Função composta

Aprenda o que é uma função composta, veja como calcular a composição de funções e quais são as propriedades delas!

Função composta é obtida quando se aplica uma função a outra função.

Considere duas funções \dpi{120} f(x) e \dpi{120} g(x).

Podemos definir a função composta de \dpi{120} f com \dpi{120} g como \dpi{120} \boldsymbol{g[f(x)]}, que significa que primeiro calcula-se \dpi{120} f(x) e depois aplica-se a função \dpi{120} g.

De modo semelhante, podemos definir a função composta de \dpi{120} g com \dpi{120} f como \dpi{120} \boldsymbol{f[g(x)]}, em que se calcula \dpi{120} g(x) e depois aplica-se a função \dpi{120} f.

Essas funções podem ser representadas da seguinte forma:

  • \dpi{120} \boldsymbol{(g_of)(x) = g[(f(x)]}
  • \dpi{120} \boldsymbol{(f_og)(x) = f[(g(x)]}

Veja um diagrama de função composta, considerando \dpi{120} f:X\rightarrow Y e \dpi{120} g: Y\rightarrow Z.

Função composta diagrama

Exemplo de função composta

Para compreender melhor função composta, considere as funções \dpi{120} f(x) = x^2 e \dpi{120} g(x) = x+2 e o ponto \dpi{120} x = 4.

A função composta de \dpi{120} f com \dpi{120} g é dada por \dpi{120} g[f(4)]. Sendo \dpi{120} f(4) = 4^2 = 16, então:\dpi{120} g[f(4)]=g(16) = 16 + 2 =18

Por outro lado, a função composta de \dpi{120} g com \dpi{120} f é dada por \dpi{120} f[g(4)]. Sendo \dpi{120} g(4)= 4 + 2 = 6, então:\dpi{120} f[g(4)]=f(6) = 6^2=36

De modo geral, temos:

\dpi{120} (g_of)(x) = g[f(x)] = g[x^2] = x^2 + 2

\dpi{120} (f_og)(x) = f[g(x)] = f[x+2] = (x+2)^2

Observe que \dpi{120} \boldsymbol{(g_of)(x)\neq (f_og)(x)}.

Propriedades da função composta

A função composta possui as seguintes propriedades:

1) Associativa:

\dpi{120} h_o(f_og) = (h_of)_og

2) Não comutativa:

\dpi{120} (g_of)\neq (f_og)

3) A inversa da composição de duas funções é:

\dpi{120} (g_of)^{-1} = f^{-1}_og^{-1}

4) O elemento neutro é a função identidade \dpi{120} i(x) = x:

\dpi{120} f_oi(x) = f(i(x)) = f(x)

\dpi{120} i_of(x) = i(f(x)) = f(x)

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