FUNÇÃO COMPOSTA - Explicações e Exercícios
Chama-se função composta ( ou função de função ) à função obtida substituindo-se a variável independente x , por uma função.
Simbologia : fog (x) = f(g(x)) ou gof (x) = g(f(x)) .
Veja o esquema a seguir:
Obs : atente para o fato de que fog ¹ gof , ou seja, a operação " composição de funções " não é comutativa .
Exemplo:
Dadas as funções
f(x) = 2x + 3 e g(x) = 5x, pede-se determinar gof(x) e
fog(x).
Teremos:
gof(x) = g[f(x)] = g(2x + 3) = 5(2x + 3) =
10x + 15
fog(x) = f[g(x)] = f(5x) = 2(5x) + 3 = 10x +
3
Observe que fog ¹ gof .
Exercícios resolvidos:
1 - Sendo f e g duas funções
tais que: f(x) = ax + b e g(x) = cx + d . Podemos afirmar que a
igualdade gof(x) = fog(x) ocorrerá se e somente se:
a)
b(1 - c) = d(1 - a)
b) a(1 - b) = d(1 - c)
c) ab = cd
d)
ad = bc
e) a = bc
SOLUÇÃO:
Teremos:
fog(x) =
f[g(x)] = f(cx + d) = a(cx + d) + b \
fog(x) = acx + ad + b
gof(x) = g[f(x)] = g(ax + b) = c(ax + b)
+ d \ gof(x) = cax + cb + d
Como o problema exige que gof = fog, fica:
acx
+ ad + b = cax + cb + d
Simplificando, vem:
ad + b = cb + d
ad -
d = cb - b \ d(a - 1) = b(c - 1), que
é equivalente a d(a - 1) = b(c - 1), o que nos leva a
concluir que a alternativa correta é a letra A. .
2 - Sendo f e g duas funções
tais que fog(x) = 2x + 1 e g(x) = 2 - x então f(x) é:
a)
2 - 2x
b) 3 - 3x
c) 2x - 5
*d) 5 - 2x
e) uma
função par.
SOLUÇÃO:
Sendo fog(x) = 2x +
1, temos: f[g(x)] = 2x + 1
Substituindo g(x) pelo seu valor,
fica: f(2 - x) = 2x + 1
Fazendo uma mudança de
variável, podemos escrever 2 - x = u, sendo u a nova
variável. Portanto, x = 2 - u.
Substituindo, fica:
f(u) = 2(2 - u) + 1 \
f(u) = 5 - 2u
Portanto, f(x) = 5 - 2x , o que nos leva à
alternativa D.
EXERCÍCIOS MAIS DIFÍCEIS (alguns são desafios)
1. (METODISTA) Sabendo que f(g(x)) = 3x - 7 e f( x ) = x/3 - 2, então :
a) g(x) = 9x - 15 b) g(x) = 9x + 15 c) g(x) = 15x - 9 d) g(x) = 15x + 9 e) g(x) = 9x – 5
2. (METODISTA) O domínio da função real f(g(x)), sabendo-se que f(x) = x1/2 e g(x) = (x2 + x)(x + 2)-1 é:
a) D = {x Î R / x1/2 ¹ -2} b) D = {x Î R/ x ³ 0 e x ¹ -2} c) D = {x Î R / -2 < x £ -1 ou x ³ 0}
d) D = {x Î R / -2 £ x £ -1 ou x ³ 0 } e) D = {x Î R / -2 < x < -1 ou x³ 0}
3. (CESGRANRIO) Para cada inteiro x > 0, f(x) é o número de divisores de x e g(x) é o resto da divisão de x por 5.
Então g(f(45)) é:
a) 4 b) 3 c) 2 d) 1 e) 0
4. (FGV) Considere as funções f(x) = 2x + 1 e g(x) = x2 - 1. Então as raízes da equação f(g(x)) = 0 são:
a) inteiras b)negativas c)racionais d)inversas e)opostas
5. (ITA) Sejam f(x) = x2 + 1 e g(x) = x - 1 duas funções reais.
Definimos a função composta de f e g como sendo gof(x) = g(f(x)). Então gof(y - 1) é igual a:
a) y2 - 2y + 1 b) (y - 1)2 + 1 c) y2 + 2y - 2 d) y2 - 2y + 3 e) y2 – 1
6. (UEL) A função de R em R é definida por f(x) = mx + p. Se f(2) = -5 e f(-3) = -10, então f(f(18)) é igual
a) -2 b) -1 c) 1 d) 4 e) 5
7. (FCG) As funções f e g, de R em R, são definidas por f(x) = 2x + 3 e g(x) = 3x + m. Se f(g(x)) = g(f(x)), então f(m) é um número:
a) primo b) negativo c) cubo perfeito d) menor que 18 e)múltiplo de 12
8. (MACK) Seja f: R → R uma função definida por y = f(x).
