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RALANDO Ю1234567890121 90123456789012І_ 890123456789012 I Î90123456' 6789012345678J 678901234567] 56789012345В 45678901234g 45678901 ■ 345678901I ■345678901| ¿345678 2345678 B 567890123 3456789012: 1345678901^ 45678901 І345678901 І234567890 [123456789C ■123456789 I l 23456783 ІО12345678 90:12345671 1901234567 890123456" ■ 9 0 1 2 3 4 5 6 2 3 4 5 6 7 8 9 0 3456789C 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 12 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 )1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 01234567 . >0123456 9 0 1 2 3 4 5 59012345 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2c 5 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 6 7 8 9 0 1 2 3 4 ) 6 « # 3 56, 15 ■ 456789£L 1¿3A 547890123 54567890 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 5 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2c 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 F 23456789012 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 3 4 5 6 7 8 9 2 3 4 5 6 7 8 Í 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1234567Í 1 .2 3 4 5 6 78901234567 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 23456'i 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 >012345678901234 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 19012 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 4 5 6 7 8 9 0 123456789C 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 5 6 7 8 9 0 1 2345678S 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 '8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 > 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 23456'i 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 t f \ ^ 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 8 ^ 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 ^ 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 234E S P ? 45g>78901 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 11111 H I R E G IN A A Z E N H A B O N J O R N O JOSE ROBERTO B O N J O R N O VALTER B O N J O R N O 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 £ 3 4 5 6 7 8 9 0 1 ¡¡§ 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 !0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 23456789C 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ' ¡90^ 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2345678S 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0 1 234567E Instituto Brasileiro ae Edições Pedagógica^ 294 Fone: 291 - 2355 (PABX): ..,¿ Caixa PostaJ/ 5.-312 GEP:,03016 - São PadóMBrasil M IL T O N M A C Ê D O I Supervisão geral Armando Alves de Lima Preparação de original e revisão Maria Luiza Favret 1 PREFÁCIO A presente coleção de livros, que se destina aos alunos do 1 ? grau, da 5? à 8? série, foi elaborada levando-se em consideração a grande diferença, ainda existente, entre os métodos de ensino aplicados aos alunos que iniciam a 5? sé rie e aqueles das séries anteriores. Procurou-se atender, por isso, ao rigor que se torna necessário utilizar no tratamento da Matemática, sem, entretanto, incorrer em excessos que a torna riam de difícil compreensão. Utilizou-se um método prático e objetivo, sem derivações, com linguagem simples e acessível ao aluno. Cada exposição teórica é seguida de um conjunto de exercícios de aplica ção da teoria, resolvidos e a resolver, que consolidam a aprendizagem do aluno. Exercícios propostos, que permitem avaliar o conhecimento do aluno e comple mentam a sua formação, são relacionados após cada assunto e/ou no final da unidade, conforme a necessidade. Em particular, a exposição dos exercícios resolvidos é acompanhada, quan do surgem novos conceitos, de observações, sob a forma de lembretes, que con duzem e auxiliam a sua resolução. Resta-nos agradecer aos colegas que nos distinguirem com sua leitura e en viarem sugestões que permitam o aperfeiçoamento destes livros. Os Autores. M ILTO N M A CÊD O D a ta : Indice UNIDADE I ÁLGEBRA ELEMENTAR 1. Potência de Expoente Inteiro J g -............. 7 ' n 2. Representação de Números sob a Forma de Potenciaò UNIDADE II RADICAIS 1. Radiciação .......... 2. Propriedades dos R adicais...................... 3. Potência de ExpoenteRacionálç~u.;i.,...^ 4. Simplificação de- R a d i c a i s ..... 5. Redução de Radicais ao mesmo índice 6 . Operações com Radicais .... ..................... 7. Racionalizante .......................................... 8 . Racionalização de Denominadores .... UNIDADE III EQUAÇÃO DO 2.o GRAU 1. Definição 2. Princípio do Anulamento do Produto ............. ................................... 3. Resolução de uma Equação Incompleta .... 4. Resolução de uma Equação Completa .................... 5. Equações Fracionárias t- - - - ' .......................................................... 6 . Equações -Literais...... ................................................................. 7. Spma e Produto das Raízes de uma Equação do 29 G r a u .... 8 . Determinação da Equação do 29 G rau ’Conhecidas as Raízes 9. Número de Raízes da Equação do 29 Grau ............................... 10. Equação Biquadrada .... .................................. mKÍÊlKÈÊíÈÊÊÊÈÊÈ 11. Equações I r r a c i o n a i s ..........§S 12. Sistemas de Duas E quações.......... .... 13. Problemas do 29 G rau R W i;J ...,.....„ 7 16 20 22 25 29 31 33 40 42 47 49 49 53 59 64 68 75 77 81 85 91 96 UNIDADE IV SISTEMA DE COORDENADAS CARTESIANAS 1. A Reta Real 100 2. Relação de Ordem no Conjunto dos Números Reais ... 1 100 3. Intervalos -¿ w » ................... '! iq 2 4. Sistema Cartesiano Ortogonal ............ ....................................................... 104 5. Igualdade de Pares O rdenados..........................107 6 . Produto Cartesiano ......x ~ . ~.*.hqs UNIDADE V RELAÇÕES E FUNÇÕES 1. Definição de R e la ç ã o .......... ............... ............. ..................................... ....... 114 2. Definição de Fu nção ...... ................................................................................. 119 3. Função com Domínio não especificado .................................................. 126 UNIDADE VI FUNÇÃO DO 1 .0 GRAU 1. Definição .................................................... ........... .......131 2. Gráfico .............................. ...... .....................................,............. ...... ..... ........ 134 3. Raízes da Função do 19 Grau - ...... ........................................................ 136 4 . Estudo do Sinal da Função y = a x g - b ........................................... 139 UNIDADE VII FUNÇÃO DO 2.° GRAU 1. Definição . 143 2. Gráfico ................................................................................................................ 145 3. Raízes de uma Função Quadrática - ................................. 149 4.Estudo do Vértice da P arábo la ..................... 152 5. Estudo da Variação do Sinal da Função Q uadrática .......................... 155 6 . Inequações do 29 G ra u ................................................................................... 159 UNIDADE VIII FEIXE DE RETAS PARALELAS 1. Introdução ............. ......................... v 2. Razão e Proporção - - - .................. 3 . Segmentos P r o p o r c io n a is S ê l l l 4 . Feixe de Paralelas 5. Teorema de Tales ......... *;■ 6 . Aplicações do Teorema de Tales 162 162 166 166 169 174 UNIDADE IX SEMELHANÇA DAS FIGURAS 1821 . Introdução .... ............................. V-T.;--......... 1 n7 2 . Semelhança de Triângulos .... i l iÉ É ~’ ' f 1 ......... UNIDADE X RELAÇÕES MÉTRICAS N0 TRIÂNGULO RETÂNGULO 1. Introdução ....... 2. Projeção Ortogonal 3. Elementos de um Triângulo Retângulo 4. Relações Métricas no Triângulo Retângulo .......................... 5. Fórmulas Importantes ......I I B W - - : ................... UNIDADE XI RAZOES TRIGONOMÉTRICAS N0 TRIÂNGULO RETÂNGULO 1. Introdução 2. Razões Trigonométricas de um Ângulo A g u d o ................... 3. Tabela de Razões Trigonométricas 4. Razões Trigonométricas Mais Comuns 5. Resolução de Problemas sobre Triângulo Retângulo .... UNIDADE XII RELAÇÕES MÉTRICAS E TRIGONOMÉTRICAS NUM TRIÂNGULO QUALQUER 1. Introdução ........................................................................................ 2 . Relações Métricas 3. Classificação de um Triângulo quanto aos Ângulos ..... 4. Lei dos Co-senos........................................................................ 5% Lei dos Senos 198 198 199 199 211 214 214 217 219 220 229 229 235 238 241 UNIDADE XIII RELAÇÕES MÉTRICAS NO CÍRCULO 1 . Introdução 245 2. Relação Métrica das Cordas........................................................ 