Faits:
A. Ressortissante brésilienne née en 1972, A._ a vécu dans sa patrie jusqu'en 2003. Elle a eu une fille, B._, qui est née en 1990, deux mois après la mort de son père. D'une autre union, A._ a eu deux fils. Ayant laissé ses enfants au Brésil, elle est entrée en Suisse en 2003 et y a épousé, le 6 mai 2004, C.X._, un ressortissant suisse né en 1956. Elle s'est par conséquent vu octroyer, au titre du regroupement familial, une autorisation de séjour qui a été régulièrement prolongée. Depuis le 24 mai 2006, les époux X._ bénéficient du revenu d'insertion.
Le 8 mai 2008, B._ est arrivée en Suisse pour un séjour touristique. Le 20 mai 2008, elle a demandé une autorisation de séjour au titre du regroupement familial. Le 25 août 2008, elle a commencé à suivre des cours dans les classes d'accueil mises en place par l'Organisme vaudois pour le perfectionnement scolaire, la transition et l'insertion professionnelle. Le 15 septembre 2008, C.X._ a indiqué au Service de la population du canton de Vaud (ci-après: le Service cantonal) qu'il déclinait toute responsabilité, car B._ quittait systématiquement le domicile et il ignorait où elle se trouvait.
Par décision du 6 novembre 2008, qui n'a pu être notifiée que le 10 février 2009, le Service cantonal a refusé l'autorisation de séjour sollicitée et imparti à B._ un délai de départ d'un mois dès la notification de cette décision.
B. A.X._ a recouru personnellement contre la décision du Service cantonal du 6 novembre 2008. Durant la procédure de recours, B._ a donné à sa mère une procuration l'habilitant à la représenter.
Par arrêt du 21 avril 2009, la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal vaudois (ci-après: le Tribunal cantonal) a rejeté le recours et confirmé la décision attaquée.
C. Le 22 mai 2009, A.X._ et B._ ont déposé un recours en matière de droit public auprès du Tribunal fédéral contre l'arrêt du Tribunal cantonal du 21 avril 2009. Elles concluent, sous suite de frais et dépens, à l'annulation de l'arrêt attaqué et, principalement, à l'octroi d'une autorisation de séjour à B._, subsidiairement, au renvoi du dossier à "l'autorité inférieure" pour instruction complémentaire et nouvelle décision dans le sens des considérants.
Le Tribunal cantonal et le Service cantonal ont renoncé à répondre au recours. L'Office fédéral des migrations propose de le rejeter.
Les recourantes ont encore déposé spontanément des pièces les 5 et 7 août 2009.

Considérant en droit:
1. La demande d'autorisation de séjour en faveur de B._ a été déposée le 20 mai 2008. Il y a donc lieu d'appliquer la loi fédérale du 16 décembre 2005 sur les étrangers (LEtr; RS 142.20) qui est entrée en vigueur le 1er janvier 2008 (art. 126 al. 1 LEtr a contrario).
2. Le Tribunal fédéral examine d'office sa compétence (<ref-law>). Il contrôle librement la recevabilité des recours qui lui sont soumis (<ref-ruling> consid. 1 p. 96).
2.1 En déposant leur recours ainsi que par courriers des 5 et 7 août 2009, les recourantes ont produit différentes pièces pour la première fois devant le Tribunal fédéral. Il s'agit de pièces nouvelles qui sont irrecevables au regard de l'<ref-law> - applicable, le cas échéant, par renvoi de l'<ref-law>.
2.2 D'après l'art. 83 let. c ch. 2 LTF, le recours en matière de droit public est irrecevable contre les décisions en matière de droit des étrangers qui concernent une autorisation à laquelle ni le droit fédéral ni le droit international ne donnent droit.
2.2.1 Selon l'art. 44 LEtr, l'autorité compétente peut octroyer une autorisation de séjour aux enfants célibataires étrangers de moins de 18 ans du titulaire d'une autorisation de séjour s'ils vivent en ménage commun avec lui (let. a), s'ils disposent d'un logement approprié (let. b) et s'ils ne dépendent pas de l'aide sociale (let. c). Il s'agit des conditions de base qui doivent impérativement être remplies pour qu'une autorisation de séjour puisse être accordée dans ce cadre, l'examen du respect des autres conditions, en particulier de celles qui figurent à l'art. 47 LEtr invoqué par les recourantes, n'intervenant qu'une fois que les conditions de base sont réalisées.