Sabendo-se que f(0) = 3, f(1) = 2 e f(3) = 0, o valor de x tal que f(f(x+2)) = 3 é:
a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4
9. (PUC-SP) Se f(x) = 3x - 4 e f(g(x)) = x + 4, então g(1) vale:
a) -2 b) 0 c) 1 d) 3 e) 5
10. (MACK) Se f(g(x)) = 2x2 - 4x + 4 e f(x - 2) = x + 2, então o valor de g(2) é:
a) -2 b) 2 c) 0 d) 3 e) 5
11. (ANGLO) Sendo f(x) = x2 - 1 e g(x) = x + 2, então o conjunto solução da equação f(g(x)) = 0 é:
a) {1, 3} b) {-1, -3} c) {1, -3} d) {-1, 3} e) { }
12. (ANGLO) Sendo f e g funções de R em R, tais que f(x) = 3x - 1 e g(x) = x2, o valor de f(g(f(1))) é:
a) 10 b) 11 c) 12 d) 13 e) 14
13. (MACK) Os gráficos das funções reais definidas por f(x) = x² - 1 e g(x) = kx, 1 ¹ k > 0, se interceptam num ponto de abscissa 3. Então o valor de f(g(k)) é:
a) 3 b) 9 c) 12 d) 15 e) 18
14. (MACK) Dadas as funções reais definidas por f(x) = 4x + 1 e f(g(x)) = 3x, então o valor de k tal que g(f(k)) = 4 é:
a) 1/4 b) 4/5 c) 2 d) 3 e) 7/6
15. (MACK) Se f(x) = mx + n e f(f(x)) = 4x + 9, a soma dos possíveis valores de n é:
a) 6 b) –12 c) –6 d) –18 e) 12
16-(MACK-02) Se x >1 e f (x) = x / (x – 1), então f(f(x + 1)) é igual a:
a) x + 1 b) 1 / (x – 1) c) x – 1 d) x / (x – 1) e) (x + 1) / (x – 1)
17. (PUC) Se f e g são funções definidas por f ( x ) = x e g ( x ) = x² + m x + n, com m ¹ 0 e n ¹ 0, então a soma das raízes de fog é
a) m b) – m c) n d) – n e) m.n
18. (UFV) Se f e g são funções reais tais que f(x) = 2x - 2 e f(g(x)) = x + 2, para todo xÎR, então g(f(2)) é igual a:
a) 4 b) 1 c) 0 d) 2 e) 3
20. (UFV) Sejam as funções reais f e g tais que f(x) = 2x + 1 e (fog)(x) = 2x³ - 4x+1.
Determine os valores de x para os quais g(x) > 0.
23. (UERJ) Admita os seguintes dados sobre as condições ambientais de uma comunidade, com uma população p, em milhares de habitantes:
- C, a taxa média diária de monóxido de carbono no ar, em partes por milhão, corresponde a C(p) = 0,5 p + 1;
- em um determinado tempo t, em anos, p será igual a p(t) = 10 + 0,1 t2.
Em relação à taxa C,
a) expresse-a como uma função do tempo;
b) calcule em quantos anos essa taxa será de 13,2 partes por milhão.
24. (UFMG) Duas funções, f e g, são tais que f(x) = 3x - 1 e f[g(x)] = 2 - 6x. Nessas condições, o valor de g(-1) é:
a) 3 b) 4 c) 5 d) 6
25. (PUC-SP) Sejam f e g funções de R em R definidas por f(x) = x + 1 e g(x) = 1 - x². Relativamente ao gráfico da função dada por g(f(x)), é correto afirmar que
a) tangencia o eixo das abscissas.
b) não intercepta o eixo das abscissas.
c) contém o ponto (-2; 0).
d) tem concavidade voltada para cima.
e) intercepta o eixo das ordenadas no ponto (0; -1).
26. (UEL) Se f e g são funções de R em R tais que f(x) = 2x - 1 e f(g(x)) = x² - 1, então g(x) é igual a
a) 2x² + 1 b) (x/2) - 1 c) x²/2 d) x + 1 e) x + (1/2)
27. (MACK) As funções reais f e g são tais que f(g(x)) = x² - 6x + 8 e f(x - 3) = x + 5. Se g (k) é o menor possível, então k vale:
a) 0 b) 1 c) 2 d) 3 e) 4
28. (CESGRANRIO) Com a função f(x), representada no gráfico anterior, e com função g(x), obtém-se a composta g(f(x)) = x. A expressão algébrica que define g(x) é:
a) -x/4 - 1/4 b) -x/4 + 1/4 c) x/4 + 1/4 d) x/4 - 1/4 e) x/4 + 1
29. (UFMG) Para função f(x) = 5x + 3 e um número b, tem-se f(f(b)) = - 2.
O valor de b é:
a) -1 b) -4/5 c) -17/25 d) -1/5
30. (UFMG) Para um número real fixo a , a função f(x) = ax - 2 é tal que f(f(1)) = -3. O valor de a é:
a) 1 b) 2 c) 3 d) 4
Respostas:
1) A
2) C
3) D
4) E
5) A
6) D
7) D
8) B
9) D
10) C
11) B
12) B
13) D
14) E
15) C
16) A
17) B
18) E
20) 21/2
23) a) C(p(t)) = 6 + 0,05 t² b) 12 anos
24) A
25) C
26) C
27) D
28) C
29) B
30) A