246 3. Relação Métrica das Secantes .......... 251 4. Relação Métrica entre Secante e Tangente........................................... 253 5. Potência de um Ponto Exterior ...................................................... 256 UNIDADE XIV POLÍGONOS REGULARES 1. Definição ....................................................... . 2. Cálculo do Lado e do Apotema dos Principais Polígonos Reg uIares :r-M |M B B p............. ...................... ......... 1 UNIDADE XV MEDIDA DA CIRCUNFÉRÊNCIA 1. IntrodUÇãoB&T.JvjM„.r„v.HH..... .̂.M-...................... .272 2. Cálculo do Comprimento de um Arco ............... ............................... 2' 3. O Radiano BWBWWBMB....WÊÊÊÊÊÊÍÊÊÊÊÊtÊÊÊÊÊÊÊÊÊÊIÊ -̂ 278 UNIDADE XVI ÁREAS DAS FIGURAS PLANAS 1. Definições gû feyÉÉ fM l 282 2. Cálculo das Áreas ........... *...... 283 I j j l j Á lg e b ra E lem en ta r 21?' • 219 220 1. Potência de Expoente Inteiro Consideremos um número real a e um número natural n. Denominamos potência de expoente inteiro o número an, definido da >2g seguinte forma: !29 ’35 38 41 em que: a é a ic ! n é o 16 j an é o >1 53 i6 Definindo: 9 q Potenciação é a operação pela qual se eleva um número a qualquer U 1* expoente. Casos Particulares 2 t j l r • a° =Sl ■ Potência de um número é o produto de fato res iguais a esse número. a - a • a • a n fatores com n ^ 2 a G R base da potência expoente ou grau resultado ou potência • a-1 a1 (com a 5* 0) 7 Exemplos: a) 2\ = 2 • 2 • 2 - 8 b) (S ) ‘ = (-5 ) • ( - 5) = 25 1 1 c) 10-* = ----- = -------- 102 100 d) (0,1)* = (0,1) • (0,1) • (0,1) • (0,1) = 0,0001 e) 9» =*1 f) 15‘ = 15 g) (■-D ’ Vi ( - 1) • ( - 1) • ("D = / 1 \ -1 1 1h) ■—\ 3 / ■ 13 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Calcule o valor da expressão: Resolução ;t-2)2 S (-2 )s + j (-2)-1 + 2-i 2o (_ 2)2 ( - 2)” ( - 2) - ’ + 2 -‘ +- 2° 4 ■ ( - 8) 1 2 H 1 4 + 8 + 2 14 112 1 + 8 5 , 5 8 8 112Resposta: O valor numérico da expressão é ------ 8 5 2) Complete com a potência: ai m-4 H ■_' tí1 io oo;o I d)B 2“*"= ■ -8/125 / 1 PH l e) (0,1)' = o,ooooi13 / c) — J = - r f) 1271 =127B— 1 3) Ache o valor numérico da expressão: ("T") ’ (_3>2 + <_3) 1 Resolução ( î ) 1 - W ♦' ( V ‘ - 3 - * l 81 - 1 80 3 M 3 Resposta: .j5...uaZâ ..muM£̂ ca..£....::̂ I I ■ H B Exercícios Propostos 1) Calcule as potências: a) 63 e) i) 1- 20_ . b) 6# ; / : f) (—2)4 - (0,215)° c) ( - 0,2)2 g) ( - D -3 , 1) 2~10 H . h) 0,1-3 m) (—10)2 2) Calcule ò número designado por: a) 1-7 ̂ c) (—4) -2 b) 10-2 + 10-1 d) 5 H | ̂m Ê5)8 3) Efetue e simplifique quando possível: W H Ê È B B m WBm 1 _ ( —2 )'8 4) Calcule o valor da expressão: 2° + 21 + 2"1 -f 2"2 5) Considere a expressão: - m-2 Hm8 - (-m )-1 - m-2 Determine o seu valor numérico quando: a) m = 2 b) m= 6) Calcule o valor numérico da expressão abaixo, Pa 1 e y = (x v y)-1 7) Ache o valor numérico da expressão abaixo, para x — 2, y — — 1 e n 3[(x2 + y)n + * B ( x + y*)» + « B (x* + y2)n + 2 * (*2 - y2)n + ^ ; PROPRIEDADES Para as potências, valem as seguintes propriedades: 1.a) As potências têm a mesma base • Multiplicação am • a” = am + a Exemplos: f 23 . 24 = 28 + 4 ■— 27 . 46 . 4-2 & 4-1 + • - 2 __ 8) Détermine o vãíor numérico da expressão: 2 - 4 2 - 3 _ (—2) -2 - ( - 2 ) ° ----------- 2-1 10 Lembrete; • Divisão am : ap = am~ n | ou am “ (com a ^ 0) Exemplos: 25 : 2 3 = 25 “ 3 í= 22 2: k( - 8 ) 9 : (~ 8 )‘ = ( - 8 ) * - 4 = ( - 8 ) ! 2.a) As potências têm o mesmo expoente • Multiplicação an bn = (a b)n Exemplos: 24 • 34 = (2 • 3)4 = 6* Lembrete: Repete-se a base e subtraem-se os expoentes. X Multiplicam-se as bases e eleva-se o resultado ao expoente comum. Lembrete: 11 • Divisão (com b ?£ 0) Exemplos: j" 6® : 26H (6 : 2)5 = 35 l 7"1 : 7 -m (7 : 7)-1 = 1-1 ( ( -8 ) -2 (—4)-a =/(8 : 4)-2 = 2 -‘ Lembrete: Dividem-se as bases e eleva-se o resultado ao expoente comum. 3.a) Potência de potência Exemplos: (23)5 B j 23 ■6 = 21S ( -5 a)» = (-5)" (-5)° Observação: ( (52)8 = 52 *8 = 5« M B 5® Lembrete: Repete-se a base p multipiicam-seosexpoentes. •• (52)3 N 528 12 Exercícios de Aplicação da Teoria 1 ' 1 1) Calcule o valor numérico da expressão: 5a • 5_1° : 5 '4 Resolução 5a I 5“10 : 5~4 = 5a H10 : 5-4 = 5"4 : 5"4 = 5~4 + 4 = 5° = 1 . Resposta: O valor numérico é igual a 1. 2) Simplifique a expressão: 2x + 5 + 2 • 2X + 2 2 • 2X + 8 Resolução Utilizando as propriedades das potências, temos: 2x + 5 -f 21 • 2X + 2 2x + -''4 ■2X + 3 2X + 3 • 22 + 2X + 3 I g1 • 2X + 8 2X + 4 2X + 4 Fatorando o numerador, vem: 2x + 3 (22 + 1) 2x + 3 (4 + 1) 2x + 4 2X + 4 5 • 2X + 3 “ (x + 4) != 5 • 2X + 3 - x - 4 = 1 5 = 5 • 2 -1 B 5 • ------ 9 ------ 2 2 5 Resposta: O resultado é Igual a —— . 3) Efetue e simplifique: a * f ví a) ¡ j j • 27 r * : * 7- ! * ' f) 4** M * - . ' 4* b) 2» • 3' = 12 .-3 Í» > Í» g) 2» + 4 1 ^ 4) Simplifique a expressão: 2 • 2“ + 8 Resolução «ti + «♦ _ 2 . 2n 2 • 2n + ® 9n . 2** - 2n • 2 2 • 211 • Zr _ ~ 76 I 2 I H - 7 76 76 " * H Exercícios Propostos 9) Efetue e simplifique: a) 7-* . 7 -B : 7-8 b) 54 : 52 : 5* 10) Calcule as potências: a) [ ( - 2)8p b) [(0.1)-2] -1 c) 26 • 2« : 43 d) 182 : 92 : 2 - 2 c) — ( —õ"1)-3 d) (23)23 11) Determine o valor numérico das expressões: 12) Simplifique a expressão: [29 : (22 . 2)3]-a 13) Se x =(22)8, y = 22a e z t 23V calcule xyz. 14) Calcule o valor numérico da expressão abaiv« aoatxo, para a S 2-1 0 k a í ‘ b' B + 5 • ■ ■ I 14 b + a-* 15) Efetue e simplifique: ■J415 . 715 . 2 8 70 . (7 - 8)2 16) Efetue e simplifique: a) (4-=)-» . : (42)s b) [( -3 )-* ]« : ( - 3 ) - 1™. (3o ü 32)-2 17) Ache o valor numérico da expressão: 18) Calcule o valor numérico da expressão: a -2b - 2a2 a - b -1 para: a) a = ( - 1 ) 2 e b = b) a — 2 -1 e b = 0,1 19) Simplifique: * 3* + 2 _|_ 3 * + x + 3 * 3x +1 _ 3* 20) Efetue e simplifique: 15 2. Representação de Números sob a Forma de Potência$ Consideremos os exemplos: 128 = 2T 0,125 = 1 w u .w - H H 1 1 — 8 = (—2)s 0,000001--------B 10“* 1 000 000 10° 10 000 = 104 1 1 32 2B 3. Notação Científica Em algumas ciências, como, por exemplo, a Física e a Química, o valor de muitas grandezas é multo maior ou muito menor que um. Na prática, escrevemos o valor de uma grandeza como um número compreendido entre um e dez multiplicado pela potência de dez conve niente. Quando um núrrçero é representado nesta forma, dizemos que está em notação científica. Temos dois casos: 1.° caso: O número é muito maior que um 136 000 = 1,36 • 105- — com 5 casas Exemplos: a) 2 000 000 = 2 • 106 b) 33 000 000 000 = 3,3 • 1010 c) 547 800 000 = 5,478 • 108 O expoente do dez indica o número de vezes que devemos deslocar a vírgula para a direita. m 1 'fínica, o um. número z conve- está em (I o6 2.0 caso: O número é muito menor que um 0,000 000 412 »= 4,12 • 10-’ — 7 casas i_,__ ___ _____ :____ _______ Exemplos: a) 0,0034 = 3,4 • 10’ 3 b) 0,0 000 008 = 8 • IO“7 c) 0,0 000 000 000 517 = 5,17 • 10"n Quando o expoente do dez for negativo, a vírgula é deslocada o mesmo número de casas para a esquerda. A seguir apresentamos algumas grandezas físicas em notação cien tífica: velocidade da luz no vácuo — 3 • 108 m/s massa de um próton H l,6 • 10-24 g raio do átomo de hidrogênio 9 õ • 10"9 cm número de Avogadro = 6,02 • 1023 Podemos simplificar alguns cálculos usando a notação científica. Vejamos alguns exemplos: 1. ° Exemplo: Efetue a multiplicação: 3 200 • 0,000025 Resolução Colocando cada fator na forma de notação científica: 3 200 • 0,000025 = 3,2 • 103 • 2,5 • 10"5 = (3,2 • 2,5) • (103 • IO '5) ^ 8 • IO“ 2 2. ° Exemplo: Efetue: 5,74 • 10'° É l2 3 • 10'8 Resolução 5,74 • 10-# - 123 • 10-8 = 5,74 • 10-° - 1,23 • 10* • 10'8 ^ ¿ 6 ,7 4 • 10'* ¿ 1 ,23 • 10-‘ = (5,74 91,23) • 10-8 = 4,51 • 10'8 ¿¡^2Í£ios_de Aplicação da Teoria V Represente cada número a seguir sob a forma de potência: a) 1 024 = g{ó d) 64 = ¿6 b) 49 = 1 125 ■ ■ e) 0,25 m',-25 : • TM 16 f) ------ K V 81 119 *2- I ■ 2) Represente os números seguintes na forma 10", com n C Z: a) 0,01 = b) 0,0001 = c) 1 d) 1 000 e) 1000 000 = l0 i 0,001 3) Efetue: f) 0,00001, i ro~ a) 1 800 • 0,00042 b) 0,006608 : o,028 Resofuçâo 1 Á>s/ i o m 4,2 ^ | | | I WÊ * 7, 56 U Q H 4 H H I •• o,ozi *' ■ B m 2fí 70-2 9 9 4) Ache o valor de: Resolução Íg | * $Q- 5,6 10- ° 0,27 10- | j)rJ2T 'Í0P~k =5,6 • .IflT? + 2,7 • 10“ * 1 c -15,6 + 2,7;)^10V5 \ " V M * 10“5 /9 Exercícios Propostos 21) Transforme em potência de base 2: a) 256 pH 1c) —— 512 d) (32)4 22) Transforme em potência de base 7: a) 49 1 b) ------ 343 '■ c) — ““ 49 d) (2 401 )“ : 23) Transforme em potência de base 10: a) 1 000 b) 1 000 000 ’ 1 'V:-- c) ------ 100 1 24) Simplifique as expressões: 25 • 125 a) ------------- (52)2 642 b) ------ 8 - s с) (0.00001)2 • (0,01 ) -3 1 024 . 