L'art. 43 du projet de LEtr élaboré par le Conseil fédéral conférait un droit à l'octroi d'une autorisation de séjour et à sa prolongation au conjoint du titulaire d'une autorisation de séjour ainsi qu'à ses enfants célibataires de moins de 18 ans, pour autant que fussent remplies certaines conditions - qui ont été reprises à l'art. 44 LEtr - (cf. Message du 8 mars 2002 concernant la loi sur les étrangers, FF 2002 3549 ch. 2.6). Lors des débats parlementaires, cette norme a cependant été transformée en une disposition potestative (Kann-Vorschrift), de sorte que l'octroi de l'autorisation de séjour est laissé à l'appréciation de l'autorité compétente (art. 44 et 96 LEtr; cf. Marc Spescha, in Kommentar Migrationsrecht, 2e éd. 2009, n° 1 ad art. 44 LEtr; Niccolò Raselli et al., Ausländische Kinder sowie andere Angehörige, in Ausländerrecht, 2009, p. 754 n. 16.16). Par conséquent, les recourantes ne peuvent pas se prévaloir d'un droit à une autorisation de séjour découlant de l'art. 44 LEtr, quand bien même elles rempliraient les conditions qui y sont mentionnées - ce qu'il n'y a pas lieu d'examiner en l'occurrence. Leur recours en matière de droit public est donc irrecevable sous l'angle de la LEtr par rapport à l'art. 83 let. c ch. 2 LTF.
2.2.2 Les recourantes se prévalent de l'art. 8 par. 1 CEDH qui garantit le respect de la vie privée et familiale. Pour qu'il puisse invoquer la protection de la vie familiale découlant de cette disposition, l'étranger doit entretenir une relation étroite et effective (cf. <ref-ruling> consid. 5 p. 269; <ref-ruling> consid. 5.3.1 p. 211) avec une personne de sa famille ayant le droit de résider durablement en Suisse (c'est-à-dire la nationalité suisse, une autorisation d'établissement en Suisse ou un droit certain à une autorisation de séjour en Suisse, cf. <ref-ruling> consid. 1.3.1 p. 145 s.; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 285); en tant qu'épouse d'un citoyen suisse, A.X._ a en principe, le droit de résider durablement en Suisse pour autant qu'elle fasse ménage commun avec son mari (art. 42 al. 1 LEtr) ou bénéficie d'une exception à cette exigence en vertu de l'art. 49 LEtr. D'après la jurisprudence, les relations familiales qui peuvent fonder, en vertu de l'art. 8 par. 1 CEDH, un droit à une autorisation de police des étrangers sont avant tout les rapports entre époux ainsi qu'entre parents et enfants mineurs vivant ensemble (<ref-ruling> consid. 1d/aa p. 65; <ref-ruling> consid. 1d p. 261). Un étranger majeur ne peut se prévaloir de cette disposition que s'il se trouve dans un état de dépendance particulier par rapport à des membres de sa famille résidant en Suisse en raison, par exemple, d'un handicap (physique ou mental) ou d'une maladie grave (<ref-ruling> consid. 2 p. 13 s.; <ref-ruling> consid. 1e p. 261 et la jurisprudence citée).
B._ est aujourd'hui - moment déterminant pour se prononcer sur la recevabilité du recours sous l'angle de l'art. 8 par. 1 CEDH (cf. <ref-ruling> consid. 2 p. 13; <ref-ruling> consid. 1f p. 262 s.) - âgée de plus de 18 ans et les recourantes ne prétendent pas qu'elle soit dans un état de dépendance particulier, au sens de la jurisprudence, par rapport à sa mère. Le recours en matière de droit public est donc irrecevable de ce point de vue, au regard de l'art. 83 let. c ch. 2 LTF (cf. arrêt 2C_462/2009 du 10 septembre 2009 consid. 2.3).
2.2.3 Quant à la convention du 20 novembre 1989 relative aux droits de l'enfant (RS 0.107), dont les recourantes invoquent l'art. 3, elle ne peut pas fonder de droit à une autorisation de séjour (cf. <ref-ruling> consid. 2.2.2 p. 157; <ref-ruling> consid. 5d p. 391 s.). Par conséquent, le recours en matière de droit public n'est pas recevable à cet égard, par rapport à l'art. 83 let. c ch. 2 LTF.
3. Dès lors que le présent recours est irrecevable comme recours en matière de droit public, il convient d'examiner s'il est recevable comme recours constitutionnel subsidiaire au sens des <ref-law>.
3.1 Le recours constitutionnel subsidiaire ne peut être formé que pour violation des droits constitutionnels (<ref-law>), grief que le recourant doit invoquer et motiver suffisamment sous peine d'irrecevabilité (<ref-law> applicable par renvoi de l'<ref-law>). En outre, le recourant doit avoir un intérêt juridique à l'annulation ou à la modification de la décision attaquée (<ref-law>). Un recourant n'a qualité pour former un recours constitutionnel subsidiaire que si les dispositions légales dont il dénonce l'application arbitraire lui accordent un droit ou servent à protéger ses intérêts prétendument lésés (cf. <ref-ruling> consid. 6.1 p. 197 s. et 6.3 p. 200). Selon la jurisprudence en effet, l'interdiction générale de l'arbitraire découlant de l'art. 9 Cst. ne confère pas, à elle seule, une position juridique protégée au sens de l'<ref-law> (cf. <ref-ruling> consid. 4 à 6 p. 191 ss). Dès lors que B._ n'a pas droit à une autorisation de séjour (cf. consid. 2.2, ci-dessus), les recourantes ne sont pas habilitées à agir par la voie du recours constitutionnel subsidiaire pour critiquer l'application qui a été faite des dispositions légales ou conventionnelles concernant l'octroi d'une telle autorisation.
