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Exercícios resolvidos de Funções

Entenda relações entre grandezas e aprenda a interpretar diferentes representações de uma função. Resolva no papel antes de abrir o gabarito e compare seu raciocínio com a resolução comentada.

DO CONCEITO À APLICAÇÃO

O que observar ao estudar

Objetivo: Transformar uma comparação de preços em funções e interpretar o ponto de encontro.

Antes de começar: Operações com decimais e equações do primeiro grau.

Uma situação para resolver

Uma gráfica cobra R$ 6 de preparação e R$ 0,40 por página. Outra cobra R$ 0,70 por página, sem taxa fixa. Para quantas páginas os preços são iguais?

  1. Represente o número de páginas por x. Os custos são A(x)=6+0,40xA(x)=6+0{,}40x e B(x)=0,70xB(x)=0{,}70x.
  2. Iguale os custos: 6+0,40x=0,70x6+0{,}40x=0{,}70x. Subtraindo 0,40x, obtemos 6=0,30x6=0{,}30x, portanto x=20x=20.
  3. Confira nos dois modelos: A(20)=14A(20)=14 e B(20)=14B(20)=14. Acima de 20 páginas, a menor taxa por página compensa a preparação.

Conclusão: 20 páginas; as duas gráficas cobram R$ 14 nesse caso.

Conceito, domínio e imagem

Questão 1

Fácil

Se f(x)=2x+3f(x) = 2x + 3, qual é o valor de f(4)f(4)?

  1. 8
  2. 10
  3. 11
  4. 14
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Resposta: 11

Substituímos x por 4: f(4)=2⋅4+3=11f(4) = 2 \cdot 4 + 3 = 11.

Questão 2

Médio

Considere A={−1,0,1}A = \{-1, 0, 1\}. Qual conjunto de pares representa uma função de A em B?

  1. {(−1,0), (0,1)}
  2. {(−1,0), (0,1), (1,0)}
  3. {(−1,0), (−1,1), (0,0), (1,1)}
  4. {(−1,0), (0,1), (1,0), (1,1)}
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Resposta: {(−1,0), (0,1), (1,0)}

Cada elemento de A aparece exatamente uma vez como primeira coordenada. Nas demais alternativas falta uma entrada ou uma entrada recebe duas imagens.

Questão 3

Difícil

Qual é o domínio real de h(x)=x+3/(x−2)h(x) = \sqrt{x + 3}/(x - 2)?

  1. [−3, +∞\infty )
  2. (−3, 2) ∪ (2, +∞\infty )
  3. [−3, 2) ∪ (2, +∞\infty )
  4. R∖{2}\mathbb{R} \setminus \{2\}
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Resposta: [−3, 2) ∪ (2, +∞\infty )

A raiz exige x≥−3x \ge -3 e o denominador exige x≠2x \ne 2. Combinando: [−3, 2) ∪ (2, +∞\infty ).

Questão 4

Médio

Para f(x)=x2f(x) = x^{2} com domínio {−2, −1, 0, 1, 2}, qual é a imagem?

  1. {0, 1, 2}
  2. {−4, −1, 0, 1, 4}
  3. {0, 1, 4}
  4. {1, 4}
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Resposta: {0, 1, 4}

Os quadrados obtidos são 4, 1, 0, 1 e 4. Sem repetir elementos, Im⁡(f)={0,1,4}\operatorname{Im}(f) = \{0, 1, 4\}.

Funções constante, identidade e linear

Questão 1

Fácil

Qual é a imagem da função constante f(x)=−3f(x) = -3, definida em R\mathbb{R}?

  1. R\mathbb{R}
  2. {−3}
  3. [−3, +∞\infty )
  4. ∅\varnothing
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Resposta: {−3}

Toda entrada produz a mesma saída −3; por isso, a imagem possui um único elemento.

Questão 2

Fácil

Na função identidade i(x)=xi(x) = x, quanto vale i(−7)i(-7)?

  1. −7
  2. 0
  3. 7
  4. 49
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Resposta: −7

A função identidade devolve a própria entrada: i(−7)=−7i(-7) = -7.