2 p d) --------------- 256 25) Seja x Ш (0,125) e z 64-1. a) Escreva x, y e z como potências de base 2. b) Calcule x ■ у • z. 26) Seja A Ш в й Н И e c l 125-] # a) Escreva А, В e C como potências de base 5 e compare-as. b) Calcule A • (B-1 -H C). 27) Escreva os números a seguir em notação científica: a) 45 000 d) 0,000273 b) 0,000001 e) 9 000 000 c) 129,4 I 123 400 28) Efetue as operações a seguir e indique o resultado na forma de notação científica: a) 12 . 1 0 - s + 53 . 10-4 c) 1,2, • 10Н Я Ы 2,5 • 10"T.J b) 81 • 10-« - 4,5 • 10-« d) 2,4 .10 -« • 1,2 • 1Q-5 19 1. Radiciação Denominamos raiz enésima de a ao número que elevado a n produz a. com n £ N e n > 2 a £ R Na operação: ■tyã:= x é o radical n é o índice do radical a é o radicando x é a raiz X = l| Ratondo nega í - -9 s» X; Exemplos: ^16 = 4, pois 42 = 16 (lê-se: raiz quadrada de 16) = 2, pois 23 = 8 (lê-se: raiz cúbica de 8) Observações: 1) Se o índice do radical é igual a 2, costumamos omiti-lo na repre sentação. V iõ = - /iõ 2) O fator numérico ou literal que multiplica o radical é chamado coefi ciente e é calculado à esquerda do radical. Quando não houver nenhum número ou expressão algébrica multipli cando o radical, admitimos que o seu coeficiente seja igual a 1. Exemplo: Nos radicais 4^/3, 5 a ^ e os coeficientes são 4, 5a, 1. 20 f c r V ■&V y t \ f \ t * m j É p ! í M i a w a Existência da Raiz Sendo a um número real e n ^ 2 um número natural, temos os seguin tes casos: 1. ° caso: fndice ímpar a) Radicando positivo VÊ7 = 3, pois 33 j |2 7 (uma única raiz positiva) b) Radicando negativo V -Q = - 2 , pois (-2 )3 = - 8 (uma única raiz negativa) 2. ° caso: índice par a) Radicando positivo JH H H X2i r 4 !=> X = +VÍ~ ou X ^^H v^ í" x = +2 x = -2 (duas raízes simétricas) x4 = 81 => x = + V s í ou x = -^§ í~ x +3 x H - 3 (duas raízes simétricas) b) Radicando negativo x2̂ B - 9 => x = + V -9 ou x E E ^ S - 9 a« Não existe x nos dois casos, pois V -9 não tem significado (não existe número real que elevado ao quadrado dê -9 ), portanto não temos raízes reais. Observação: Se o radicando é zero, a raiz é nula (nos dois casos) Exemplos: lÉÉF= ° JM = 0 Convenção Se Vã existir, teremos: f / Í 6 = 4 I V —B = —2 Lembrete: A raiz tem o mesmo sinaldo radicando. <Ü1 CO ") IV) 1 II ro Se existirem duas raízes simétricas, a que é negativa deverá ter o sinal - na frente do radical. I f-v s n = i-3 W B Ê Ê Ê m 21 Exercícios de A p l ic a ç ã o ç ja J ^ j^ 1) Com plete: a) - tâ * = ------ iS - , b) V 6~ = ... J . ............ c) -^81 = ...... ? . P d) ~ y i 000 = : -M 2) Ache x em cada caso: a) Xa -125 x * V - Í 2 5 x = m b) X2 = 49 X = + /4 9 Ojj0< __c) x 5̂ - 1 ■vííT x íSt V^¿J Exercícios Propostos m i 29) Calcule: a) V ^ T b) /2 5 6 c) - V l 2 1 d) -y/TÃà e) v i 28 f) V^43" 30) Escreva uma equação correspondente a cada sentença a seguir: a) Um número elevado ao quadrado dá 64. b) Um número elevado à sexta potência é igual a 700. c) Um número elevado à terceira potência dá 8. 2. Propriedades dos Radicais 1.a) Multiplicação P ara m ultiplicarm os dois ou mais radicais de mne™ « f t l J I a ra iz de m esm o índice do produto dos radicandos m ° ,nd ,ce , extra,m Exem plos: ^ ' W ^ Ê Ê _ y /à • V 9 |p ^ v 4 • 9 = V36 ^ § " . .^§7 = V8 • 27 s. V216 y¡2 • V T • v í = V 2 - 3 - 4 =. V24~ 2.a) Divisão Para dividirmos dois radicais de mesmo índice, extraímos a raiz de mesmo índice do quociente entre os radicandos. ^ r : ^ = B | OU k lII 1/ b Vb , b com b 5* 0 Exemplos: V jT : ^ 2 7 " : B = mm 3.a) Potenciação Para elevarmos um radical a um expoente, extraímos a raiz de mesmo índice do radicando elevado a esse expoente. (^ã )m H Exemplos: (V5)2 = W (V Z )7 = V Y Lembrete: O expoente do radical fica como expoente do radicando. )0S 4.a) Radiciação Para extrairmos a raiz de um radical extraímos a raiz cujo índice é 0 produto dos índices dos radicais dados do radicando. vGff № Exemplos: íõ" B B — M B 23 1) Complete, aplicando es propriedades dos radicais: a)VF- /7 = ......... £ & ■ ....................' b) v ê T ■ $Fãb~ = ..........!............... c) 'PÍT = d) 'Vx*~: '&Ç ~:= J /Ií I l S. f Exercícios de A p i ic a ç ê o à e T e o r ie 2) Complete, aplicando as propriedades dos radicais: a) (V3)4 I .... H ..... d) ........ tC T ... b) (Vã)s c) (W?)3 I ... d) e) t f * ■■ 1) m 2 Í M m B 21) Efetue: a) yfã . yfb ■ Vc~ b) $ íê ~ ..$ x ~ ~ c) ^ /2 . ^ /4 . *$/5~ Exercícios Propostos d) 2 y[2 • 3 y /à ~ ■ 5\/ã~ e y 2^3~ f) -4^/2 . 5 /̂3~ 32) Calcule 0 quociente em cada caso: a) >/l5~: Vã" c) 4^a2b3c : 2^ ab 2c b) ^ í 2" : d) >^a2 4- 2ab -f- b2 : >e/ã~ + b 33) Transforme num produto de radicais: a) ^ 2 ■ 3 • x b) Vm • n 34) Determine: a) b) (/5 )- c) >^abc c) (^ a ^b c )̂2 d) d) 35) Reduza a um só radical: a) JW b) V yfã c) 36) Considere as expressões: a) ^ § 5 1 ^/S b) (>^7)2 Efetue as operações indicadas em cada uma delas. Coloque-as em ordem crescente. 9) [^ 2 3 2 - I ( ^ 6 ) 21S24 Sendo a um número real positivo, n um número natural positivo, m e ------um número racional na forma irredutível, definimos: n 3. Potência de Expoente Racional Utilizando a definição anterior, podemos colocar um ou mais fatores fora do radicando. Vejamos alguns exemplos: 1.° Exemplo: Coloque fora do radicando os fatores em cada um dos radicais: Exemplos: Extração de um Fator do Radicando a) V2e - 72 Resolução a) Aplicando as propriedades dos radicais, temos: V2* • T • ¥ F = 23 • V F = 2a ■ F F = b) Utilizando as propriedades dos radicais, temos: Va4be V ? • Vb*" a2 , b 2 a2b3 V c2" V c 2- c c 25 2.° Exemplo: Retire os fatores possíveis do radicando de ^ 64. Resolução Decompondo o radicando em fatores primos, temos: Logo: y /64 = B V2* • 21 Lembrete: s=_ 2 V2 Preparando o radicando temos: 26* | 2o • 21. 64 2 32 2 16 2 8 2 4 2 2 2 2® Exercíciosje Aplicação da Teoria 1) Coloque fora do radicando os fatores possíveis em cada caso: a) V28 • 34 • 52 b) Resolução a) •̂ ~^W è Íêê^ 'W Ê <̂ 5 ■ ^ 3a • $ I ti 3 /2 2 " = t e - W ~ afci H c , 2) Retire fatores do radicando em cada caso: a) V i 024 b) Resolução a) # 5 * - . t e » f ó ç ? t e t f U & H l | t e t e H | B | R é íM 26 Exercícios Propostos 37) Expresse em forma de radical as seguintes potências: a) 2 3 b) X 5 c) 3 4 d) 9 3 e) 2' m 38) Coloque cada radical sob a forma de potência com expoente fracionário; a) V T c) e) b) d Õ 39) Indique cada expressão sob a forma de potência com expoente fracionário: a) y V õ ” bj V V V T I c fW W )* d) 40) Retire os fatores possíveis do radicando: a) V a 10x5 b) v m i 8x3 d) J 16x4y 41) Retire os fatores possíveis do radicando: a) V90~ b) 42) Coloque fatores fora do radicando: c) if f l5 0 x 3 d) 8a4b 45c3 Introdução de um Fator no Radicando Podemos introduzir um fator no radicando da seguinte forma: • t e l É M i \ y fá =::V 43 • 5 :-'=^64 • 5 = . ̂ 320 . • 3 7 7 = V F • V7~ = . V32 • 7 =“ V 9 • 7 ãV 63~ • ab2>/ã7 = Va2b4 • ’/ã b - Va2b4 • ab = V a3b5 Regra prática: Introduzimos o fator no radicando com um expoente igual ao índice do radical. 27 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Introduza no radicando os fatores externos em cada caso: a) 3>/2 = VF~*~T = V 9 • 2 = \Z ii~ b) 5 ^4 = $ 1*^4 = 'v' 7 25 *4 = ^5 0 ? C) a V b I V ? T " b = d) x2y Vxy ^ ff Vx51/3 j 2) Coloque os fatores dentro do radicando e simplifique quando possível- a) 2\ j ~ ~ ^ ' 3 ^ ^ "J| Exercícios Propostos 43) Coloque dentro do radicando os a) 4 - /2 b) 2^ / í c) a2b2 Vãt7 fatores externos em cada caso: d) mn^yírT e) abc^/ab2c2' fj x5>$/x2~ 44) Introduza no radicando os fatores de cada qm dos radicais: 28 4. Simplificação de Radicais Multiplicando o índice do radical e o expoente do radicando por um mesmo número, obtemos um radical equivalente. Observação: Essa regra possibilita escrevermos qualquer número na forma de um radical. 