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Exercícios sobre função linear (com gabarito explicado)

A função linear é um dos conceitos mais importantes da Matemática no ensino médio e aparece com frequência em vestibulares e no ENEM. Para ajudar você a praticar e fixar o conteúdo, preparamos uma lista de exercícios resolvidos, com gabarito explicado, que exploram diferentes situações do dia a dia em que a função linear pode ser aplicada.

Questão 1

Duas novas empresas de transporte por aplicativo estão começando a atuar em uma certa cidade e para conseguir o máximo de clientes ambas estão fazendo a seguinte promoção:

  • Empresa SlowDrive: Cobra um taxa fixa de R$ 5,00 e um adicional de R$ 0,80 por qilômetro rodado.
  • Empresa SmoothTrip: Cobra uma taxa fixa de R$ 8,00 e um adicional de R$ 0,70 por quilômetro rodado.

Considerano estas informações e que os crescimentos dos valores a serem pagos em uma corrida são lineares, determine para qual quilometragem a empresa SmoothTrip é a mais vantajosa para o cliente.

a) até 12 km

b) a partir de 20 km

c) até 25 km

d) a partir de 30 km

Gabarito explicado

Inicialmente vamos modelar as funções para as duas empresas

SlowDrive: SD(x) = 5,00 + 0,80x

SmoothTrip: ST(x) = 8,00 + 0,70x

Em seguida, o que queremos é que a SmoothTrip seja mais vantajosa, ou seja, tenha o menor custo o que ocorre se:

ST(x) < SD(x)

8,00 + 0,70x < 5,00 + 0,80x

8,00 - 5,00 < 0,80x - 0,70x

3,00 < 0,10x

0,10x > 3,00

x > 30

Isto é, a SmoothTrip é mais vantajosa para uma viagem a partir de 30 km.

Ainda com dúvidas? Pergunta ao Ajudante IA do Toda Matéria

Questão 2

A produção de uma indústria automobilistica vem reduzindo de forma linear ao longo dos anos como mostra o gráfico abaixo:

Gráfico com decréscimo linear da produção de automóveis ao longo dos anos

Caso a taxa de variação permaneça constante, qual será a produção dessa indústria em 2047?

a) 8264

b) 9524

c) 8424

d) 8880

Gabarito explicado

Observe que o decréscimo é linear e para cada intervalo de 5 anos a produção reduz 140, ou seja, para cada ano a produção reduz 140/5 = 28.

De 2025 até 2047 são 22 anos tal que a redução será 22 x 28 = 616.

Logo, em 2047 a produção será de 8880 - 616 = 8264.

Questão 3

Considere o gráfico das funções cuja taxa de variação é linear e constante:

f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a 3 x mais 8 e g parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 5 x.

A área do triângulo delimitado pelas funções f, g e o eixo das abscissas vale em unidades de área:

a) 16 sobre 3 u. a.

b) 20 sobre 3 u. a.

c) 20 espaço u. a.

d) 18 sobre 3 u. a.

Gabarito explicado

Precisamos determinar os vértices do triângulo que serão obtidos pelos zeros das funções e pela interseção entre elas.
Zero da função f

3 x mais 8 igual a 03 x igual a menos 8x igual a menos 8 sobre 3

Zero da função g

Como a função g parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 5 x é linear o zero da função é a origem em x igual a 0.

Interseção entre f e g

3 x mais 8 igual a menos 5 x8 x igual a menos 8x igual a menos 1y igual a 5

Portanto, para calcularmos a área de um triângulo precisamos da base e da altura, informações que já obtivemos:

A igual a numerador b sinal de multiplicação h sobre denominador 2 fim da fraçãoA igual a numerador começar estilo mostrar 8 sobre 3 fim do estilo sinal de multiplicação 5 sobre denominador 2 fim da fraçãoA igual a numerador começar estilo mostrar 40 sobre 3 fim do estilo sobre denominador 2 fim da fraçãoA igual a 40 sobre 3 sinal de multiplicação 1 meioA igual a 20 sobre 3 u. a.