3.2 Le recours constitutionnel subsidiaire permet toutefois au recourant qui, comme en l'espèce, n'a pas la qualité pour agir au fond de se plaindre de la violation de ses droits de partie équivalant à un déni de justice formel, pour autant que, par ce biais, il n'invoque pas, même indirectement, des moyens ne pouvant être séparés du fond (cf. <ref-ruling> consid. 6.2 p. 198 s.; voir aussi <ref-ruling> consid. 1.4 p. 222).
4. Les recourantes font valoir que, bien que non assistées durant la procédure cantonale devant le Service cantonal, puis le Tribunal cantonal, elles n'ont pas été interpellées par ces autorités sur les relations privilégiées qu'elles auraient entretenues malgré leur séparation. Elles se plaignent à ce propos d'une violation de leur droit d'être entendues.
4.1 Dans la mesure où les recourantes s'en prennent à la procédure devant le Service cantonal et, par conséquent, à sa décision du 6 novembre 2008, leur recours est irrecevable en raison de l'effet dévolutif complet du recours déposé auprès du Tribunal cantonal (cf. arrêt 2C_98/2009 du 10 juin 2009 consid. 1.2).
4.2 Le droit d'être entendu garanti constitutionnellement comprend notamment le droit pour l'intéressé de prendre connaissance du dossier, de s'exprimer sur les éléments pertinents avant qu'une décision ne soit prise touchant sa situation juridique, de produire des preuves pertinentes, d'obtenir qu'il soit donné suite à ses offres de preuves pertinentes, de participer à l'administration des preuves essentielles ou, à tout le moins, de s'exprimer sur son résultat lorsque cela est de nature à influer sur la décision à rendre (<ref-ruling> consid. 5.3 p. 148; <ref-ruling> consid. 3.1 p. 277).
Les recourantes ont déposé au Tribunal cantonal un recours dans lequel elles ont pu contester la décision prise le 6 novembre 2008 par le Service cantonal, qui doutait de la volonté réelle de reconstituer une unité familiale et considérait que les dispositions sur le regroupement familial étaient invoquées abusivement. En outre, pour répondre aux déterminations du Service cantonal du 7 avril 2009, les recourantes ont encore déposé un mémoire complémentaire daté du 11 avril 2009 (cf. arrêt attaqué let. E p. 2), dans lequel les relations entre A.X._ et ses enfants restés au Brésil, notamment B._, sont longuement décrites et expliquées. C'est donc à tort que les recourantes prétendent qu'elles n'ont pas pu s'exprimer sur les liens affectifs les unissant durant leur séparation et que leur droit d'être entendues aurait ainsi été violé.
Au demeurant, le droit d'être entendu n'implique pas l'obligation pour l'autorité d'interpeller le recourant sur tel ou tel point en particulier, sous réserve de circonstances exceptionnelles (par exemple, en cas de reformatio in pejus dans une cause fiscale, cf. <ref-law> [RS 642.11]; arrêts 2A.517/2003 du 29 juin 2004 consid. 2 et 2A.403/2002 du 24 mars 2003 consid. 2, in Archives 73 p. 554), non réalisées en l'espèce. Le fait qu'un recourant procède sans l'assistance d'un spécialiste ne fait pas partie de ces circonstances; il relève du libre choix de l'intéressé, puisque l'indigent peut obtenir l'assistance judiciaire gratuite pour autant que sa cause ne soit pas dépourvue de toute chance de succès (cf. art. 29 al. 3 Cst.).
5. Au vu de ce qui précède, le recours doit être rejeté dans la faible mesure où il est recevable.
Succombant, les recourantes doivent supporter solidairement les frais judiciaires (art. 65 et 66 al. 1 et al 5 LTF) et n'ont pas droit à des dépens (<ref-law>).

Par ces motifs, le Tribunal fédéral prononce:
1. Le recours est rejeté dans la mesure où il est recevable.
2. Les frais judiciaires, arrêtés à 2'000 fr., sont mis à la charge des recourantes, solidairement entre elles.
3. Le présent arrêt est communiqué à la représentante des recourantes, au Service de la population et à la Cour de droit administratif et public du Tribunal cantonal du canton de Vaud, ainsi qu'à l'Office fédéral des migrations.
Lausanne, le 22 octobre 2009
Au nom de la IIe Cour de droit public
du Tribunal fédéral suisse
Le Président: La Greffière:
Müller Dupraz