Pular para o conteúdo
Prof. Luis Teixeira — Física | Matemática Reforço
Escolar

Matemática 1ª série

Função do 1º grau

M111ª série do Ensino Médio10 exercíciosSimulador autoral

Táxi, conta de celular, salário com comissão, vela queimando: sempre que há uma parte fixa e uma parte que muda no mesmo ritmo, aparece uma função do 1º grau. No simulador você arrasta dois pontos, vê a reta passar por eles e mede a inclinação com o triângulo $\Delta y/\Delta x$.

Antes, convém saber: Equações do 1º grau e sistemas, Funções: conceito e gráficos

Resumo

O essencial do tema

Definição

Função do 1º grau (ou função afim) é toda função $f:\mathbb{R}\to\mathbb{R}$ da forma $f(x)=ax+b$, com $a\neq0$. O número $a$ é o coeficiente angular (taxa de variação) e $b$ é o coeficiente linear (termo independente). Se $a=0$, sobra $f(x)=b$, a função constante, que não é do 1º grau. Se $b=0$, $f(x)=ax$ é a função linear.

Coeficiente angular: a taxa de variação

Para dois valores $x_1$ e $x_2$, temos $f(x_2)-f(x_1)=a(x_2-x_1)$, ou seja, $a=\frac{\Delta y}{\Delta x}=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$. Assim, $a$ indica quanto $y$ varia quando $x$ aumenta 1 unidade, e essa variação é a mesma em qualquer trecho. Por isso o gráfico é uma reta.

Coeficiente linear e gráfico

Fazendo $x=0$: $f(0)=b$. Logo, a reta corta o eixo $y$ no ponto $(0,b)$; em problemas, $b$ costuma ser o valor inicial ou a parte fixa. Como o gráfico é uma reta, dois pontos bastam para traçá-lo; os mais práticos são $(0,b)$ e o ponto em que a reta corta o eixo $x$.

Zero (raiz)

É o valor de $x$ que zera a função: $ax+b=0\Rightarrow x=-\frac{b}{a}$. No gráfico, é onde a reta corta o eixo $x$, no ponto $\left(-\frac{b}{a},0\right)$. Como $a\neq0$, toda função do 1º grau tem exatamente um zero. Exemplo: $2x-4=0\Rightarrow x=2$.

Crescimento e estudo do sinal

Se $a>0$, a função é crescente (a reta sobe da esquerda para a direita); se $a<0$, é decrescente. Regra prática do sinal: à direita do zero, $f$ tem o mesmo sinal de $a$; à esquerda, o sinal contrário. Em $f(x)=-2x+8$ (zero em $4$, $a<0$): $f(x)>0$ para $x<4$ e $f(x)<0$ para $x>4$.

Lei a partir de dois dados e problemas

Conhecendo dois pontos, calcule primeiro $a=\frac{y_2-y_1}{x_2-x_1}$ e depois $b=y_1-a\,x_1$; confira no outro ponto. Nos problemas, o modelo é quase sempre $\text{total}=\underbrace{a}_{\text{por unidade}}\cdot x+\underbrace{b}_{\text{fixo}}$. Comparar dois planos é igualar as leis (o ponto onde as retas se cruzam) e depois resolver uma inequação.

Atenção

Erros comuns

Simulador autoral

Oficina da reta

Carregando o simulador…

Abrir só o simulador em outra aba · feito em HTML pelo Prof. Luis Teixeira

Experimente

  1. Arraste os pontos $P$ e $Q$: a reta passa pelos dois e o triângulo mostra $\Delta x$ e $\Delta y$. Confira que $a=\frac{\Delta y}{\Delta x}$.
  2. Use os controles de $a$ e $b$: mexendo só em $b$, a reta sobe ou desce sem mudar a inclinação; mexendo só em $a$, ela gira em torno de $(0,b)$.
  3. Ligue o estudo do sinal e verifique a regra: à direita do zero, o sinal de $a$.
  4. Use os botões de exemplo para conferir os exercícios resolvidos.
Resolvidos

Exemplos resolvidos

  1. Para $f(x)=3x-6$, determine os coeficientes, o zero, se é crescente ou decrescente e faça o estudo do sinal.

    Ver a resolução passo a passo
    Coeficientes: $a=3$ e $b=-6$, então a reta corta o eixo $y$ em $(0,-6)$. Zero: $3x-6=0\Rightarrow x=2$, ponto $(2,0)$. Como $a=3>0$, a função é crescente. Sinal: à direita do zero tem o sinal de $a$ (positivo) e à esquerda, o contrário. Resposta: $f(x)<0$ para $x<2$, $f(x)=0$ para $x=2$ e $f(x)>0$ para $x>2$.
  2. Um encanador cobra uma taxa fixa de visita mais um valor por hora. Um serviço de $2$ h custou R$ $170$ e um de $5$ h custou R$ $335$. Escreva a lei do preço e calcule quanto custa um serviço de $8$ h.

