Introdução: O Jogo das Capitais

O Pedro e a Paula jogaram o “Jogo das Capitais”. O objetivo do jogo era ligar cada país à sua respetiva capital. Eles tinham a sua frente dois conjuntos de elementos: um conjunto com nomes de países e outro com nomes de cidades.

Posteriormente fizeram as seguintes correspondências:

1. Noção de função

No nosso dia-a-dia, sem nos apercebermos, estamos constantemente a fazer correspondências. Por exemplo:

  • Cada país tem a sua capital;
  • Cada aluno numa escola tem um número de identificação único;
  • Cada produto numa loja tem um código de barras que o identifica.

Essas correspondências têm algo em comum: cada elemento de um conjunto corresponde a um único elemento de outro conjunto.

No exemplo anterior, com o Pedro e a Paula, fizemos uma correspondência entre dois conjuntos. Essa correspondência está representada no diagrama de setas seguinte.

Repara que:

  1. A cada elemento do conjunto A (país) corresponde a um elemento do conjunto B (capital).
  2. A cada elemento do conjunto A corresponde a apenas um elemento do conjunto B, ou seja, essa capital é única para aquele país.

Quando uma correspondência verifica estas duas condições, diz-se que é uma função. Ou seja:

A função \(f_{3}\) não representa uma função, pois existe um elemento do domínio sem imagem correspondente e um objeto que tem mais de uma imagem.

2. Domínio e Contradomínio

Para entender melhor o conceito de funções, é importante introduzir alguns termos específicos: domínio, contradomínio, conjunto de chegada, imagem e objeto. Vamos continuar com o exemplo do “Jogo das Capitais”.

Recapitulando o exemplo anterior, temos o conjunto dos países (domínio) e o conjunto das cidades (conjunto de chegada).

1.Domínio

O domínio de uma função, representado por \(D_{f}\), é o conjunto de todos os elementos de entrada para os quais a função está definida. Cada elemento do domínio é chamado de objeto.

2.Conjunto de Chegada (CC):

O conjunto de chegada é o conjunto onde estão todos os possíveis resultados da função. Cada elemento desse conjunto que corresponde a algum elemento do conjunto A designa-se por imagem.

3.Contradomínio:

Ao conjunto de todas as imagens dá-se o nome de contradomínio e é representado por \(D’_{f}\) ou \(CD_{f}\).

3. Formas de representação

Existem várias maneiras de representar uma função. Cada forma de representação pode ser útil dependendo do contexto e do tipo de informação que queremos visualizar ou analisar. As principais formas de representação são:

  • Diagrama de setas
  • Tabela
  • Expressão algébrica
  • Gráfico cartesiano
 

Vamos utilizar um exemplo para ilustrar cada uma dessas formas de representação.

Exemplo: Função dobro

Imaginemos uma função que associa a cada número inteiro do conjunto o seu dobro. Considera os conjuntos \(A=\left\{ 1,2,3,4 \right\}\) e \(B=\left\{ 2,4,6,8 \right\}\) e a função \(f:A\to B\).

Diagrama de Setas

Tabela

As funções também podem ser representadas através de tabelas, onde uma coluna (ou linha) representa os valores do domínio e outra coluna os valores correspondentes no contradomínio (ou imagem).

Expressão Algébrica

Uma expressão algébrica é uma fórmula matemática que descreve a relação entre os elementos do domínio e do contradomínio. No nosso exemplo, a função é definida pela expressão: $$f(x)=2x$$

Esta expressão indica que para cada valor de \(x\) no domínio, o resultado é o dobro desse valor.

Gráfico Cartesiano

No gráfico cartesiano, a função é representada num plano de duas dimensões. O eixo horizontal \((x)\) representa os valores do domínio, e o eixo vertical \((f(x)\) ou \(y)\) representa os valores do contradomínio. Cada par \((x,f(x))\) é representado como um ponto no gráfico.

Relativamente à função da exemplo anterior, podemos formar os seguintes pares
ordenados: $$(1,2),(2,4),(3,6),(4,8)$$

O gráfico cartesiano da função \(f\) está representado na figura seguinte.

Testa os teus conhecimentos!

Funções 7

1 / 5

O que torna uma correspondência uma função?

2 / 5

Qual destas afirmações é verdadeira para uma função?

3 / 5

O que é o domínio de uma função?

4 / 5

Qual das seguintes opções representa corretamente a definição de imagem?

5 / 5

Se uma função é definida como \( f(x) = 3x \), qual é a imagem de 4?

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