Quando é que uma função é constante?

1. Função Constante
Uma função constante é caracterizada por apresentar uma lei de formação f(x) = c, na qual c é um número real.

A função constante diferencia-se das funções do 1° grau por não poder ser caracterizada como crescente ou decrescente, sendo, por isso, constante. Podemos afirmar que uma função constante é definida pela seguinte fórmula:

f(x) = c, c 

 

A representação da relação estabelecida por uma função constante por meio do diagrama de flechas assemelha-se com a representação da imagem a seguir, pois, independentemente dos valores pertences ao domínio, a imagem é sempre composta por um único elemento.

O gráfico da função constante também apresenta uma particularidade em relação às demais funções. Ele é sempre uma reta paralela ou coincidente ao eixo x. Vejamos alguns exemplos de funções constantes e seus respectivos gráficos:

Exemplo 1: f(x) = 2

O gráfico da função f(x) = 2 é uma reta paralela ao eixo x que intercepta o eixo y no ponto (0, 2).

Exemplo 2: f(x) = 0

O gráfico da função f(x) = 0 é uma reta coincidente ao eixo x que intercepta o eixo y na origem.

Representação da função constante f(x) = 0

Exemplo 3: f(x) = – 2x – 8
                              x + 4

Colocando o –2 em evidência no numerador da função, podemos simplificar a função da seguinte forma:

f(x) = – 2x – 8
          x + 4

f(x) = – 2.(x + 4)
           x + 4

f(x) = – 2

Portanto, f(x) é uma função constante cujo gráfico é uma reta paralela ao eixo x que intercepta o eixo y no ponto (0, – 2).

Exemplo 4: 

Apesar de o gráfico dessa função ser formado por retas paralelas ao eixo x, essa NÃO é uma função constante, pois f(x) apresenta três valores distintos.

2. Função Afim

A função afim, também chamada de função do 1º grau, é uma função f : ℝ→ℝ, definida como f(x) = ax + b, sendo a e b números reais. As funções f(x) = x + 5, g(x) = 3√3x - 8 e h(x) = 1/2 x são exemplos de funções afim.

Neste tipo de função, o número a é chamado de coeficiente de x e representa a taxa de crescimento ou taxa de variação da função. Já o número b é chamado de termo constante.

Gráfico de uma Função do 1º grau

O gráfico de uma função polinomial do 1º grau é uma reta oblíqua aos eixos Ox e Oy. Desta forma, para construirmos seu gráfico basta encontrarmos pontos que satisfaçam a função.

Exemplo

Construa o gráfico da função f (x) = 2x + 3.

Solução

Para construir o gráfico desta função, vamos atribuir valores arbitrários para x, substituir na equação e calcular o valor correspondente para a f (x).

Sendo assim, iremos calcular a função para os valores de x iguais a: - 2, - 1, 0, 1 e 2. Substituindo esses valores na função, temos:

f (- 2) = 2. (- 2) + 3 = - 4 + 3 = - 1
f (- 1) = 2 . (- 1) + 3 = - 2 + 3 = 1
f (0) = 2 . 0 + 3 = 3
f (1) = 2 . 1 + 3 = 5
f (2) = 2 . 2 + 3 = 7

Os pontos escolhidos e o gráfico da f (x) são apresentados na imagem abaixo:

No exemplo, utilizamos vários pontos para construir o gráfico, entretanto, para definir uma reta bastam dois pontos.

Para facilitar os cálculos podemos, por exemplo, escolher os pontos (0,y) e (x,0). Nestes pontos, a reta da função corta o eixo Ox e Oy respectivamente.

Coeficiente Linear e Angular

Como o gráfico de uma função afim é uma reta, o coeficiente a de x é também chamado de coeficiente angular. Esse valor representa a inclinação da reta em relação ao eixo Ox.

O termo constante b é chamado de coeficiente linear e representa o ponto onde a reta corta o eixo Oy. Pois sendo x = 0, temos:

y = a.0 + b ⇒ y = b

Quando uma função afim apresentar o coeficiente angular igual a zero (a = 0) a função será chamada de constante. Neste caso, o seu gráfico será uma reta paralela ao eixo Ox.

