuem, os valores de y diminuem.

Observe a tabela de pontos e o gráfico da função y = 2x – 1.

 

x y

-2 -5

-1 -3

0 -1

1 1

2 3

 

Page 8: 5 - Função de 1º grau

Função Decrescente – a < 0

No caso da função decrescente, à medida que os valores de x aumentam, os valores de y

diminuem; ou, à medida que os valores de x diminuem, os valores de y aumentam. Veja a

tabela e o gráfico da função y = – 2x – 1.

 

x y

-2 3

-1 1

Page 9: 5 - Função de 1º grau

0 -1

1 -3

2 -5

 

De acordo as análises feitas sobre as funções crescentes e decrescentes do 1º grau,

podemos relacionar seus gráficos aos sinais. Veja:

Sinais da função do 1º grau crescente

Page 10: 5 - Função de 1º grau

Sinais da função do 1º grau decrescente

Exemplo:

Determine os sinais da função y=3x+9.

Fazendo y=0– cálculo da raiz da função

3x+9=0

3x=–9

x=–9/3

x=–3

A função possui o coeficiente a = 3, no caso maior que zero, portanto, a função é

crescente.

Função crescente e função decrescente

As funções que são expressas pela lei de formação y = ax + b ou f(x) = ax + b, onde a e b

pertencem ao conjunto dos números reais, com a ≠ 0, são consideradas funções do 1º

grau. Esse tipo de função pode ser classificada de acordo com o valor do coeficiente a, se

a > 0, a função é crescente, caso a < 0, a função se torna decrescente. 

Vamos analisar as seguintes funções f(x) = 3x e f(x) = –3x, com domínio no conjunto dos

números reais, na medida em que os valores de x aumentam. 

Page 11: 5 - Função de 1º grau

Exemplo 1 

f(x) = 3x

Note que à medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x) também

aumentam, nesse caso dizemos que a função é crescente e a taxa de variação da função

é igual a 3. 

Exemplo 2 

f(x) = –3x 

Page 12: 5 - Função de 1º grau

Nessa situação, à medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x)

diminuem, então a função passa a ser decrescente e a taxa de variação tem valor igual a –

3. 

Outro fato importante para designar uma função é o seu gráfico, note que quando a função

é crescente o ângulo formado entre a reta da função e o eixo x (horizontal) é agudo (< 90º)

e na função decrescente o ângulo formado é obtuso (> 90º). 

Então, a função é crescente no conjunto dos números reais (R), quando os valores de x1 e

x2, sendo x1 < x2 resultar em f(x1) < f(x2). No caso da função decrescente no conjunto

dos reais, teremos x1 < x2 resultando em f(x1) > f(x2). 

Função de 1º grau e a força elástica

Page 13: 5 - Função de 1º grau

Sempre procuramos aplicações para a matemática nas atividades práticas ou no estudo

de outras ciências. Existem conteúdos matemáticos que são completamente abstratos,

sem uso no cotidiano, mas grande parte dessa ciência apresenta aplicação prática,

auxiliando em atividades de mais ou menos complexidade. A física é uma das ciências que

mais faz uso da matemática para explicação de fenômenos naturais. Podemos observar

processos de semelhança de figuras nos estudos ópticos, equações no segundo grau no

cálculo da força centrípeta, uso da função do 1º grau na cinemática, dentre outros

exemplos.  

Veremos mais uma aplicação da função de 1º grau na física, mais precisamente no estudo

da força elástica.

Pense numa mola com uma das extremidades fixada a um suporte, em estado de repouso,

ou seja, sem sofrer a ação de nenhuma força. Ao aplicar uma força F na outra

extremidade, a mola sofre uma deformação (estica ou comprime) dependendo do sentido

no qual a força foi aplicada. Robert Hooke (1635 – 1703) estudando as deformações das

molas observou que elas aumentam proporcionalmente à intensidade da força.

Diante de suas observações estabeleceu a lei de Hooke:

F = kx

Onde,

F → é a força aplicada em newtons (N)

k → é a constante elástica da mola (N/m)

x → é a deformação sofrida pela mola (m)

Observe que a lei de Hooke é uma função que depende exclusivamente da deformação da

mola, uma vez que k é um valor constante (constante elástica). Ela poderia ser escrita da

seguinte forma:

F(x) = kx → uma função do 1º grau ou função afim.