5 gj$,y®5''S =. = i W Escrevendo a igualdade anterior na forma inversa, temos: ^ = r •• =F = ^ Y 52- % 5 Dividindo o índice do radical e o expoente do radicando por um mesmo número diferente de zero, obtemos um radical equivalente. A representação matemática é: Essa fórmula anterior mostra como podemos simplificar um radical quando o índice da raiz e o expoente do radicando admitem um fator comum. Exemplos: Exemplos: Isto é: 29 Exercícios de Aplicação_da_Teona 1) Simplifique os radicais: a) ' b) 1Vx<r M Ê M Resolução a) = <i^ x T5T3rB b) V^~ = c) xyfW = 10-Ĵ 3FTTH v x ir1 W f'- : x = XVx.; d) ^ x 8m + 4 = 6 ^ /x (8m + : ^ = w - + i' xr y,x • X" = ,xulv x m+T| Resolução ^3vW =s y v s 1 32 3̂ = 3" 3) Simplifique os radicais: a) W = ■ v V ’* - tyxT b) W Ê = c) 25 B i w , f - l ¡ ¡1 1 1 d) №■+ 2ab + & i^ífo, J j j * ! ~ ^ É T i7 e) '«®r^;<ySr - xXF^ - ■ ■&■ • =■■ H R 3 l | f) r I M w l K M B 4) Escreva o radical üí W na Hffl racional. a torrna de Resolução urria potência de expoente #SI«P®ü6Í 2) Escreva o radical ^ 3Y 3" na forma de uma potência de expoente racional. M IW ' BH a) rtvT C o "K S ¿ x , N i* x Exercícios Propostos 45) Simplifique os radicais: a) ^ x 5" b) c) V ã 2E®c’nr e) V x°b4c2 d) >^2a • 3* • 4" f) ^ l6a4b6 46) Simplifique os radicais: a) >ySZ5“ b) 'ífT23 47) Simplifique os radicais: a) V tt? 1 c) -------V 4as 2a b) a2b V W d) 2>^T35 48) Preparando o radicando, simplifique o radical:: 49) Simplifique o radical: a2b - 2ab2 + b3 ----------------------- (com a b ^ 0) a2 + 2ab + b2 50) Escreva cada radical a seguir na forma de potência com expoente racional: 5. Redução de Radicais ao mesmo índice Para reduzirmos dois ou mais radicais ao menor índice comum, deve mos proceder conforme o exemplo a seguir: Reduza os radicais ^ 5 "e ao menor índice comum. 1.°) Determinamos o mínimo múltiplo comum dos índices dos radicais. Esse m.m.c é o índice comum dos radicais. 2.°) Dividimos o m.m.c por cada um dos índices (iniciais) do radical e mul tiplicamos os quocientes obtidos pelos expoentes dos respectivos radicandos. a) i /4 y íT c) b) V 2 51) Transforme em potência de base 2: a) V 4 b) V8 V16 V 256 m.m.c. (4,3) = 12 => 31 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) R eduza os radicais Vã" e ao mesmo índice. Resolução A ntes de reduzir os radicais ao mesm o índice, p rec isam o s verificar se pod em os sim p lificar alguns deles. Logo: 9- \ / b8: A gora , reduzindo ao mesmo índice, vem: m .m.c. (2 ,3 ) 9 6 V ã ; w == jjfêF , y w 2) R ed u za os rad icais ^ W e ^ a o m enor índice com um . Resolução m.m.c (2, 3, 6) ̂ | 3) R ed u za os rad icais a seguir ao mesmo índice: Resolução m.m.c >(,2, 3 , 4 ) &'■ ? 2 : W U lB fc . Exercícios Propostos 52) Reduza os seguintes radicais ao mesmo ín.dice: ^ ^ e ^ 53) Reduza os seguintes radicais ao mesmo (ndice: a) y s & y e V 5 5 ^ . . f 54) Coloque os radicais -$TT SS8 » aüS S• --^6 %* 6 V iT em ordem de grandeza crescente. 55) Reduza ao mesmo índice: a) ^ 5 ; ^ e b) 56) Reduza ao mesmo índice os sen..!«* ... !seguintes radicais: a) l^ x y " e yW y* B H 57) Compare os radicais: ±M2 . W , e ^ 6. O perações com Radicais Para operarmos com expressões que contenham radicais, aplicamos as mesmas regras utilizadas para as expressões algébricas, usando tam bém agora as propriedades relativas aos radicais. Adição e Subtração Para adicionarmos ou subtrairmos radicais, devemos reduzir os ter mos que são semelhantes. Definindo: Radicais semelhantes são aqueles qüe possuem o mesmo índice e b mesmo radicando. Exemplos: 7 f~2 e 3 V T >; 5^7" e E-2>^7 1.° Exemplo: Efetue: 5V"2 Resolução 5 V 2 + 3V2" + 4 f2 =B(5 + 3 .+: 4)V2 H 12V2 Lembrete: Os fatores comuns são colocados em evidência. 2.° Exemplo: Calcule: 7 \/ã í - 2 ¥ ã r + f ã Resolução l ^ ã f - 2$ã? * f ã & (7 - 2)^/ã? + f ã =Sõ^ãF + Vã" Lembrete: Essa última expressão não pode ser reduzida porque os radicais não são semelhantes. 33 3 ° Exemplo: Efetue: V15Õ - V 54 + V24 Resolução .. T e™os que procurar os radicais semelhantes, ícandos em fatores primos, temos: 150 2 54 2 75 3 27 3 25 5 9 3 5 1 5 3 1 3 2 • 3 • 52 2 Então, decompondo os 24 2 12 2 6 2 3 1 3 23 /5 4 + /2 4 1 / 2 5 - V2 • 33 + V23 • 3 Preparando os radicandos para a extração de fatores, vem: ‘ 3 • 1F - V2 * 3 • 32 + V22 • 2 • s i l p = 5 / 2 • 3 - 3 /2 3 + 2V2 • 3 5 / 6 " - 3 /6 " + / 2 / 8 " = (5 - 3 + 2 ) /6 “ E 4 /6 ~ Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Efetue: (2 + /6 ) + (1 - 2 /5 ) - (3 /5 - + 3) €JtúrU,wndo o* pcLÚÍYitzAVA, im oò : R esolu ção 2 + v/sT + 1 B U T I B B | J 2 + 1 - 3 + \ / t - % \fs - 3 ' Cs/Tí* 3 B 3 + I f e Ê 5 Í B é i 4 ¡ I f e r 2) Efetue: ^24 S ^ 8 f + + ,r̂ 3 /, R esolução Decompondo o¿ /uiçLícandoA em ,£a.totie¿ p/i¿mo&, £emo¿: H S7 -3 n 2 27 3 2 9 3 3 3 .3,,f M | 23 ¡ 3 7 31* ó 3 7 Logo | V F ^ T - B + f e ® ¡ H 1 3 ♦V^6;. i + Exercícios Propostos58) Efetue: a) 2 /5 “ + 3 /5 “ - / 5 * ‘+ 7 /5 ~ b) (6/3* - 2 - ; ( 4 / 2" + 3 /3 ) c) ; ( lB /3 ) * j / T - 3) r (5 + 3 /3 ) 59) Efetue: a) (4 /3 7 + 2/13) + (3/15 - /5 ) b) (x V 16xy V + y / 4 ^ ) § | (bv x ^J -f1 2xy/xy) 60) Efetue: a) / 3 “+ /13" J j / 3 7 4 : /5 5 7 b) 3 V5§rH 5/3ÜT -f 2 V 32a" — /T 35 i c) V 4050 - /3 1 3 - /648 61) Calcule: a) 2^3“ - 3-/3" 4I' 4 ^ 3 ^ • 9 b) 5>$//lB’ - 3 ^ 3 3 3 -------- ^133" 3 62) Efetue as operações: 6aV63ab3 - 3/1|pa?b|ó + 2ab/343ãb 63) Calcule: / 1 2 ',+ 3 ^ 9 1 + ^ 3 7 -¿ § W T Multiplicação e Divisão Temos dois casos: 1.° caso: Os radicais têm o mesmo índice 1. ° Exemplo: Efetue: V5~ • V2” Resolução r?=- r« - ^ - T T | B 9 Lembrete:/§T • / ] T .= V5 * 2 = / VTQ. 2. ° Exemplo: Efetue: W I W Resolução < ^ 3 ~ : ■V2~ A / ^ ~ T T 'À .^ -*■ Lembr6,e: 5b V 28a3b Multiplicamos os radicandos e extraímos a raíz de mesmo índice do produto. Dividimos os radicandos e extraímos a raíz de mesmo índice do quociente. 3.° Exemplo: Calcule: a) (V3~+<D (V3- - 4> b) (V3T - V2? Resolução a) Aplicando a propriedade dlstrlbjjtivá, ‘ 4 (V3 + 1) (V3 - M — ü l 4 = 3 - 3 V T - 4 S p r _-| - 3VT b) ( ^ Í \ ^ M ( V 5 )2 V^ +? ( V̂ > Exercícios de Aplicação da Teoria 2) Calcule: a) (5 + ^5) (3 0 V2) b) (1 - VTÕ)2 Resolução a) (5 + v/2)(3 ♦ " s f f f i . m ê ~ g = 5 - 2VTTÍ + 2 = 7® 2VÍÕ 1) Efetue: a) V2~ ■ \^6 I b) ^3T • 'W =| 0 0 C) ^ : >̂ 3” ® || |7 5 + & i m B B I M I H H \/U) +10 ■ |í> H -2 v/7? = 0 r 2 36 Exercícios Propostos 64) Calcule os seguintes produtos, simplificando quando possível: a) V T T . y fT c) 2V7T • VJU b) -yxty . >̂ 5(2y5- d) -6>y3Z". W T 65) Efetue e simplifique: 66) Desenvolva e simplifique: a) (2V5" — 4 V 5 )2 b) (1 Ç?2V^)2 67) Efetue e simplifique: a) (2 - V3)(2 I V3) —f (2 + b) (4V^"+ 2\^5)(4V2"- 2yJ~5) + (í + 2\/§)2 68) Calcule o valor numérico da expressão: (a2S - 2b)^ se a = \ [ T e b = | : 69) Efetue e simplifique: (2 - V^)2 — (V6 - 4V3)2| t 70) Simplifique a fração: 3 y T + 5 V T " + \^48 6\HT 71) Determine os produtos: a) V 5 - V T - V 5 + V T b) 3\A2fr • 2 V W 72) Efetue: VT28 . vT28 • V2ÜÍT 2.° caso: Os radicais têm índices diferentes Nesse caso, devemos reduzir os ràdicais ao mesmo índice e aplicar o caso anterior. 1.° Exemplo: Efetue: ^ ã 5 • VTT Resolução O mínimo múltiplo comum dos índices é m.m.c.(3, 2) =^6, logo: I tyãT • Vb = yH T ; W I W F 37 2.° Exemplo: Efetue: W : Resolução Fatorando o radicando, vem: W : y r = Reduzindo os radicais ao mesmo índice, temos: m.m.c.(3, 5) = 15 ^ = '■{ry ; Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Efetue: W • W Resolução ■ m s M ü 2) Calcule: Resolução K l fe l fef j f t ¿Sb e íj j | AC í*" 38 3) R eduza à expressão mais simples: 1 / 5 Í . t o - Resolução / 1 v r V f l i 4u— | H H H = w i W I i r ‘H • ^ ¿ Ü Ê É Ê m m m Exercícios Propostos 73) Calcule: a) y/~3 • . y T c) y W -yjg„ b) -$/W • W d) : 'y fT 74) Reduza ao mesmo índice e efetue: e) V2T : ^S T 3 {3>—1 4^256 • — \/32 , 2 75) Calcule o produto em cada caso: a) ^ T . Vy~ b) y /T • c) Vã- -tyãTí, 76) Ache o quociente em cada caso: a) i/5~ : V T " b) ^ E F ': VãíT c) A ^ : ^ 2 " d) 1 8 ^ b : ô ^ b - 77) Efetue e simplifique: — \ \ . ‘ 11 • a) i / w ■ . :eimãf~yw« 78) Efetue: ■ y w - 79) Calcule o valor das expressões: 2t f /Z Í ‘ b) sa/-|6\/TT- B B . . m m m 39 80) Efetue: ■̂ X̂ /xF : - y ^ r 81) Reduza à expressão mais simples: 82) Efetue e simplifique: a) V y W + 3>^TC - ^ 3 ? (VTZ + V75) b ) ----- — ------ ^3VT 83) Sendo a = a/T 8, b H e c = ^/3“ calcule o valor numérico da expressão: ac 84) Calcule o valor da expressão: 3/TT 7. Racionalizante Racionalizante de uma expressão irracional conhecida é a expressão mais simples possível pela qual devemos multiplicar a expressão conhe cida, a fim de obtermos um produto racional. Exemplos: O racionalizante de W é |^ ã r, porque: - Vã~ • y/ãF = ^aK : a* == = a H K jjI produto racional Determinação do Racionalizante Para determinarmos o racionalizante de uma expressão irracional dada, temos os seguintes casos: 1.° caso: A expressão dada é um monómio da forma Vã* O racionalizante dessa expressão é ^a " - m, porque: . y an - m í== ^ am . an_m = q Exemplos: O racionalizante de ^2" é O racionalizante de é 40 2.° caso: A expressão dada é um binômio da forma Vã" ± VB- Observemos o produto: (V ã + VE) (V ã II Vb) = (V ã)2 - (V b )2 = a - b Logo: O racionalizante de (V ã + V b) é (V ã - Vb). O racionalizante de ( V ã - Vb) é ( V ã + Vb). A expressão (V ã - V b) é denominada expressão conjugada ou con ju gado de (V ã + Vb), e vice-versa. <Pressáo. Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Ache o racionalizante de V 3Z Resolução Decompondo o radicando em fatores primos, temos: V 5 2 Logo, o racionalizante issao 2) Complete com o racionalizante: >nhe- 1 ___:__ __I__________ 1 1 EXPRESSÃO RACIONALIZANTE V T ' ■ ‘É l 1 V x2" WÊÊ m 10«__ 1 H MÉHk Vb 5 y 1 p ■ ■ ■ i 3) Qual o racionalizante das expressões abaixo? a) V ã ; ................................ d) 3 V 5~ + 2 V3" b) V5 - V2T ........ e) V?~ + ,-j c) ;Vü"Sfe .,VT • B M B M ...... f) 3 - Y 7 " . \ l jL .~ ....1........ J l, + \J T ....H 85) Ache o racionalizante de: a) vT T c) t f T b) d) 86) De o racionalizante das expressões: a) ^5~ b) '<y?5 87) Determine o racionalizante das expressões: a) V F "- V2T b) 2 /3 " - 3 /2 " c) 3 ¿ **) 1 ' 8. Racionalização de Denominadores 5 Consideremos a seguinte fração: — — / F Podemos representar essa fração por uma outra, sem o rad ica l no denominador, de tal forma que sejam equivalentes. Quando eliminamos o radical do denominador dizemos que ra c io n a li zamos a fração. Racionalizar o denominador de uma fração s ign ifica e lim in a r todos os radicais do seu denominador, sem m o d ificar o va lo r da fração. 1.° Vejamos alguns exemplos: Exemplo: 5 Racionalize a fração: ------BU Resolução O racionalizante do denominador é /27 logo: 5 5 / F VF ~ / F . VF 5/F 5/ F V F Lembrete: Multiplicando o numerador e o denominador de urna fração por um mesmo número, ela não se altera. 2 Racionalize a fração: -------- 3V5- 2.° Exemplo: 10 Resolução O racionalizante do denominador é /5 , logo: 10 10 • /5 " 10V5~ 10V5" 10V1T 3 /5 3VF / F 3 • 5 15 3.° Exemplo: Racionalize 2 a fração:----- Resolução 2 2 2 W 2 W ■$/4~ W /̂2F ^ í 3!. ■ ; 2^2" 4 W - ■ 2 : 2 2 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Racionalize os denominadores das frações: 2 b) r vTõ Resolução _ a.) ± J . . J L . V5 * é sTs " 5 I, ) J L s LL-}ã ÍL s 2 a/tã = « V7Õ VF0 .v5(5 • vTp M - j 5 c) 4 = 4 « V? _ 4 v/2 s 2 Vi's 70 5 4 c) -------- 5V 2- 2 /F 3 43 2) S im plifjque e racionalize a fração: 3 Resolução 3 1 / 5 7 = 3 \/Il '» 3 y /? 2 1 3 • 3 . j / L j 9 ' / T B B ’ / 5 ’ V ? V ? -5 Exercícios Propostos Racionalize as frações: 1 8 1a) ------ c) ----- e) ------ V T 3VT 4 10 . 2 b) ------ d) — f) •— - V3" ‘ VT a 89) Dê a r a z ã o ------- com o denominador racionalizado. ■<*/& x 90) Racionalize: ------- W 91) Racionalize os denominadores das seguintes frações: 4 1 a) ------------ H ------ ^16a3b2 ' 4 ° Exemplo: R acionalize a fração: 1 5 + V2 Resolução O racionalizante do denominador é (5&- V2), logo: 1 1 5 - V í 1(5 — V2) 5 + V T 5 + V2- 5 - V 2 ; (5 H- V2) (5 - 5 - V?" ■ 5 - V ? 5 _ v ? ' 5“ - 2 5 1 2 23 :ionaliz( Resolução 5 Kü 4 4 5.° Exemplo: 4 Racionalize a fração: ----------------- yfT - VTT Resolução 4 4 V3" + V T 4(V3 + .V2) V S T - V 2- | V3 - V2" V3 (^3 )* 1 2, r (^2 )2, 4(V3 + V2) = ---- ------------ M + ^2) 3 - 2 Exercícios de Aplicação da Teoria 5 1) Racionalize: ----------------- VT - V2. ... Resolução 5 = ç S » yêb = 'S jV T + M - t 1 x5( /7 ^ /T j ü /7 + / / Í / f . / í ~ f f - ã , ‘ /n » ; 7*< .r ; • V T - 1 2)Racionalize a fração: ’ 2 -'„„y* Resolução /2- ; / f - ; Z_+ /7 _ 2/T+ (✓ í)^-2-'^y / t . T T J t M - ã ’■.2 + r i ' ’ U f -;; V 1 ) 2 . 4 - 2 2 # 45 Exercícios Propostos 92) Racionalize os denominadores das seguintes fraç" 3 1 a) --------------- b) V T - 2 93) Racionalize as frações: V T a) V T + \ T b). V T - V T ’ 3 Í * ^ 94) Torne racional o denominador da fração: 95) Racionalize a fração: 96) Efetue: 97) Calcule: 3 + V T 3 9 ^ 2 ( \ T - V3) V T - \ T 3 ^ V3 2 - V T B E V T + 1 1 - V T 98) Calcule: m m 3B Í W ~ 3 B VT" 99) Racionalize o denominador da fração:' B B 1 n V T B V T C) \ T + 1 100) Efetue e racionalize: 64 Equação do 2? Grau 1. Definição Denominamos equação do 2.° grau, na variável x, a toda equação que pode ser colocada sob a forma gerai ou forma normal: ax2 + bx + c = 0 em que: ( a, b e c são números reais chamados coeficientes < a ^ o, porque é o termo que define o grau 2 da equação ( x é a variável ou a incógnita O número c é também chamado de termo independente ou termo constante. Exemplos: 5x2 + 3x - 1 i 0 => a | 5, b | 3 e c y B -1 —7x2 + V3x + 2 M o => a = B 7 , b = M e c | 2 Observações: A equação ax2 + bx + c = 0 é chamada completa se b / 0 e c ^ 0. Exemplos: 4x2 - 5x f 3 = 0 x* + 7x ~ V5~ =|§0 A equação ax2 *+ bx^|| c = 0 é chamada incompleta se b =^0 ou c p 0 ou b # c = 0. Exemplos: 4x2 + 2x = 0 x2 - 36 0 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Das equações seguintes, quais são de 2.° grau? Diga se são completas ou não. a) x2 = x c) (x - 3)2 - (x + 3)2 = -1 b) 4(x - 1)8 + 2x = 3 d) 3x2 = 2 Resolução Colocando todas as equações na forma normal, temos: a) x2 = x s=> x2 - x = 0 Equação dp 2.° grau incompleta; falta o termo Independente. b) 4(x - 1)2 + 2x = 3 => 4(x2 - 2x B 1) + !2x | | 3 4x2 -JQx + 4 2x 9 3 = 0 4x2 - 6x I 1 - 0 f J Hf' l i > > l É r Equação do 2.° grau completa. c) (x - 3)2 - (x 4- 3)2 = 1 =» X2 - 6x + 9 — (x2 + 6x + 9) = x2 - 6x + 9 x2- V 6x - 9 - 1 1№12x l l B 0 1 - 0 Observemos Equação do 1.° grau. d) 3x2 = 2 => 3x2 - 2 B o Equação do 2.° grau Incompleta; falta o termo em x. I No num 2) Coloque as equações a seguir na forma normal e dê cada um dos seus i azero- Logo- coeficientes. * a) (x - 1)2 + (x + 1)2 9 6 b) — x (x - 2) = 2(1 - x) 3 Resolução <t) (x - 7 ]2 + [ x + U 2 = 6 =$ x 2 - 2 x + 1 + x 2 + 2 x + i = 6 m B a t Ê m Exercícios Propostos 101) Dada a equação do 2.° grau, determine seus coeficientes e diga se é completa ou não: 4(x + 2) - x(x - 1) = 5 - X 102) Considere a equação abaixo, na incógnita x, em que m £ IR: 5x2 + x + m — 0 a) Calcule m, de modo que a equação seja incompleta. b) Substitua m pelo valor encontrado e verifique que zero é raiz da equação. 103) Seja a equação abaixo, na incógnita z, em que m EIR: z2 + (m + 2)z H 16 = 0 a) Ache m, de mpdo que a equação seja incompleta. b) Substitua m pelo valor encontrado e verifique que 4 e —4 são raízes da equação. 2. Princípio do Anulamento do Produto Observemos as multiplicações: 5 0 = 0 0 - 7 = 0 0 • ( - 3 ) = 0 - V 2 - 0 = 0 Quando numa multiplicação um dos fatores é nulo, o resultado é igual a zero. Logo: a b = 0 = » a = 0 o u b = 0 Um produto será nulo se e somente se pelo menos um dos fatores for nulo. 3. Resolução de uma Equação Incompleta Resolver uma equação do 2.° graü consiste em determinar o seu conjunto-solução. 1.° caso: Equação da forma ax2 + bx = 0 (falta o termo independente) Exemplos: Resolva a equação: x2 - 6x = 0 Resolução Fatorando o 1.° membro da equação, temos: x2 - 6x — 0 m x ( x - 6 ) = 0 — d — ►x - 6 = 0 x 1 6Ux = 0 Logo: S = (0,6} Resposta: O conjunto-solução é S jJB o , 6}. Lembrete: Quando um produto é nulo, pelo menos um dos fatores é nulo. 2 ° caso: Equação da forma ax2 + c = 0 (falta o termo em x) Exemplo: Resolva a equação: -4 x 2 t f 36 = 0 Resolução - 4 x 2 + 36 = 0 =* 4x2 - 36 H 0 Lembrete: 4x%= 36 36 x2 = ------ 4 X2 f#| 9 x = ± V <T x = .±'3 Logo: S = { - 3 , 3} Resposta: O conjunto-solução é S =H ~3, 3}. 3.° caso: Equação da forma ax2 = 0 (falta o termo em x e o termo indepen dente) Exemplo: Resolva a equação: 5x2 = 0 Resolução Isolando o valor de x, temos: 0 5x2 = 0 «=» x2̂ = ------ 5 x2 = 0 ^ x = VO x E o Quando o coeficiente de x2 é negativo multiplica-se a equação por —1. „ Logo: S = H 0 } Resposta: O conjunto-solução é S = {0}. 50 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Resolva a equação: 2x2 - 8x = 0 Resolução 2x2 - Sx « 0 = > 2x(x - 4) = 0 Logo, S * {0, 4} Resposta: .......... ...... 2) Calcule o conjunto-solução das equações: а) Зх2 I 12 В 0 b) x2 + 5 = 0 Resolução ai 3x2 - 12 * 0 3x2 * 12 Ш Н* 3 x2 * 4 x * ± \ ÍT x * ±, z .... _ ........ W ......... 3) Ache o conjunto-verdade da equação: -7 x 2 = 0 Resolução g 2 0-7x2 * 0 = ^ x ||* r f " í4 m x2 J 0 x * V5" X * 0 Logo, S * {0} . Resposta:Я Ш | | Ё ......... 51 Ш X2 + 5 = Ó I ' x l’s ± V-5 R 4) Resolva a equação: (x + 2 Y Resolução Coto caindo a equação (x. + 2 )2 - (x - D 2 b a hom«. yiomal, o=>*z N M M t ■ • I) ». - o = 0 Resposta: Exercícios Propostos WÊIÊÊÊÊÊKÊlÊÊÊÊÊÊÊIÊIIÊÊÊÊIÊÊÊÊÊKÊÊÊÊÊÈÊi 104) Resolva as equações, supondo u H IR: a) x2 - 2x = 0 ( - c) - 6x2 + 24 = 0 b) 5x2 - 15 = 0 105) Determine o conjunto-solução das equações: ■ K I 1 a) x2 + x = 0 ------x2f|g ' ----- x É 0 2 4 b) — 16m2 + 1 = 0 . d ):0,1x2 - 0,01x = ,0 106) Ache o conjunto-verdade das equações: a) 10x2 = 0 x2 c) 3 g g --- . W H m o 1 b) f e5x2 = o I , .Aj j df oi 1— o ■ 3 107) Resolva as equações, supondo . a) - 4 x 2 + 8 = 0 ^ É Ê 2x2 ~ 6 P o b) 2x2 - 32 = 0 d )x^ + 4 = = o 108) Determine o conjunto-solução das equações- 3x2 + 1 x2 + 15 a) -------------- *H- 1 = --------------- 4 2 b) (X - 2 ) (x ,+ 3) + 4 ( x | 5 ) | p 5(x + 4) 52 109) Resolva a equação: x(4 - x) 5 — 5x 110) Ache o conjunto-verdade da equação: 111) Resolva a equação: (x2 - x)(4 - x2) = ' 0 112) Calcule o conjunto-solução da seguinte equação, sendo U .