Questão 3

Médio

Uma função linear f(x)=axf(x) = ax passa pelo ponto (4, −10). Qual é o valor de a?

  1. −4
  2. −2,5
  3. 2,5
  4. 6
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Resposta: −2,5

Como f(4)=−10f(4) = -10, temos 4a=−104a = -10. Logo, a=−104=−2,5a = -\frac{10}{4} = -2{,}5.

Questão 4

Médio

Uma máquina produz 18 peças por hora, partindo de zero peça. Qual função fornece a produção P(t)P(t) após t horas?

  1. P(t)=18+tP(t) = 18 + t
  2. P(t)=18tP(t) = 18t
  3. P(t)=t18P(t) = \frac{t}{18}
  4. P(t)=18P(t) = 18
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Resposta: P(t)=18tP(t) = 18t

A produção é diretamente proporcional ao tempo e a taxa é 18 peças por hora, portanto P(t)=18tP(t) = 18t.

Função afim e inequações

Questão 1

Fácil

Qual é a raiz da função f(x)=3x−12f(x) = 3x - 12?

  1. −4
  2. 3
  3. 4
  4. 12
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Resposta: 4

Na raiz, f(x)=0f(x) = 0. Assim, 3x−12=03x - 12 = 0 e x=4x = 4.

Questão 2

Médio

A reta de uma função afim passa por (0, 5) e (2, 11). Qual é sua lei?

  1. f(x)=2x+5f(x) = 2x + 5
  2. f(x)=3x+5f(x) = 3x + 5
  3. f(x)=5x+3f(x) = 5x + 3
  4. f(x)=6x−1f(x) = 6x - 1
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Resposta: f(x)=3x+5f(x) = 3x + 5

A taxa é 11−52−0=3\frac{11 - 5}{2 - 0} = 3 e f(0)=5f(0) = 5. Logo, f(x)=3x+5f(x) = 3x + 5.

Questão 3

Médio

Resolva a inequação−2x+8>0o -2x + 8 > 0.

  1. x<4x < 4
  2. x>4x > 4
  3. x≤4x \le 4
  4. x≥4x \ge 4
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Resposta: x<4x < 4

−2x>−8-2x > -8. Ao dividir por −2, invertemos o sinal: x<4x < 4.

Questão 4

Difícil

Qual é o conjunto-solução de 2x−6x+1≤0\frac{2x - 6}{x + 1} \le 0?

  1. (−∞\infty , −1)
  2. (−1, 3]
  3. [−1, 3]
  4. [3, +∞\infty )
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Resposta: (−1, 3]

Os pontos críticos são −1 e 3. O quociente é negativo entre eles e vale zero em 3; −1 é excluído por anular o denominador.

Função quadrática

Questão 1

Fácil

A parábola y=−2x2+5y = -2x^{2} + 5 possui concavidade:

  1. Para cima
  2. Para baixo
  3. Para a direita
  4. Indefinida
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Resposta: Para baixo

O coeficiente a=−2a = -2 é negativo, então a concavidade está voltada para baixo.

Questão 2

Médio

Quantas raízes reais distintas possui f(x)=x2−6x+9f(x) = x^{2} - 6x + 9?

  1. Nenhuma
  2. Uma
  3. Duas
  4. Três
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Resposta: Uma

Δ=(−6)2−4⋅1⋅9=36−36=0\Delta = (-6)^{2} - 4\cdot 1\cdot 9 = 36 - 36 = 0. As duas soluções coincidem, produzindo uma única raiz real distinta.

Questão 3

Médio

Qual é o vértice de f(x)=x2−4x+1f(x) = x^{2} - 4x + 1?

  1. (−2, 5)
  2. (2, −3)
  3. (2, 3)
  4. (4, 1)
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Resposta: (2, −3)

xv=−−42⋅1=2x_{v} = -\frac{-4}{2\cdot 1} = 2 e yv=f(2)=4−8+1=−3y_{v} = f(2) = 4 - 8 + 1 = -3.

Questão 4

Difícil

Para quais valores de x vale x2−5x+6≤0x^{2} - 5x + 6 \le 0?