Exemplo 1. Um bloco de7, 5 kg, em equilíbrio, está preso a uma das extremidades de uma

mola, cuja constante elástica é de 150N/m. Determine a deformação sofrida pela mola,

considerando g = 10m/s2.

Page 14: 5 - Função de 1º grau

Solução: Como o sistema está em equilíbrio, podemos afirmar que a resultante das forças

é igual a zero, ou seja:

F – P = 0 ou F = P =mg

Sabemos que m = 7,5 kg.

Assim,

Exemplo 2. Uma mola apresenta uma de suas extremidades fixada a um suporte. Ao

aplicar uma força na outra extremidade a mola sofre uma deformação de 3m. Sabendo

que a constante elástica da mola é de 112 N/m, determine a intensidade da força aplicada.

Solução: Sabemos, de acordo com a lei de Hooke, que a deformação da mola é

proporcional á intensidade da força. Assim, temos que:

Função do 1º Grau na Cinemática

A Matemática está presente em diversas situações cotidianas, na Física ela possui

importantes aplicabilidades, como na Cinemática, que é a parte da Física que estuda os

movimentos, relacionando-os através dos conceitos de posição, velocidade e aceleração.

Essa relação acontece por meio do uso de funções matemáticas do 1º e do 2º grau, vamos

fixar nosso estudo na função do 1º grau, que é o alicerce dos movimentos uniformes,

aqueles em que o valor da velocidade é constante, isto é, não possuem aceleração. 

A função do 1º grau possui a seguinte lei de formação: y = ax + b. Uma das funções do

movimento uniforme é dada pela expressão espaço em função do tempo: s = s0 + vt. Ao

comparar as duas expressões construímos a seguinte relação: 

A comparação entre as expressões deixa bem claro que a fórmula definida como espaço

em função do tempo é uma função do 1º grau. 

Exemplo 

Page 15: 5 - Função de 1º grau

Dois carros movem em linha reta em movimento uniforme e no mesmo sentido. No

instante t0 = 0 eles estão distantes 200 m um do outro, conforme ilustração. Se o carro A

desenvolve uma velocidade constante de 8 m/s e o carro B de 6 m/s, quanto tempo o carro

A leva para alcançar o carro B?

O carro A parte da origem com velocidade escalar de 8 m/s, portanto, a função do

movimento do carro A é: s = s0 + vt → s = 0 + 8t → s = 8t 

O carro B parte da posição 1000 metros com velocidade escalar 6 m/s, portanto, a função

do movimento do carro B é: s = 200 + 6t 

Os dois carros estão no mesmo sentido, com a velocidade do carro A maior que a

velocidade do carro B, dessa forma, em algum instante o carro A alcançará o carro B. Para

calcularmos o instante do encontro basta igualar as duas funções. Então: 

SA = SB 

8t = 200 + 6t 

8t – 6t = 200 

2t = 200 

t = 200/2 

t = 100 s 

Após 100 segundos, ou aproximadamente 1,66 minutos, o carro A alcançará o carro B.

Gráfico de Função do 1º grau

Toda função pode ser representada graficamente, e a função do 1º grau é formada por

uma reta. Essa reta pode ser crescente ou decrescente, dependendo do sinal de a.

Quando a > 0

Isso significa que a será positivo. Por exemplo, dada a função: f(x) = 2x – 1 ou

y = 2x - 1, onde a = 2 e b = -1. Para construirmos seu gráfico devemos atribuir valores

reais para x, para que possamos achar os valores correspondentes em y.

  x           y

- 2        - 5 

- 1        - 3

Page 16: 5 - Função de 1º grau

0          - 1 

1 / 2       0

 1           1 

Podemos observar que conforme o valor de x aumenta o valor de y também aumenta,

então dizemos que quando a > 0 a função é crescente.

Com os valores de x e y formamos as coordenadas, que são pares ordenados que

colocamos no plano cartesiano para formar a reta. Veja:

No eixo vertical colocamos os valores de y e no eixo horizontal colocamos os valores de x.

 

Quando a < 0 

Isso indica que a será negativo. Por exemplo, dada a função f(x) = - x + 1 ou

y = - x + 1, onde a = -1 e b = 1. Para construirmos seu gráfico devemos atribuir valores

reais para x, para que possamos achar os valores correspondentes em y.

  x         y

-2        3

-1        2

0         1

1         0

Podemos observar que conforme o valor de x aumenta o valor de y diminui, então dizemos

Page 17: 5 - Função de 1º grau

que quando a < 0 a função é decrescente.