= IR: x(x - 1) g 2 x (x H 3)§| 3x(x + 1) 113) Determine, em |R, o conjunto-solução da seguinte equação: ka ^ k + i2)(2 - k) = 8 114) Calcule o conjunto-verdade da equação: 2x 9 3 x - 3 17 ----------- ■ ----------- = x1 2 3 4 1 x 4 2 2 4. Resolução de uma Equação Completa A resolução de uma equação completa do 2:° grau é feita mais facil mente através da aplicação de uma fórmula. Vamos à sua demonstração. Consideremos a equação completa do 2.° grau: ax2 + bx + c = 0 Para deduzirmos a fórmula que fornece as raízes dessa equação, utilizaremos o seguinte processo: 1. °) Transpomos o termo independente c para o 2.° membro da equação. ax2 bx = . c 2. °) Multiplicamos os dois membros dessa igualdade por 4a, com a ^ 0. 4a2x2 -K 4ab x | | - 4 a c 3. °) Adicionamos o número bs aos dois membros da igualdade. 4a2x2 + 4abx + b2 = b2 -H 4ac 4. °) Fatoramos o t .° membro, que é um quadrado perfeito. (2ax + b)2 = b2É * 4ac 53 5. °) Extraímos a raiz quadrada dos dois membros da igualdade. V(2ax + b)? = ± Vb2 - 4ac (com b2 - 4ac > 0) 2ax + b = ± Vb2 4ac 6. °) Isolamos o valor de x. 2ax = - b ± Vb2 H 4ac - b ± Vb2 - 4ac x = ------------------------------- 2a (Fórmula de Báskara) A expressão b2 - 4ac é chamada discriminante da equação e será representada pela letra grega A (delta). Então: — b ± V A X = ---------------- 2a Observação: Se: A > 0 => A equação tem duas raízes reais x ’ e x ” diferentes dadas por: - b + T a" -S T à - ' x’ = ----------------- e X” = : ----------------- 2a 2a A = o s=> A equação tem uma única raiz real x dada por: 2a Nesse caso, podemos dizer que as duas raízes são iguais ou a raiz é dupla. - b x' = x’V = ------ 2a A < 0 A equação não tem raízes reais, pois não existe no campo dos números reais raiz quadrada de um número negativo.54 Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Resolva a equação: x2 - 5x + 6pp 0 Resolução Cálculo de V à : r a = 1 1x2 H 5x + 6 => | b = — 5 L c = 6 Lembrete: A | ‘?b2B 4ac => A 4 (—5)2 —: 4 - 1 - 6 Será A = 25 - 24 A = 1 Logo: V à = V T = 1 Se A = 1 > 0 , temos duas raízes reais . diferentes. ites I Cálculo das raízes: -b ± ^ . 9 | | ( - 5 j / l l x 1 ----------------- => x ^ = ------------------ 2a 2 ■ ■ Resposta: S — {2, 3} 2) Ache o conjunto-solução da equação: x! - 10x + 2 5 - 0 Resolução Cálculo de V à : x2 - 10x + H 0 m a j f i f b = ’-1 0 c B 25 b2 - 4ac => B (-1 0 )2 Ü b ^ ,a ^ = 1 0 0 - 1 0 0 4 a jB o MjL íS=--VõÃ= o 1 ■ 25 Lembrete: Se A v = ‘í0, temos duas raízes reais iguais. 55 Cálculo das raízes: - b —(-10)! x m ------ => x I S -------------- 2a 2 • 1 10 x = ------ = 5 2 Resposta: S = {5} 3) Resolva a equação: -10x2 H 2x - 1 B 0 Resolução Cálculo de V"Ã~: -10x- + 2 x B 8 = 0 10x2 - 2x + 8 = 0 (: 2) (a =; 5 5x2 x + 4 = 0 => b W - [ ç - 4 b2 - 4ac => = ( - D 2 w m ã a s o 1 = 8 -7 9 Resposta: S = 0 Lembrete: Se o coeficiente de x2 é negativo, multiplica-se § a equação p o fl-1 -; J Lembrete: Se A mm79 < °*a equação não tem raízes reais. 4) Resolva a equação: x2' + 5x - 24 = 0 Resolução CãZculo de. \fâ~ x2 + 5x - 24 • 0 (a * J « 5 c *-24 à * b z - 4ac=>A = [512 - .4(jE-24).I , A = 121*z>\[K = j j 'X le ~b i 2 * -5 ± n He1 2a 2 Resposta: .... .... 56 5) Resolva a equação: (x - I ) 2 + (x“ 4)2" = 53 Resolução Colocando a equação Aob a £ófwa no m a l, vein: (x - 1 ] 2 + (,-x + 4\ 2 = 53 = > x2 ~ 2x > I, + x? + ,Jx +. 16 = 53 2x2 + 6 x + 77 = 53 2'x* + 6 x p 36- ??'r ‘ . eS x2 + 3x - 73 = 0 \Cãlcalo de VA A = b 2 - 4< ic= »A = 9 - 4 (JJ J ^7 3) A * SI ^ x * -b ± V à = » x * -3 + 9 H H | g ~~r7 -3 + ”9 ’ 3 --"’ a 4 s 7 " , Resposta: .3.}. 6) Ache o conjunto-solução da equação: x2 + 1 2 (x . , Í3 ) ------------- # ------ — — ■ - 3 2 4 Resolução Colocando a equação ¿ób a {¡orna no m a l, vem: 2x2 É 2 2x + 6 -72 4 4 ~ 4 2x2 + 2x +20 * 0 (i2) x2 * x * 10 * 0 Calculo de \íà A * b2 - 4ac*=* A * 1 - 4 0 A - - 3 9 = * V F * ^ /uxx-z /ie&£ Resposta: 57 Exercícios p r o p o s t o s ' M seguintes H g w H 115) Determine o conjunto-solução x — T” ^ a) x2 — 7x — 18 = 0 b) x2 - 12x + 36 = 0 G) X2 B 12 09 12 I 10 I o x2' P 3X fórmula de Báskara: 116) Resolva as seguintes equações usa ̂ ^ 25 jH 0 a) x2 - 5x = 0 1 b) — x2 + 10x = 0 m x2 d) x2 + 1 1 o 117) Determine o conjunto-solução da equaçao. (X i ? 3) * - 9 ° 118) Resolva: n a) x2 - 7 x | | e | | 0 ' f~~ b) x2 - x - 6 | o d) 9x2 f 5x - 119) Resolva as equações: a) (x - 5)2 - 4 K 0 b) (x + 2)2 + 3- = 0 120) Resolva a equação: y2 - (V2~.d- /Í8 )y l'+ . 6 = 0 121) Resolva as equações: a) x(x — 3) + 5(x — 2), = 25 b) x2 - 9 + (x - 4) (x 0 a2 a ' •' . c) — - + — ^ ¡ S - — m 0 9 3 4 122) Determine as raízes da equação: E l l i h b B I I d = 0 123) Resolva a equação: 124) Resolva a equação: t ;;. I 125) Resolva a equação: 68 126) Determine o conjunto-solução da equação: a8 + 2 1 a 2 2 3 127) Defina, listando os elementos, o conjunto: 3x2 - 5x - 2 a = ( x e o / ---------- :------------ + i = o 128) Determine, em IR, o conjunto-solução da equação: x \ x + 2 1 I x l~ W Êm m m 129) Resolva a equação, supondo u H llS l: , (x2 - 5x)2B x2 - 5x + 42 Sugestão: Faça x2 — 5x = y. 130) Ache m, de modo que o discriminante da equação a seguir seja igual a 4: 5x2 4x + m = 0 131) Calcule o valor de k, de modo que as equações a seguir tenham discriminantes iguais:^ -e 5 e- B 6x + K "=3fo 132) Resolva a equação: 0 I 72 6 x -2 5X-1 + *1 = 133) Resolva a equação: 72 (x g - -4 ) ( ------ 3 Y M 5. Equações Fracionárias Uma equação é chamada fracionária quando a variável aparece no denominador.- Exemplos: 2 1 a ) -------- + -------- = 3 (com x^O e x^1) x - 1 x ,1 ' x - 1 b) - — + --------- | 0 (com x ^ -4 ) x + 42 59 Resolução de uma Equação Fracionária x 3 x(x - 2 r+ 3 6(x — 2) ------ + ------------- = 6 = > ---------------- ---- -------------- 1 x - 2 x - 2 x — 2 x2 - 2x + 3 = 6x - 12 x2 g 8x + 15 = 0 A = b2 - 4ac =>‘ A = 64 - 60 | f e 4 H & /à S j-V Í" = 2 I 1) Resolva a L° g ° : ■ ■ ■ ■ i i l ^ b ± v A 8 ¡¡¡2 —^ x ’ = 5 X B --------------------=> x B ----------- 2a 2 " ^ x & = 3 Como esses valores de x satisfazem a restrição, temos: S = {3 ,5 } Resposta: S = {3, 5} 2.° Exemplo: Resolva, em R, a seguinte equação: x2 1 “--------- + A M ----------2x x -f: 1 . x + 1 60 Nuçlo v , Resolução Restrição: x + 1 * q X 5* '^1 Reduzindo à forma normal, vem: x2 1 —------- + 1 = -----------+ 2x => x + 1 x + 1 Logo: x = 0 Resposta: S = {0} x2 ^ x + 1 1 + 2x(x -f l1 ) X + 1 x + 1 x2 t x d- 1 = 1 ri- 2x2 + 2x x2 + x ~ 2x2 - 2x*= 0 Bx2 *̂ - x = 0 x2 + x = 0 x (x + 1) = 0 x i= 0 ou x + 1 = 0 x = -1 (não satisfaz) Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Resolva a equação: 4x x - 10 _ x - 1 * Resolução mtUçio: K - i* o 4x x x l i 0 t j *.r* n , * fX _ io) (x. s í *SjL z-1L => T u T T ) : X (X ‘ 11 1 4 x 2 + x2 - x - - 7x + 10 TOx + = Q (CL • m A « X 5 b2 J 4clc >̂A - 49 - 40 * 9 7 È V 9 _ j £ L . * ¥ x ' 5 ---- | § Í ' 2 ¡1 - 2 S * Í2>. ........ .Resposta: 10 * 4X2 I I I S * -7 -- +10 1 61 2 ) R e s o lv a a e q u a ç ã o : Resolução Reòt^Ução* y - 1 £ 0 * 7 A = b2 - 4glc=$ A = 4 - 4 * $“ !/ e * | = 1 (não ¿a-tcÁ^az) Resposta: ............................ Exercícios Propostos 134) Resolva a equação: n 3 x — 1 x. — 3 135) Determine o conjunto-solução da equação: 8 m K , 7 , .1 ------------- + ------ = 3m 4 2m 136) Ache o conjunto-verdade da equação: 3 2 3x x + 2 X 2x - | | 4 Qalcule o conjunto-verdade de: X X --------- + ------------= 1 x + 2 x + 8 138) Resolva a equação: x + 2 2 1 2 x B j 2 2 62 139) Determine o conjunto-solução da equação: 2 " " i '■ 3 --------- + ----------- H B Bx ü 1 x + 1 140) Resolva a equação: x + 5 x - 5 10 x -5% x + 5 3 141) Ache as raízes da equação: x + 1 x + 1 — + — H 1 x x - 8 142) Se x e x” são as raízes da equação abaixo, com x’ x + 4 10 + 2x --------- M 1;"= ------------- x - 2 5 143) Resolva a equação: a — 5 a H 3 a B - a — 1 _l_. ----------- = ------------------- a — 1 a + 1 a2 - 1 144) Ache o conjunto-solução da equação: 5x + 4 5x — 4 13 5x — 4 5x + 4 6 145) Resolva a equação: 1 8x + 7 3x ■ ------■ ,------------ 2x 4 146) Ache o conjunto-verdade da equação: 4 ;■ : 3 I a 147) ResoJva, no conjunto - 1 a + 2 a IR, a equação: 1 x — — 2 1 ■ K 2x - 2 148) Resolva a equação: 2x - 1 x| ^ 3 2x8 — 5x 2 . X2 ^ 7x + 10 149) Resolva a equação: q 3 x ó h M * 2 x 1 (x ~í‘í2 ) (x 1) x” , calcule (x’ — x” ): x 63 150) Determine o conjunto-solução das equações a seguir: x + 3 x — 4 a) --------- + --------- = 2 x — 1 x 5 r 6 Xa - 8 b) x ------------------- 2 Xa + 5 151) Calcule o conjunto-verdade da equação: 36 36 1 x x + 1 2 152) Resolva em IR: 1 Sugestão: Faça x -------- --- y. x 5 4 153) Calcule x na equação: 1 — x 2x 1 + X 1 — X 2,0 Exempi°: Ache o conj 154) Determine os valores de x que anulam a expressão: 2 x + 9 x - 6 x - 7 3x! - 6ax ^sposta:! 