Questão 4

O gráfico abaixo representa uma reta.

gráfico de uma reta

Marque a alternativa que apresenta corretamente a função f parêntese esquerdo x parêntese direito apresentada no gráfico.

a) f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 2 x mais 6

b) f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a 2 x menos 6

c) f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 3 x mais 6

d) f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 3 x menos 6

Gabarito explicado

Observe que a reta que representa a função passa por dois pontos parêntese esquerdo 0 vírgula 6 parêntese direito e parêntese esquerdo 2 vírgula 0 parêntese direito, como toda função afim f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a a x mais b intercepta o eixo y no ponto parêntese esquerdo 0 vírgula b parêntese direito temos que b igual a 6.

Já o coeficiente angular ou taxa de variação a é dado por:

a igual a numerador incremento y sobre denominador incremento x fim da fraçãoa igual a numerador 6 menos 0 sobre denominador 0 menos 2 fim da fraçãoa igual a numerador 6 sobre denominador menos 2 fim da fraçãoa igual a menos 3

Portanto,

f parêntese esquerdo x parêntese direito igual a menos 3 x mais 6

Questão 5

Em um exercício de treinamento da marinha mercante duas embarcações Inafundável II e Rota Certa I partem, em linha reta, respectivamente, das seguintes coordenadas cartesianas parêntese esquerdo menos 4 vírgula menos 5 parêntese direito e parêntese esquerdo menos 5 vírgula 6 parêntese direito com destinos, respectivamente, em parêntese esquerdo 4 vírgula 6 parêntese direito e parêntese esquerdo 7 vírgula 0 parêntese direito. O objetivo do exercício é identificar as coordenadas de uma possível colisão entre as embarcações. Qual das alternativas abaixo apresenta a possível coordenada de colisão?

a) abre parênteses 3 sobre 8 vírgula 1 sobre 9 fecha parênteses

b) abre parênteses menos 5 sobre 8 vírgula espaço 27 fecha parênteses

c) abre parênteses menos 1 quarto vírgula espaço 5 sobre 27 fecha parênteses

d) abre parênteses 8 sobre 5 vírgula espaço 27 sobre 10 fecha parênteses

Gabarito explicado

Inicialmente devemos obter as funções afim que determinam as trajetórias das embarcações que são da forma y igual a a x mais b

Infundável II:

a igual a numerador incremento y sobre denominador incremento x fim da fração igual a numerador menos 5 menos 6 sobre denominador menos 4 menos 4 fim da fração igual a numerador menos 11 sobre denominador menos 8 fim da fração igual a 11 sobre 8y menos y com 0 subscrito igual a a parêntese esquerdo x menos x com 0 subscrito parêntese direitoy menos 6 igual a 11 sobre 8 parêntese esquerdo x menos 4 parêntese direitoy igual a numerador 11 x mais 4 sobre denominador 8 fim da fração

Rota Certa I:

a igual a numerador incremento y sobre denominador incremento x fim da fração igual a numerador 6 menos 0 sobre denominador menos 5 menos 7 fim da fração igual a numerador 6 sobre denominador menos 12 fim da fração igual a menos 1 meioy menos y com 0 subscrito igual a a parêntese esquerdo x menos x com 0 subscrito parêntese direitoy menos 0 igual a menos 1 meio parêntese esquerdo x menos 7 parêntese direitoy igual a numerador menos x mais 7 sobre denominador 2 fim da fração

Agora para identificar as coordenadas de uma possível colisão basta igualarmos as duas funções e resolver a equação resultante:

numerador 11 x mais 4 sobre denominador 8 fim da fração igual a numerador menos x mais 7 sobre denominador 2 fim da fração22 x mais 8 igual a menos 8 x mais 5630 x igual a 48x igual a 8 sobre 5y igual a numerador menos começar estilo mostrar 8 sobre 5 fim do estilo mais 7 sobre denominador 2 fim da fraçãoy igual a 27 sobre 10

portanto, as coordenadas de uma possível colisão são abre parênteses 8 sobre 5 vírgula 27 sobre 10 fecha parênteses

Questão 6

A reta r dois pontos espaço y igual a 3 x menos 7 intercepta o eixo O x em A e o eixo O y em B. Qual o comprimento do segmento A B?

a) numerador 7 raiz quadrada de 10 sobre denominador 3 fim da fração

b) numerador 10 raiz quadrada de 7 sobre denominador 3 fim da fração

c) numerador 3 raiz quadrada de 7 sobre denominador 10 fim da fração

d) numerador 7 raiz quadrada de 3 sobre denominador 10 fim da fração

Gabarito explicado

Dada a função y igual a 3 x menos 7, temos qua a mesma intercepta o eixo y em parêntese esquerdo 0 vírgula menos 7 parêntese direito e calculando o zero da função teremos:

3 x menos 7 igual a 0x igual a 7 sobre 3

O que com a origem forma um triângulo retângulo de catetos 7 e 7 sobre 3.