Com os valores de x e y formamos as coordenadas que são pares ordenados que

colocamos no plano cartesiano para formar a reta. Veja:

No eixo vertical colocamos os valores de y e no eixo horizontal colocamos os valores de x.

Características de um gráfico de uma função do 1º grau.

• Com a > 0 o gráfico será crescente.

• Com a < 0 o gráfico será decrescente.

• O ângulo α formado com a reta e com o eixo x será agudo (menor que 90°) quando a > 0.

• O ângulo α formado com reta e com o eixo x será obtuso (maior que 90º) quando a < 0.

• Na construção de um gráfico de uma função do 1º grau basta indicar apenas dois valores

pra x, pois o gráfico é uma reta e uma reta é formada por, no mínimo, 2 pontos.

• Apenas um ponto corta o eixo x, e esse ponto é a raiz da função.

• Apenas um ponto corta o eixo y, esse ponto é o valor de b.

Inequações polinomiais do 1º grauA equação é caracterizada pelo sinal da igualdade (=). A inequação é caracterizada pelos sinais de maior (>), menor (<), maior ou igual (≥) e menor ou igual (≤). 

• Dada a função f(x) = 2x – 1 → função do 1º grau. Se dissermos que f(x) = 3, escreveremos assim: 

Page 18: 5 - Função de 1º grau

2x – 1 = 3 → equação do 1º grau, calculando o valor de x, temos: 2x = 3 + 1 2x = 4 x = 4 : 2 x = 2 → x deverá valer 2 para que a igualdade seja verdadeira. 

• Dada a função f(x) = 2x – 1. Se dissermos que f(x) > 3, escrevemos assim: 2x – 1 > 3 → inequação do 1º grau, calculando o valor de x, temos: 2x > 3 + 1 2x > 4 x > 4 : 2 x > 2 → esse resultado diz que para que essa inequação seja verdadeira o x deverá ser maior que 2, ou seja, poderá assumir qualquer valor, desde que seja maior que 2. 

Assim, a solução será: S = {x  R | x > 2} 

• Dada a função f(x) = 2(x – 1). Se dissermos que f(x) ≥ 4x -1 escreveremos assim: 2(x – 1) ≥ 4x -1 2x – 2 ≥ 4x – 1 → unindo os termos semelhantes temos: 2x – 4x ≥ - 1 + 2 - 2x ≥ 1 → multiplicando a inequação por -1, temos que inverter o sinal, veja: 2x ≤ -1 x ≤ - 1 : 2 x ≤ -1→ x assumirá qualquer valor, desde que         2        seja igual ou menor que 1.

Assim, a solução será: S = { x  R | x ≤ -1}                                                                         2 

Podemos resolver as inequações de outra forma, utilizando gráficos, veja: Vamos utilizar a mesma inequação do exemplo anterior 2(x – 1) ≥ 4x -1, resolvendo ficará assim: 2(x – 1) ≥ 4x -1 2x – 2 ≥ 4x – 1 2x – 4x ≥ - 1 + 2 -2x – 1 ≥ 0 → chamamos -2x – 1 de f(x). 

f(x) = - 2x – 1, achamos o zero da função, para isso basta dizer que f(x) = 0. -2x – 1 = 0 -2x = 0 + 1 -2x = 1 (-1) 2x = -1 

x = -1        2 Assim, a solução da função será: S = { x  R | x = -1 }                                                                                            2 

Para construirmos o gráfico da função f(x) = - 2x – 1 basta saber que nessa função a = -2 e b = -1 e x = -1, o valor de b é onde a reta passa no eixo y e o valor de x é                                    2 onde a reta corta o eixo x, assim, temos o seguinte gráfico: 

Page 19: 5 - Função de 1º grau

Então, observamos a inequação -2x – 1 ≥ 0, quando passamos pra função achamos que x ≤ –  1  , então chegamos a solução seguinte:           2 

S = { x  R | x ≤ -1 }                              2

Introdução ao Estudo das Derivadas

Dizemos que Derivada é a taxa de variação de uma função y = f(x) em relação à x, dada

pela relação ∆x / ∆y. Considerando uma função y = f(x), a sua derivada no ponto x = x0

corresponde à tangente do ângulo formado pela intersecção entre a reta e a curva da

função y = f(x), isto é, o coeficiente angular da reta tangente à curva.