  1. x≤2x \le 2 ou x≥3x \ge 3
  2. 2≤x≤32 \le x \le 3
  3. x<2x < 2 ou x>3x > 3
  4. −3≤x≤−2-3 \le x \le -2
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Resposta: 2≤x≤32 \le x \le 3

A expressão fatorada é (x − 2)(x − 3). Como a concavidade é para cima, a função é não positiva entre as raízes, incluindo-as.

Função modular

Questão 1

Fácil

Resolva ∣2x−3∣=5\left|2x - 3\right| = 5.

  1. {−1, 4}
  2. {1, 4}
  3. {−4, 1}
  4. {−1, 1}
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Resposta: {−1, 4}

Temos 2x−3=52x - 3 = 5 ou 2x−3=−52x - 3 = -5. Assim, x=4x = 4 ou x=−1x = -1.

Questão 2

Médio

Qual intervalo resolve ∣x+1∣<4\left|x + 1\right| < 4?

  1. −5<x<3-5 < x < 3
  2. −3<x<5-3 < x < 5
  3. x<−5x < -5 ou x>3x > 3
  4. −4<x<4-4 < x < 4
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Resposta: −5<x<3-5 < x < 3

−4<x+1<4-4 < x + 1 < 4. Subtraindo 1, obtemos −5<x<3-5 < x < 3.

Questão 3

Médio

Qual é o vértice do gráfico de f(x)=∣x−2∣+3f(x) = \left|x - 2\right| + 3?

  1. (−2, 3)
  2. (2, −3)
  3. (2, 3)
  4. (3, 2)
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Resposta: (2, 3)

Na forma ∣x−h∣\left|x - h\right| + k, o vértice é (h, k). Portanto, o vértice é (2, 3).

Questão 4

Difícil

Se p(x)=x+2p(x) = x + 2 para x < 1 e p(x)=x2p(x) = x^{2} para x ≥ 1, quanto vale p(−3)p(-3) + p(2)p(2)?

  1. 1
  2. 2
  3. 3
  4. 5
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Resposta: 3

Como −3<1,p(−3)=−3+2=−1-3 < 1, p(-3) = -3 + 2 = -1. Como 2≥1,p(2)=42 \ge 1, p(2) = 4. A soma é 3.

Outras funções elementares

Questão 1

Fácil

Se f(x)=x3f(x) = x^{3}, quanto vale f(−2)f(-2)?

  1. −8
  2. −6
  3. 4
  4. 8
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Resposta: −8

f(−2)=(−2)3=−8f(-2) = (-2)^{3} = -8.

Questão 2

Médio

Qual é o domínio de g(x)=1x−5g(x) = \frac{1}{x - 5}?

  1. R\mathbb{R}
  2. R∖{0}\mathbb{R} \setminus \{0\}
  3. R∖{5}\mathbb{R} \setminus \{5\}
  4. [5, +∞\infty )
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Resposta: R∖{5}\mathbb{R} \setminus \{5\}

O denominador não pode ser zero. Como x−5=0x - 5 = 0 em x = 5, esse valor deve ser excluído.

Questão 3

Médio

Qual é o valor de ⌊−1,2⌋\left\lfloor -1{,}2 \right\rfloor?

  1. −2
  2. −1
  3. 0
  4. 1
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Resposta: −2

A função piso devolve o maior inteiro menor ou igual à entrada. O maior inteiro ≤−1,2\le -1{,}2 é −2.

Questão 4

Difícil

Qual intervalo resolve ⌊2x−1⌋=3\left\lfloor 2x - 1 \right\rfloor = 3?

  1. 1≤x<21 \le x < 2
  2. 2≤x<2,52 \le x < 2{,}5
  3. 2<x≤2,52 < x \le 2{,}5
  4. 3≤x<43 \le x < 4
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Resposta: 2≤x<2,52 \le x < 2{,}5

A igualdade equivale a 3≤2x−1<43 \le 2x - 1 < 4. Somando 1 e dividindo por 2: 2≤x<2,52 \le x < 2{,}5.

Composição de funções

Questão 1

Fácil

Se f(x)=x+2f(x) = x + 2 e g(x)=3xg(x) = 3x, quanto vale (g ∘ f)(4)?