Aplicando o teorema de Pitágoras:

a ao quadrado igual a b ao quadrado mais c ao quadradoA B ao quadrado igual a 7 ao quadrado mais abre parênteses 7 sobre 3 fecha parênteses ao quadradoA B ao quadrado igual a 49 mais 49 sobre 9A B ao quadrado igual a 49 abre parênteses 1 mais 1 sobre 9 fecha parêntesesA B ao quadrado igual a 49 sinal de multiplicação 10 sobre 9A B igual a numerador 7 raiz quadrada de 10 sobre denominador 3 fim da fração

Questão 7

Um reservatório está sendo enchido por uma bomba tal que o volume V parêntese esquerdo t parêntese direito em litros é dado em função do tempo t em minutos de forma linear. Sabe-se que em t igual a 5 espaço m i n o reservatório encontra-se com 320 espaço L, e em t igual a 15 espaço m i n tinha 620 espaço L. Como a capacidade total do reservatório é de 2000 espaço L, em quantos minutos estará completamente cheio?

a) 47 min

b) 53 min

c) 59 min

d) 61 min

Gabarito explicado

De acordo com os dados do problema temos:

V parêntese esquerdo t parêntese direito igual a a t mais bparêntese esquerdo 5 vírgula 320 parêntese direitoparêntese esquerdo 15 vírgula 620 parêntese direitoa igual a numerador incremento y sobre denominador incremento x fim da fração igual a numerador 320 menos 620 sobre denominador 5 menos 15 fim da fração igual a numerador menos 300 sobre denominador menos 10 fim da fração igual a 30y menos y com 0 subscrito igual a a parêntese esquerdo x menos x com 0 subscrito parêntese direitoy menos 320 igual a 30 parêntese esquerdo x menos 5 parêntese direito

Mas como queremos V parêntese esquerdo t parêntese direito igual a y igual a 2000:

2000 menos 320 igual a 30 abre parênteses x menos 5 fecha parênteses1680 igual a 30 x menos 15030 x igual a 1830x igual a 1830 sobre 30x igual a 61 espaço m i n

Questão 8

Qual deve ser o valor de m para que a função definida por y igual a parêntese esquerdo 3 m menos 5 parêntese direito x mais 9 seja decrescente?

a) m maior que 5 sobre 3

b) m menor que menos 3 sobre 5

c) m menor que 5 sobre 3

d) m maior que menos 3 sobre 5

Gabarito explicado

Para que a função afim y igual a a x mais b seja decrescente devemos ter a menor que 0.

y igual a parêntese esquerdo 3 m menos 5 parêntese direito x mais 93 m menos 5 menor que 03 m menor que 5m menor que 5 sobre 3

Continue praticando com exercícios de Função Afim (Função do 1º Grau): com respostas explicadas.

Referências Bibliográficas

BONJORNO, José Roberto et al. Prisma Matemática: Conjuntos e funções – Ensino Médio. São Paulo: FTD, 2020.

IEZZI, Gelson; DOLCE, Osvaldo; DEGENSZAJN, David. Fundamentos de Matemática Elementar. Vol. 1: Conjuntos e funções. São Paulo: Atual, 2013.

ILACQUA, Angélica. Funções afim, quadrática, exponencial e logarítmica. São Paulo: Edocente, 2021.

SOUZA, Joamir Roberto de. Multiversos Matemática: Conjuntos e função afim – Ensino Médio. São Paulo: FTD, 2020.

TEIXEIRA, Lilian Aparecida. Superação Matemática – 9º ano. São Paulo: Moderna, 2021.