    Ver a resolução passo a passo
    Os dados são os pontos $(2,170)$ e $(5,335)$. Valor da hora: $a=\frac{335-170}{5-2}=\frac{165}{3}=55$ reais por hora. Taxa fixa: $b=170-55\cdot2=60$ reais. Lei: $P(h)=55h+60$. Conferindo: $P(5)=275+60=335$ ✓. Para $8$ h: $P(8)=440+60=500$ reais.
Roteiro

Como estudar este tema

  1. Leia a teoria e os erros comuns; preste atenção na regra do sinal.
  2. No simulador, monte $f(x)=3x-6$ e confira o primeiro exemplo resolvido.
  3. Arraste os pontos para $(1,1)$ e $(3,5)$ e descubra a lei antes de olhar a leitura.
  4. Resolva os exercícios básicos e intermediários no papel; use a Ficha 1 do professor para treinar mais.
  5. Feche com os problemas aplicados e com a Ficha 2 (problemas de aplicação).
Exercícios

Teste o que você aprendeu

Resolva no papel antes de abrir a resposta. Conferir cedo demais atrapalha o aprendizado.

  1. Básico

    Na função $f(x)=8-2x$, quais são os coeficientes $a$ e $b$? Ela é crescente ou decrescente?

    Ver resposta

    $a=-2$ e $b=8$; decrescente, porque $a<0$. O coeficiente angular é o número que multiplica $x$, não importa a ordem em que os termos aparecem.

  2. Básico

    Calcule o zero de $f(x)=2x-10$.

    Ver resposta

    $x=5$. $2x-10=0\Rightarrow 2x=10\Rightarrow x=5$.

  3. Básico

    Em que ponto a reta de $f(x)=-x+3$ corta o eixo $y$? E o eixo $x$?

    Ver resposta

    Eixo $y$ em $(0,3)$, pois $b=3$. Eixo $x$ em $(3,0)$: $-x+3=0\Rightarrow x=3$.

  4. Básico

    Determine a lei da função do 1º grau cujo gráfico passa por $(2,1)$ e $(4,7)$.

    Ver resposta

    $f(x)=3x-5$. $a=\frac{7-1}{4-2}=3$ e $b=1-3\cdot2=-5$. Conferindo: $f(4)=12-5=7$ ✓.

  5. Intermediário

    Faça o estudo do sinal de $f(x)=4x-12$.

    Ver resposta

    Zero em $x=3$ e $a=4>0$: $f(x)<0$ para $x<3$, $f(x)=0$ para $x=3$ e $f(x)>0$ para $x>3$.

  6. Intermediário

    Sabendo que $f(x)=ax+b$, $f(1)=4$ e $f(-1)=-2$, calcule $f(5)$.

    Ver resposta

    $f(5)=16$. Temos $a+b=4$ e $-a+b=-2$. Somando, $2b=2$, então $b=1$ e $a=3$. Logo $f(x)=3x+1$ e $f(5)=16$.

  7. Intermediário

    Resolva a inequação $2(x-1)\ge5x+7$.

    Ver resposta

    $x\le-3$. $2x-2\ge5x+7\Rightarrow -3x\ge9\Rightarrow x\le-3$. Ao dividir por $-3$, número negativo, o sentido da desigualdade se inverte.

  8. Intermediário

    Para que valores de $m$ a função $f(x)=(m-3)x+1$ é crescente?

    Ver resposta

    $m>3$. Ela é crescente quando o coeficiente angular é positivo: $m-3>0\Rightarrow m>3$. (Para $m=3$ a função seria constante.)

  9. Aplicado

    Um plano de celular custa R$ $30{,}00$ por mês mais R$ $0{,}20$ por minuto de ligação. Escreva a lei do custo $C(x)$, calcule quanto paga quem fala $150$ minutos e quantos minutos falou quem pagou R$ $50{,}00$.

    Ver resposta

    $C(x)=0{,}2x+30$. $C(150)=30+30=60$ reais. Para $C(x)=50$: $0{,}2x=20\Rightarrow x=100$ minutos.

  10. Aplicado

    Uma pequena fábrica tem custo fixo mensal de R$ $1500$, gasta R$ $12$ para produzir cada peça e vende cada uma por R$ $42$. Quantas peças precisa vender para não ter prejuízo? E para lucrar R$ $3000$?

    Ver resposta

    No mínimo $50$ peças; para lucrar R$ $3000$, $150$ peças. Lucro: $L(x)=42x-(1500+12x)=30x-1500$. Sem prejuízo: $30x-1500\ge0\Rightarrow x\ge50$. Lucro de 3000: $30x-1500=3000\Rightarrow x=150$.

Do professor

Material das aulas particulares

Os mesmos slides e fichas usados nas aulas. Bom para revisar ou se aprofundar depois dos exercícios.

Referências

Para aprofundar

Fica salvo só neste navegador.