Abaixo representamos o gráfico da função constante f (x) = 4:

Ao passo que, quando b = 0 e a = 1 a função é chamada de função identidade. O gráfico da função f (x) = x (função identidade) é uma reta que passa pela origem (0,0).

Além disso, essa reta é bissetriz do 1º e 3º quadrantes, ou seja, divide os quadrantes em dois ângulos iguais, conforme indicado na imagem abaixo:

Temos ainda que, quando o coeficiente linear é igual a zero (b = 0), a função afim é chamada de função linear. Por exemplo as funções f (x) = 2x e g (x) = - 3x são funções lineares.

O gráfico das funções lineares são retas inclinadas que passam pela origem (0,0).

Representamos abaixo o gráfico da função linear f (x) = - 3x:

Existem três classificações da função afim: linear, identidade e constante. Entenda as características de cada uma delas.

  Constante

Uma função afim é considerada como constante se f(x) = b, isto é, quando o coeficiente angular é igual a zero. Nessa categoria o gráfico apresentará uma reta paralela ao eixo da abscissa (x), cortando o y no ponto b.

  Dado f(x) = 2x + 3, o gráfico será interceptado no eixo 3, pois:

f(x) = 2.0+3f(x) = 3

Exemplo de gráfico constante. (Foto: Educa Mais Brasil)

Identidade

Uma função afim se enquadra como identidade se f(x) = x, ou seja, quando o coeficiente angular é igual a 1 e o coeficiente linear igual a zero (a = 1; b = 0). Nessas situações a reta passará pela origem (0,0).

  A semirreta que separa o ângulo em dois de mesmo tamanho é chamada de bissetriz. Ela também é identificada como reta dos quadrantes ímpares (1° e 3°).

Exemplo de gráfico identidade. (Foto: Educa Mais Brasil)  

Linear

Uma função afim é considerada como linear se f(x) = ax, sendo o coeficiente angular diferente de zero e o coeficiente linear igual a zero (b = 0). Nesses casos a reta passará pela origem (0,0).

  As funções f(x) = 2x; f(x) = - 6x ou f(x) = 1/3 são lineares. No gráfico abaixo temos a representação do primeiro exemplo:

Exemplo de gráfico linear. (Foto: Educa Mais Brasil)

3. Gráfico de Inequações do 1º Grau

Diferente das equações, as inequações são expressões matemáticas que apresentam em sua configuração sinais de desigualdade. Veja:

>: maior que
<: menor que
≥: maior ou igual que
≤: menor ou igual que

As inequações são utilizadas em cálculos envolvendo restrições ao valor da incógnita. Por exemplo, ao resolvermos a equação 2x + 5 > 11, descobrimos que seu valor é correspondente a x > 3, de modo a respeitar a condição da inequação.

Os sinais de desigualdade podem ser utilizados em qualquer expressão matemática envolvendo incógnitas, como funções do 1º grau, do 2º grau, exponenciais, logarítmicas, trigonométricas, modulares.

As inequações também possuem gráficos representados no plano cartesiano. Na construção deles devemos levar em consideração o sinal da desigualdade.

Exemplo 1

Vamos determinar a construção do gráfico da seguinte expressão: 2x + 4 ≤ 0.

y = 0
2x + 4 ≤ 0
2x ≤ – 4
x ≤ –2

Exemplo 2

Construir o gráfico da inequação x + 4 ≥ 0, de acordo com a raiz da função.

y = 0
x + 4 ≥ 0
x ≥ – 4

Exemplo 3

Determinando o gráfico da inequação –2x + 7 > 0.

–2x + 7 > 0
–2x > –7
x < –7/2
x < –3,5

Fontes:

Toda Matéria - Disponível em < https://www.todamateria.com.br/funcao-afim/   > Acesso em 12 abr. 2022.
Educa + Brasil -  Disponível em < https://www.educamaisbrasil.com.br/enem/matematica/funcao-afim  > Acesso em 12 abr. 2022.
Mundo Educação - Disponível em < https://mundoeducacao.bol.uol.com.br/matematica/funcao-constante.htm   > Acesso em 12 abr. 2022.
Mundo Educação - Disponível em < https://mundoeducacao.uol.com.br/matematica/grafico-inequacoes-1-grau.htm  > Acesso em 12 abr. 2022.

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