De acordo com a relação ∆x / ∆y, temos

que:  partindo da ideia de existência do

limite. Temos que a taxa de variação instantânea de uma função y = f(x) em relação a x é

dada pela expressão dy / dx.

Precisamos estar cientes de que a Derivada é uma propriedade local da função, isto é,

para um determinado valor de x. Por isso não podemos envolver toda a função. Observe o

gráfico a seguir, ele demonstra a intersecção entre uma reta e uma parábola, função do 1º

grau e função do 2º grau respectivamente:

Page 20: 5 - Função de 1º grau

A reta consiste na derivação da função da parábola.

 

Vamos determinar as variações de x quando aumenta ou diminui seus valores.

Considerando que e x varia de x = 3 para x = 2, achar ∆x e ∆y.

∆x = 2 – 3 = –1

Agora vamos determinar a derivada da função y = x² + 4x + 4.

y + ∆y = (x + ∆x)² + 4(x + ∆x) + 4 – (x² + 4x + 4)

= x² + 2x∆x + ∆x² + 4x + 4∆x + 4 – x² – 4x – 4

= 2x∆x + ∆x² + 4∆x

Page 21: 5 - Função de 1º grau

 A derivada da função y = x² + 4x + 8 é a função y’ = 2x + 4. Observe o gráfico:

Raiz de uma Função do 1º Grau

As funções do tipo y = ax + b ou f(x) = ax + b, onde a e b assumem valores reais e a ≠ 0

são consideradas funções do 1º grau. Esse modelo de função possui como representação

geométrica a figura de uma reta, sendo a posição dessa reta dependente do valor do

coeficiente a. Observe: 

Função crescente: a > 0. 

Função decrescente: a < 0.

Page 22: 5 - Função de 1º grau

Raiz da função 

Calcular o valor da raiz da função é determinar o valor em que a reta cruza o eixo x, para

isso consideremos o valor de y igual a zero, pois no momento em que a reta intersecta o

eixo x, y = 0. Observe a representação gráfica a seguir:

Podemos estabelecer uma formação geral para o cálculo da raiz de uma função do 1º

grau, basta criar uma generalização com base na própria lei de formação da função,

considerando y = 0 e isolando o valor de x (raiz da função). Veja: 

y = ax + b 

y = 0 

ax + b = 0 

ax = –b 

x = –b/a 

Portanto, para calcularmos a raiz de uma função do 1º grau, basta utilizar a expressão x =

x = –b/a.

Exemplo 1 

Calcule a raiz da função y = 2x – 9, esse é o momento em que a reta da função intersecta

o eixo x. 

Resolução: 

x = –b/a 

x = –(–9)/2 

x = 9/2 

x = 4,5 

Exemplo 2 

Page 23: 5 - Função de 1º grau

Dada a função f(x) = –6x + 12, determine a raiz dessa função. 

Resolução 

x = –b/a 

x = –12 / –6 

x = 2

Sistema de inequação do 1º grauUm sistema de inequação do 1º grau é formado por duas ou mais inequações, cada uma delas tem apenas uma variável sendo que essa deve ser a mesma em todas as outras inequações envolvidas. 

Quando terminamos a resolução de um sistema de inequações chegamos a umconjunto solução, esse é composto por possíveis valores que x deverá assumir para que exista o sistema. 

Para chegamos a esse conjunto solução devemos achar o conjunto solução de cada inequação envolvida no sistema, a partir daí fazermos a intersecção dessas soluções. O conjunto formado pela intesecção chamamos de CONJUNTO SOLUÇÃO do sistema. 

Veja alguns exemplos de sistema de inequação do 1º grau: 

Vamos achar a solução de cada inequação. 

4x + 4 ≤ 0 4x ≤ - 4 x ≤ - 4 : 4 x ≤ - 1 

S1 = {x   R | x ≤ - 1} 

Fazendo o cálculo da segunda inequação temos: x + 1 ≤ 0 x ≤ - 1 

A “bolinha” é fechada, pois o sinal da inequação é igual. 

S2 = { x   R | x ≤ - 1} 

Calculando agora o CONJUTO SOLUÇÃO da inequação temos: S = S1 ∩ S2 

Page 24: 5 - Função de 1º grau

Portanto: S = { x   R | x ≤ - 1} ou S = ] - ∞ ; -1]

Em primeiro lugar devemos calcular o conjunto solução de cada inequação. 3x + 1 > 0 3x > -1 x > -1        3 

A “bolinha” é aberta, pois o sinal da inequação não é igual. 

