Introdução:

Pelo próprio nome da matéria, percebemos que agora vamos estudar funções compostas ou seja uma composição de funções. Mas o que seria uma composição de funções? É basicamente uma função de uma função.

Relembrando: Para calcularmos os valores de f(x), sabendo os valores de x e a lei da função, devemos simplesmente substituir o valor de x na lei da função.

Exemplo: f(x) = 5x +2
para x =1; f(1) = 5.1 + 2 = 7
para x=2; f(2) = 5.2 + 2 = 12
para x=3; f(3) = 5.3 + 2 = 17

Portanto apenas substituímos os valores na lei da função(formula da função).

Agora imagine que no lugar de x fique uma outra função que chamaremos de g(x), logo de f(x) ficaria f(g(x)) concorda?

 Então os valores de f(x) que anteriormente variava de acordo com o valor de x, agora varia com um valor de g(x), que também é uma função ou seja uma composição de funções.

Então imaginando f(x) = 2x + 1, e g(x) = x + 4:

f(g(x)) = 2.g(x) + 1 – Apenas substitui o valor dentro do parênteses na formula (igual o exemplo acima).

Porém g(x) = x + 4. Logo:

f(g(x)) = 2.(x+ 4) + 1 => f(g(x)) = 2x + 8 + 1 => f(g(x)) = 2x + 9. Isso é uma função composta é f variando de acordo com outra função g.

Definição:

Dadas as funções f:A->B e G:B->C, denominamos uma função composta dada por g o f(x): A -> C, definida então por: (G o f)(x) = G(f(x)).

Para todo x pertencente ao conjunto A.

A definição diz o seguinte: Temos uma função f que transforma os valores de entrada do conjunto A para valores do conjunto B e temos a função G que transforma os valores do conjunto B para C – então significa que a função G já está transformando valores que anteriormente foram transformados por f. Dos valores de A para C, tiveram duas etapas (f:A->B e G:B->C) certo? Mas caso quisermos transformar em apenas uma etapa, ai sim vamos fazer o uso G(f(x)), tal que é representado por (G o f)(x): A -> C.

Observe tal teoria por meio dos conjuntos:

FuncComp1
Fig 1: Diagrama de conjuntos da transformação dos valores de A para C.

Exemplos Resolvidos:

  1.  Faça um diagrama de conjuntos no qual tenha 3 conjuntos: A, B e C. O conjunto A = {1,2,3,4} o conjunto B é um conjunto de valores que corresponde a valores de A a partir da função f(x) = x+1 e C é o conjunto de valores que corresponde a valores de B a partir da função
    g(x) = x2.Assim como na figura 1 acima, coloque os valores que foram gerados a partir de A,B e C e mostre os dois caminhos de etapas existentes.
FuncComp6

Você percebeu que conseguimos juntar as formulas? Tinhamos g(x) e f(x), e fizemos g(f(x)) que nos leva diretamente de A -> C. Faça um teste, pegue os valores de A (1,2,3,4) e calcule g(f(1)), g(f(2)), g(f(3)) e g(f(4)), você conseguirá os valores que pertencem ao conjunto C.

Exercícios Propostos:

FuncComp3
FuncComp4
FuncComp5
FuncComp2
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