  1. 14
  2. 18
  3. 20
  4. 36
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Resposta: 18

Primeiro f(4)=6f(4) = 6; depois g(6)=18g(6) = 18.

Questão 2

Médio

Se f(x)=2x−1f(x) = 2x - 1 e g(x)=x2g(x) = x^{2}, qual é a expressão de (g ∘ f)(x)?

  1. 2x22x^{2} − 1
  2. 4x24x^{2} − 1
  3. 4x24x^{2} − 4x + 1
  4. 2x22x^{2} − 4x + 1
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Resposta: 4x24x^{2} − 4x + 1

g(f(x)g(f(x)) = (2x−1)2=4x2−4x+1(2x - 1)^{2} = 4x^{2} - 4x + 1.

Questão 3

Médio

Se f(x)=x−4f(x) = x - 4 e g(x)=1xg(x) = \frac{1}{x}, qual restrição deve ser imposta ao domínio de g ∘ f?

  1. x≠0x \ne 0
  2. x≠1x \ne 1
  3. x≠4x \ne 4
  4. x>4x > 4
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Resposta: x≠4x \ne 4

(g ∘ f)(x)=1x−4(x) = \frac{1}{x - 4}. O denominador não pode ser zero, logo x≠4x \ne 4.

Questão 4

Difícil

Um preço x recebe primeiro desconto de 20% e depois acréscimo fixo de R$ 12. Qual função composta representa o preço final?

  1. 0,8x + 12
  2. 1,2x + 12
  3. 0,8(x + 12)
  4. x − 8
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Resposta: 0,8x + 12

O desconto transforma x em 0,8x. Aplicando depois o acréscimo fixo, obtemos 0,8x + 12.

Injetividade, sobrejetividade e inversa

Questão 1

Fácil

Uma função em que entradas diferentes sempre produzem imagens diferentes é chamada:

  1. Constante
  2. Injetora
  3. Sobrejetora
  4. Periódica
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Resposta: Injetora

Injetividade significa que f(x1)=f(x2)f(x_{1}) = f(x_{2}) só pode ocorrer quando x1x_{1} = x2x_{2}.

Questão 2

Médio

Qual é a inversa de f(x)=3x−6f(x) = 3x - 6, definida de R\mathbb{R} em R\mathbb{R}?

  1. f−1f^{-1}(x)=3x+6(x) = 3x + 6
  2. f−1f^{-1}(x)=x+63(x) = \frac{x + 6}{3}
  3. f−1f^{-1}(x)=x−63(x) = \frac{x - 6}{3}
  4. f−1f^{-1}(x)=13x−6(x) = \frac{1}{3x - 6}
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Resposta: f−1f^{-1}(x)=x+63(x) = \frac{x + 6}{3}

De y=3x−6y = 3x - 6, isolamos x: x=y+63x = \frac{y + 6}{3}. Trocando as variáveis, f−1f^{-1}(x)=x+63(x) = \frac{x + 6}{3}.

Questão 3

Médio

Para que f(x)=x2f(x) = x^{2} possua inversa real com imagem [0, +∞\infty ), qual domínio é uma escolha adequada?

  1. R\mathbb{R}
  2. [0, +∞\infty )
  3. (−∞\infty , +∞\infty )
  4. R∖{0}\mathbb{R} \setminus \{0\}
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Resposta: [0, +∞\infty )

Em [0, +∞\infty ), x2x^{2} é crescente e não repete imagens. Em todo R\mathbb{R}, x e −x produzem o mesmo quadrado.

Questão 4

Difícil

Se f e g são bijetoras, qual expressão desfaz corretamente a composição g ∘ f?

  1. g−1g^{-1} ∘ f−1f^{-1}
  2. f−1f^{-1} ∘ g−1g^{-1}
  3. f ∘ g
  4. g ∘ f
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Resposta: f−1f^{-1} ∘ g−1g^{-1}

Para desfazer uma sequência, invertemos a ordem: (g ∘ f)⁻¹ = f−1f^{-1} ∘ g−1g^{-1}.

Para aprofundar os conceitos e consultar as referências, abra a apostila de Funções. As classificações de dificuldade são orientativas, não uma avaliação individual do aluno.