Calculamos agora o conjunto solução da outra solução. 5x – 4 ≤ 0 5x ≤ 4 x ≤ 4         5 

Agora podemos calcular o CONJUNTO SOLUÇÃO da inequação, assim temos: S = S1 ∩ S2 

Portanto: 

S = { x R | -1 < x ≤ 4} ou S = ] -1 ; 4]                    3           5                  3   5 

Page 25: 5 - Função de 1º grau

Devemos organizar o sistema antes de resolvê-lo, veja como fica: 

Calculando o conjunto solução de cada inequação temos: 10x – 2 ≥ 4 10x ≥ 4 + 2 10x ≥ 6 x ≥ 6      10 x ≥ 3       5 

6x + 8 < 2x + 10 6x -2x < 10 – 8 4x < 2 x < 2       4 

x < 1       2 

Podemos calcular o CONJUNTO SOLUÇÃO da inequação, assim temos: S = S1 ∩ S2 

Observando a solução veremos que não há intersecção, então o conjunto solução desse sistema inequação, será: 

S = 

Taxa de Variação da Função do 1º Grau

Page 26: 5 - Função de 1º grau

Em uma função do 1º grau temos que a taxa de variação é dada pelo coeficiente a. Temos

que uma função do 1º grau respeita a seguinte lei de formação f(x) = ax + b, onde a e b

são números reais e b ≠ 0. A taxa de variação da função é dada pela seguinte expressão:

Exemplo 1 

Vamos através de uma demonstração provar que a taxa de variação da função f(x) = 2x +

3 é dada por 2. 

f(x) = 2x + 3 

f(x + h) = 2 * (x + h) + 3 → f(x + h) = 2x + 2h + 3 (h ≠ 0) 

Dessa forma temos que: 

f(x + h) − f(x) = 2x + 2h + 3 – (2x + 3) 

f(x + h) − f(x) = 2x + 2h + 3 – 2x – 3 

f(x + h) − f(x) = 2h 

Então:

Observe que após a demonstração constatamos que a taxa de variação pode ser

calculada diretamente, identificando o valor do coeficiente a na função dada. Por exemplo,

nas funções seguintes a taxa de variação é dada por: 

a) f(x) = –5x + 10, taxa de variação a = –5 

b) f(x) = 10x + 52, taxa de variação a = 10 

c) f(x) = 0,2x + 0,03, taxa de variação a = 0,2 

d) f(x) = –15x – 12, taxa de variação a = –15 

Exemplo 2 

Observe mais uma demonstração comprovando que a taxa de variação de uma função é

dada pelo coeficiente angular da reta. A função dada é a seguinte: f(x) = –0,3x + 6. 

f(x) = –0,3x + 6 

Page 27: 5 - Função de 1º grau

f(x + h) = –0,3(x + h) + 6 → f(x + h) = –0,3x –0,3h + 6 

f(x + h) − f(x) = –0,3x –0,3h + 6 – (–0,3x + 6) 

f(x + h) − f(x) = –0,3x –0,3h + 6 + 0,3x – 6 

f(x + h) − f(x) = –0,3h 

A taxa de variação de uma função do 1º grau é determinada nos cursos superiores através

do desenvolvimento da derivada de uma função. Para tal aplicação precisamos estudar

alguns fundamentos envolvendo noções de Cálculo I. Mas vamos demonstrar uma

situação mais simples envolvendo a derivada de uma função. Para isso considere as

seguintes afirmações: 

A derivada de um valor constante é igual a zero. Por exemplo:

f(x) = 2 → f’(x) = 0 (lê-se f linha) 

A derivada de uma potência é dada pela expressão:

f(x) = x² → f’(x) = 2*x2–1 → f’(x) = 2x 

f(x) = 2x³ – 2 → f’(x) = 3*2x3–1 → f’(x) = 6x² 

Portanto, para determinarmos a derivada (taxa de variação) de uma função do 1º grau,

basta aplicarmos as duas definições demonstradas acima. Observe: 

f(x) = 2x – 6 → f’(x) = 1*2x1–1 → f’(x) = 2x0 → f’(x) = 2 

f(x) = –3x + 7 → f’(x) = –3