6. Equações Literais Se uma equação de 2.° grau na variável x apresentar um o u .m ja coeficientes indicados por letras (parâmetros), a equação é denomina equação literal. Exemplos: a) mx2 - 4x + 1 = 0 b) x2 + (k E - 1)x = 0 c) x2 - 4p2 = 0 * S * o : Online ta + t a . m i 64 Resolução de uma Equação Literal Para a resolução de uma equação literal, utilizamos os mesmos méto dos das equações com coeficientes numéricos. 1.° Exemplo: Resolva a equação incompleta: x2 25 m2 = 0 Resolução x2 — 25m2 = 0 => x2 — 25m2 Lembrete: X = ± x = ± 5m Resposta: S = {-5m , 5m}2.° Exemplo: Ache o conjunto-solução da equação: Зх2щ бах = О Resolução Зх2 - бах = 0 =» Зх (х - 2а) В О Зх = 0 ou х - 2 а Щ О х = 0 х В 2а Resposta: S - {0, 2а} 3.o Exemplo: Determine o conjunto-solução da equação completa: (m + 1 )x2 - 2mx + m ~ 1 = 0 (com m ^ -1 ) Resolução Cálculo de VÃ-: íisJ .rfi; a =v m + 1 & | (m + 1)x2 - 2mx + m - 1 = 0 =» j b = -2 m H c | im . í - 1 A = b2 — 4ac => A = (~2rh)2 -4(m + 1)(m | | 1) ■ A ^ 4 m 2 — 4(m2 - 1) ^ : 4m2® - 4m2 + 4 \^à H V4" = 2 x é a variável. 65 Cálculo das raízes: 2m + 2 2(m + 1) x - b ± \Tà 2a 2(m + 1X 2m ± 2 2(m + 1) 2(m + 1) 2m - 2 _ 2(m - 1) 2(m + 1) 2(m + 1 ) m ESI R esposta: S = 1, com m ^ -1 m + 1 Exercícios de Aplicação da TeoriaIt̂ÊiÊÊÊÊÊÊÊÊmÊÊmÊÊimÊÊÊÊÊÊÊÊÊÊmmÊKÊÊÊÊÊaÊÊÊÊÊmÊÊÊMÊÊÊÊÊÊÊÊÊÊÊÊm 1) Resolva as equações: 2) R eso lva a equação: (x + 2a)(x - a) = -2a2 Resolução (x + 2a) (x - a) * - 2a2 x2 - ax + 2ax - y2 8 ax | I * (x 8 x - 0 OU X + CL * 0 X = -a a) x2 - 36p2 = 0 b) 2a3x2 - 18aB = ; 0 Resolução x2 - 36p2 = 0 = > x 2 '*. lt>p2 Resolução 2a3X2 - 1fa5 =0 í - 2<X3) x * :± \ ¡ 3 6 p 2 X ¡¡ |'± '. 6 p X2 - 9a 2 I 0 ■X - ±" 3¿£. 5 «p B p a B W Resposta: S; = 4 -3 ^ +.3*}Resposta: 66 3) Ache o conjunto-solução da equação: (m $$ 3)x2 -S2(m - 1)x ¥ m + 1 = 0 à = bz - 4a .c = } A * [-2 (m - 7) ]2 - 4*(mx- 311®!m +%fj A * 4 (m - t f 2 ,- 4 (rn2 pm - 3rn. - .3) A * 4 (m2 - 2m + 7) - 4 (m2 - ,2m - 3) ■A t; 4m2 - $m + 4 - 4m2 + + T f A « ?6 >■ V ¥ = V T? =̂ 4 Resposta: . * . . .m.p.3. K M f W l i l f l 156) Determine o conjunto-solução das equações: a) 2x2 — 5ax + 3a2 j i o b) y2 — 2my + m2 — n2 = 0 157) Resolva a equação: 158) Ache o conjunto-solução da equação: Resolução CaZcuJto cie \ ÍK CãZduZo doiò hJXJLZzb -b ‘- í ;n/ ã 2a J f l l 2(m - 7j i 4 2(m'- 3) ; m Í2 L L l_ , 2(m - 3) ■ - 3 X V'- 1 lm - 6 2jrh -1 ) Exercícios Propostos 155) Resolva as equações: a) x2 J |4 9 b 2; - 0 b) 5x2 + 125a4 = 0 c)’ 2x2 - 72cx = 0 d » 7 x 2 1 14m6x È 0 k2x2 - 2pkx + p2 - q2 = 0 x2 - (a p b)x + ab = 0 159) Resolva q equação: 2px2 - (2p + í)x + 1 = 0 160) Resdlva a equação: XS _ (a + 1)x + a 161) Determine o conjunto-solução das equ Ç a) ax2 — (a2 + 1)x + a = 0 b) y2 - 2ay + a2 ^ b2 = 0 162) Resolva a equação: x>4- a x + b J j f e r x — a x — b 163) Ache o conjunto-solução da equação: x — 4m x — m m x - 4m 164) Determine o conjunto-verdade da equação: a b -------- I -------- = 2 x - b x - a 7. Soma e Produto das Raízes de uma Equação do 29 Grau Consideremos a equação do 2.° grau ax2 + b x ;- f ç = 0 e sejam x ’ e x” as suas raízes. Mostraremos as relações que existem entre os coefic ientes a, b e c e as raízes x ’ e x ” dessa equação. 1.a relação: Soma das raízes B - b + * - b " x \ + x ” E ------------------ + ------------_ 2a 2a X’ 4- X” - b + - b - 2a * - 2 b x \ + X" = ------ 2a -b X’:# ------- a X? 68 2.a relação: Produto das raízes ~ b + V ~ £ — b P i \ T à X’ • X” = x ’ • XM x ’ • x” = ? 2a 2a ( - b + \ r S ) ( — b - C E ) 4a2 ( ~ b ) 2 - (yT à y 4a2 b 2 - A x ’ • x” = x ’ • X” = x ’ • x ” = 4a2 b2 - (b2 1 4ac) Lembrete: § S ./= b2 — 4ac 4a2 4ac 4a2 X’ X” = Exercícios de A plicação d a T g o ria O produto das raízes da equação x2 + 3x - 10 - 0, 1) Calcule a soma e sem resolvê-la. Resolução x2 + 3x - 10 = 0 -b a = 1 b = - 3 c = -1 0 , ■ -------S yc'f X” № — Logo: X + x a 1 x’ + x” = 3 o W È m X' ■ x” í= S B ] ' H 1 Resposta: A soma é igual x- ■ x " » 1 0 3 e o produto® 10. 69 2 ) Ache k na equação (k 6)x2 - kx ~ 8 - 0 para que a soma da* raízes seja igual a 7. Resolução Devemos ter: X’ + x” & ______ a - ( - k ) 7 = ------- k - 6 k 7 ü ----- k - 6 7k - 42 6 k H 4 2 k = 7 Resposta: k = 7. 3) Determine k na equação x2 + kx + 36 =̂= 0, de modo que entre as raízes exista a relação: 1 1 5 x ’ x” 12 Resolução Sabemos que: b X ’ + X ” -- -----------------=* x ” S ~ k a c jj* x** —— ■ ' — —̂ x x i= 36 a Logo, vem: 1 1 5 x” + x ’ 5 x * + x " 12 xL. 4 x” 12 - k 5 36 12 É l l k ------ = 5 3 k fiw 16 Resposta: O valor de K é -15. 4) Calcule o valor de p, sabendo que a diferença das raízes da equação 2x* 2 ^ (p - i)x./+ p 4 1 4= o é igual a 1. Resolução A condição é: x” - x’ ¡§1 @ 5' Agrupando as equações © e © , vem: 2x” = 1 + — 2 4x” |= 2 + p. - 1 4x” = ,p + 1 P x" B --------- 4 Substituindo em ® , vem: b P Ü B x” => x’ + x” = (D a 2 Temos: p + 1c X’ i x’ (D a 2 P x” + x’ © 2 P 4 ~ 4x’ l 3 4̂ p p 1 3 xV = ----- 4 P 8 pa - 2p - 3 = 8p .+ 8 p2 - 10p - 11 = 0 A = 100 + 44 - 144 V ^ J g V T O = 12 Logo: Resposta: Os valores de p são: p = 11 ou p |» 5) Sem resolver as equações a seguir, calcule a soma e suas raízes: a) x2 + 14x + 45 H 0 b) — 2x2 | | 26x - 60 B 0 Resolução a) x2 +' 14x + 45 * 0 . ' + -26x - 60 = 0 x f + x" x ’ • X» ca B a HM xr + X1 B i 1 Bi -b _ -26 d " - 2 4 c B B i c I 6) C alcu le o valor de m na equação 2x2|§ 3x - i m produto das raízes seja igual a 5. Resolução . r -p j ' 3 ► 5 - § r ~ m - 3 • <7.0 • I * Ê 3 B m f 13Resposta: produto de * 13 B I para que o 72 Jto de 7) Calcule p, de modo que a soma dos quadrados das raízes da equação x2 + (p - 5)x - (p + 4) = 0 seja igual a 17. Resolução ( x . T + (x M) 2 ■ - * ( « + x ’*).2 - 2x<x” * Ti p p + $)'*>* Z i - № 4) 17 p 2 - 10p + 25 f S p J S * 17 p 2 $p > c 76 - 0 ' A = 62 - 4ac=£A * 64 - 4 • p s - b ± \ A à 2a 16 Resposta: ...P.j*:;§ e 0 Exercícios Propostos 165) Determine a soma e o produto das raízes das equações seguintes, sem resolvê-las: a) x2 10x ^ 4 ^ . 0 ;= 0 b) 3x2 + 21x - 2; ¿ ;.0 d) V Z x * 'r+ = 0 166) Dada a equação do 2.° grau (ro. -fe^Jx2 + (m - 9)x + 3 = °» calcule m para que 15 a soma das raízes s e ja ---------- . 2 167) Resolva a equação (m + 2)x2 + 4x - ( m + 1Tá= 0, sabendo que o produto de 3 suas raízes é ---------- . 4 168) Ache o valor de k na equação (k — 2)x2 — 3kx + 1 = 0, de modo que a soma das raízes seja igual ao seu produto. 169) A equação x2| l 2kx + k2 - k + 8 = 0 tem como raízes x ’ e x” . Ache k de modo que: ^ 1 , ^ 1 * 2 x’ 1 x” B 5 73 170) Seja a equação do 2.° grau a seguir, cujas raízes são x ’ e x ” . x2 + 6x + 7 H 0 Calcule: a) x ’ + x ” b) x ’ • x” c) (x')2 + (x” )2 1 1 d) ------ + ------ * x ’ x” X’ + 1 X ” + 1 e) — ----- 4- ---------- X” X’ 171) Calcule m para que a soma dos quadrados das raízes da equação x * |j§ mx + 2m +. 4 = 0 seja igual a 13. 172) Determine c na equação x2 - 20x + c = 0, de modo que uma raiz seja o triplo da outra. 173) Determine m na equação 4x2 — mx + 0, de modo que uma das raízes seja a quarta parte da outra. 174) Sendo x’ e x ” as raízes da equação x2 — 8x - f m = 0, determine m para que se tenha 3x’ — 4x” == 3. 175) Dada a equação ax2 + 3x + 1 = 0, calcule o valor de a, de modo que as raízes obedeçam à relação x’ = 2x” . 176) Determine os valores de k para os quais a equação: a) tem raízes simétricas b) tem uma só raiz nula (9 k H 12)x2 H (2 k , ® 7 )x 177) Seja a equação x2 + (m ;-^ 3 )x | j | - 2nrw = 0. Calcule m, de modo que: x ’ • x ” : — + - k J L j L = 0 . 2x” 2X’ 178) Sejam a e b as raízes da equação x2 - 3mx + m2H 0, tais que a21|| b? = 1,75. Calcule m2. 179) Calcule m, de modo que uma das raízes de x2 - f mx + 27 == 0 seja o quadrado da outra. 180) Ache m, de modo que as equações seguintes admitam as mesmas raízes. r x2 - (2m - í)x + 2m 4- 3 ^ 0 l x2 - (m |S - 2)x + m ;+ 2 S o 181) Se m e n são as raízes da equação 7x2 + 21 = 0, calcule (m + 7)(n + 7). 182) Calcule c na equação 64x2 — 160x + c = 0, de modo que uma raiz seja o triplo da outra. 183) Determine m na equação x2 2x + m = 0 para que se tenha: (x’)2 — (xn)2 = 2. 184) Calculem, de modo que a diferença entre as raízes da equação ,x2 — 15x + 6m + 2 = 0 seja igual a 3. : Substituindo esí fa a r i ? ? 4* 8. Determinação da Equação do 29 Grau Conhecidas as Raízes Consideremos a equação ax2 + bx + c = 0, cujas raízes são x* e x” . Dividindo ambos os membros da equação dada por a (a ^ 0), vem: ax2 bx c 0 ax2 + bx + c = 0 => ------2 ------- + ------'= ------ a a a a b c x2 + ------x + —— =?' 0 a a soma das raízes C C x’ • x ’B 9 ------ ou P = ------ a y a produto das raízes Substituindo esses valores na equação, obtemos: x2 - Sx + P = 0 Essa fórmula possibilita encontrar uma equação do 2.° grau sendo conhecidas as suas raízes. Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Obtenha a equação do 2.° grau cujas raízes são 5 e 9. Resolução Fazendo x ’ = 5 e x”Í^4 9, vem: H x” H E H j 9 5 14 ¡1 I S = 14 x* ■ x f | | | 5 • 9 = 45 => P =.45 Logo: x2 - Sx + P =gg0 j=* x2 4 14x + 45 = 0 Resposta: A equação é x2 - 14x + 45 = 0. 75 1 2) Ache a equação do 2.° grau cujas raízes são -------e 7. 2 Resolução 1 X« + x” --------------+ 7 2 -1 Efl 14 13 13__.— S ------- 2 2 7 2 Logo: x2 -¡ jS x + Pp= 0 => 13 7 2 2 2x2 - 1 3x - 7 I O Lembrete: Reduzindo todas as frações ao menor denominador comum, obtêm-se coeficientes inteiros. | P I # r / f efl1 I ■ i a) v3 |;1)) K* + | I m) De'ern)iri I dos núm Resposta: A equação é 2x2 - 13x - 7 = 0. 3) Ache a equação do 2.° grau cujas raízes são: $) Forme a I a) - 1 € ¡I’ b) a + I a) 5 e - 2 b) 1 + ^2 e 1 Sĵ ÉSVTT' Resolução a) x ' - 5 I U ¡ ¡ - 2 - / - 5 ■ x ’ + x - - 5 - 7 = 3 / . x 2 - S x + p = 0 P . x - 5 • H - ® . y -:y . S x : ' ) 0 . 1 b) x' - 1 f ...v/F e x" = j | j j VT S ■ x ' ,+ x " = 1 + s fT + I j - V T * 2 P = xV • x" = (7 + VT ) . | - \/fj s i :' 2 = M L o g e n X2 - S x + P - 0' x2 I 2x S I I 0 3 Núm« ■ '41* Consil Mravç ire a e> casQ. Quar i ra¡ feg® I <*) x2 - 3x - 10 * 0 , , R espo sta :.......................................¿ . -6) ..x* - 2X. - j « o 7a I Exercícios Propostos 185) Forme a equação do 2.° grau que tem como raízes — 4 e +2. 5 186) Componha uma equação do 2.° grau cujas raízes são os números ------ e -------- . 3 2 187) As raízes de umá equação do 2.° grau são 2 + V 3 e 2 ® V3. Determine essa equação. 188) Componha uma equação do 2.° grau cujas raízes são os números------ e — ------ . 5 * 2 189) Componha a equação do 2.° grau cujas raízes são m e 4m. 190) Forme uma equação do 2.° grau que tenha como raízes: b) m + 2n e m H 2n 191) Determine a equação cujas raízes são a média aritmética e a média geométrica dos números 4 e 9. 192) Forme a equação do 2.° grau que admite as raízes: a) —1 e — 3 b) a + 1 e 2a 9. Número de Raízes da Equação do 29 Grau C o n s id e re m o s a e q u a ç ã o do 2.° grau ax2 + bx + c ¡¡Jo. A tra v é s d a a n á lis e do d is c rim in a n te A = b2‘ - 4ac, podem os co nc lu ir so b re a e x is tê n c ia ou n ão das ra ízes de um a eq u ação do 2 .° grau. T e m o s trê s caso s : 1 .° ca s o : A > 0 Q u a n d o o d is c r im in a n te é um n ú m ero positivo, a eq u ação tem duas ra ízes re a is e d ife re n te s , d a d a s por: bffi Và üb 2a 2a L o g o , o c o n ju n to -s o lu ç ã o é: -b + VÃ. Qg - iVà 2a 2a 77 2 .° caso: A = 0 Quando o discriminante é nulo, a equação tem um a única raiz real, dada por: iM-li v i».x’ s*.;X 2a Nesse caso, podemos dizer que a equação tem duas raízes reais iguais ou uma raiz dupia. Logo, o conjunto-solução é: I f b 2a 3 .°c aso : A < o Quando o discriminante é um número negativo, dizemos que a equa ção não tem raízes reais, pela impossibilidade da extração da raiz quadra da de um número negativo no conjunto dos números reais. Logo, o conjunto-solução é: S Resumo: A > o Duas raízes reais diferentes A = 0 => Uma única raiz real ou duas raízes iguais a < 0 => Não existem raízes reais Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Sem resolver as equações a seguir, diga se possuem ou não raízes reais: a) x21 4x O 5 -0 . b) x2 + 3x .+ io o Resolução a) x2 B 4x ‘ ’A = b2 5 : 0 4ac =* A■ 4 (1 ) ( -5 ) i 16 + 20 ¿V = 36 •:> o (duas raízes reais diferentes) I .'VA r " . 1 f-1)! . 2H M ■ = jn = 3. flocule H "1,(16 ■ taa, S b | j i ta m \ 1 h ¡1¡ "t ■ ' > * V \ N 78 b) x2 + Зх + 10 l i О b2 - 4ас => Щ = 32 И 4 • 1 - Ю А = 9 Ü 4 0 л = - 3 1 < о (não tem raízes reais) Resposta: a) duas raízes reais diferentes b) não tem raízes reais equa- uadra- i \ l& 2) Calcule o valor de n para que a equação x2 - (n - 1)x + n - 2 - 0 tenha raiz dupla. Resolução Devemos ter: a = o = * b2 - 4ac - 0 (n - 1)2 - 4 - 1 • (n - 2 ) 1 0 n2 - 2n + 1 - 4n + 8 = 0 n2B - 6n + 9 1 0 Щ 1 36 -И зб = 0 6 ! o 6 2 2 Resposta: n = 3. 3) Calcule m, de modo que a equação x2 - (2m +*1)x + m - 1 = 0 admi ta 2 como raiz. Resolução Se x = 2 é raiz, temos: x2 - (2m + 1)x i m -^1 = 0 22 - (2m & 1) • 2 J j m Щ 1 = 0 4 - 4m Щ 2 + m - 1 = 0 -3 m p 1 •= 0 -3 m B -1 3m Ш 1 Resposta: O valor de m é ------ ■ 3 Lembrete: Raiz de uma equação é o valor de x que a torna verdadeira. 79 6kx + 3(k tenha 4) Calcule k para que a equação (3k ^ ',:W* duas raízes reais diferentes. Resolução Ve.ve.moA tvu A > 0 =* b* - 4ac > Ô Ufe)2 - 4(3fe + D [3(k - ■?)]> ^ 36k * - 72 (3fe + H t I - *')'•> 36fe 2 - - 7 2 13k2 - ,3fe,,+. 4 ? p 3ófe 2 - 3^fe2 + 36fe - . 72fe" + 12 > 0 24fe + 12 > | | | § 24fc > - BB Resposta: 5) Ache m para que a-equação x2 - 2x + m o não possua raízes reais. \M o maior ' p-1 \ m - 1 : ü «I, de mod Resolução $&vemo* tQJt: . A < 0 4acr <Í0:U - A - 4 • 1 •$(>№? l ..'4 l%m >̂ Z H f e Colo "00$ Resposta: ...ÃW.£..Uw..>.Jl 80 Exercícios Propostos WÊÊÊÊÊÊÊKnÊÊRÊÊKÊÊÊÊÊ 193) Determine os valores de m na equação 2x2 - 4x + m = 0, de modo que as raízes 194) Determine os valores de m para que a equação a seguir tenha raízes iguais: 195) Ache m para que a equação (2m + 1)x2 + 4mx 4- 2 (m E 1) = 0 tenha duas raízes distintas. 196) Ache k na equação 4x2 — (2 + k)x + 3 = 0, de modo que uma das raízes seja 1 . 197) Calcule a e b, sabendo que 1 e 2 são raízes da equação x2 — ax + b = 0. 198) Determine a para que as equações a seguir admitam uma raiz comum: 199) Calcule o valor de k na equação (3k + 1 )x2 + (2 k,,+ 2)x + k 0 para que as raízes sejam iguais. 200) Calcule o maior valor inteiro de m que torna as raízes da equação x2 E 3x + m - 1 = 0 reais e desiguais. 201) Calcule m, de modo que a equação (m — 6)x2 H |fm — 5)x — 1 = 0 admita a raiz 1 + y^íT” 10. Equação Biquadrada D en o m in am o s equação biquadrada, na variáve l x, to d a e q u a ç ã o q u e pode ser c o lo c a d a sob a fo rm a: sejam: a) reais e diferentes b) reais e iguais c) não-reais x2 — (m — 1 )x + m H 2 = 0 lízes ax4 ü bx* + c = 0 E xem plos: x4 + 3x2 - 5 | 0 s* a g 1 , b f j 3 e c ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ - 5 7x4 + 1 0 => a = 7, b = 0 e c 1 81 Resolução de uma Equação Biquadrada 1.° Exemplo: Resolva a equação: x4 - 9x2 IS 0 Resolução x* £ 9x2 = 0 <=> x2(x2 - 9) I 0 X2 = 0 OU X2 - 9 P 0 L e m b re te : x = 0 X2p= 9 x V9~ x m 8 ± 3 Resposta: S = { -3 , 0, 3} Quando um produto é nulo, pelo menos um dos fatores é nulo. 2.° Exemplo: Resolva a equação: x4 - 4x2 + 3 = 0 Resolução Nesse caso fazemos a seguinte mudança dé variável: x2 = y (artifício de cálculo) Logo: x4 - 4x2.+ 3 v= 0 =>s => (x2)2 - 4x2 + 3 = 0 y2 4y + 3 = 0 L e m b re te : Note que com o artifício usado transformou-se a equação biquadrada numa equação do 2.° grau. Resolvendo essa equação do 2.° grau, vem: A = b2 - 4ac =» m È 16 I 4 • 1 • 3 g = 16JJ 12 ■ 4 \/S~ = 2 V# - b ± V a" __________si w 4 ± 2 = 3 y m y 2a 2 - ^ ^ y ” = 1 mas: x2 ~ COBX>» ou Xa = 1 wB È S e M Resposta: S = { -V 3 j -1 ,1, V3 } 82 Exercícios de Aplicação ria i w .a 1) Determine o conjunto-solução das equações: a) 3x4 - 12x2 = 0 b) m4 + m2 = 0 R eso lução a) Jx1* - 12x} = 0 x1* - 4x2 * 0 x * ±2 b) m1* + m2 = 0 =£ m 2 [ m 2 + 1 ) / = ,0 R esposta : ü l . ......J í l 2) Ache o conjunto-solução da equação: x4 - 2x2 - 8 = 0 R e so lu çã o FúLZZndO X2 * y, y w y é; X1* - 2x2 - B * o F>-y2 - ty " S x2(x2 - 4) = 0 x2 * 0 ou x2 £ 4 * 0 x ¡5 0 x2 * 4 m2 á Òrou m2 + 1 - 0 m = 0 ' <, m2 - --r.- 'A * 4 + 32 A > 36 „ 2 ± 6 Y 4 togo : X2 * í/ ÉÊ|.2 0 4 ou x2 * ~f X * jlljíl x * * m X Resposta: s J h H 53 3 ) R eso lva , no con junto R, a e q u a ç ã o . |H H H J I 2 n ( x l 2) ( x - 2) ( x + i n ^ " 1) r 5 X ” 20 Resolução ( x + 2 ) í x - 2 ) ( x + Í)U - t) + 5x 2 * 2 0 , ( x * - 4 ) í x a - 7) + * M xh - x 2 - 4x 2 ■ > 4 + 5x 2 = 2'0 x v + 4 1 20 x4 = 76 Resposta: ..zÂzfSíÚ. Exercícios Propostos 202) Resolva as equações: a) x4 - 25x2 H o c) 3a4 + 6a2 = 0 1 b) y< - y2 = 0 d) 5m* - 0 16 203) Determine o conjunto-solução das equações: a) 5x4 + 2x2 - 3 ® 0 c) 3a4 - a2 - 4 ’J= 0 b) x4 - 13x2 4^36 == 0 d) 4m4 ^ 12m2 + 9 ; ; , i 0 204) Resolva as equações: a) x4 - 7x2 — 8 H o b) 2Í4 H õ t 2 + 3 '= 0 205) Ache o conjunto-solução das equações: a) 5x4 - 3x2 + 2 | 0 b) 3x4 + 5x2 | 2 = 0 206) Calcule o conjunto-verdade da equação: (x2.+ 1)2^ 4(x2 + 1 ) I 45 207) Resolva a equação: (x — 1 )(x2 + 1 )(x 4- 2 )^ =| x(x2 4- 1 ) 4- 1 0 208) Determine o conjunto-solução das seguintes equações: a) (x* 4- 3)2 4- (x2 % 2 ) * ^ 3x2(x2 - 1 J ^ 1 7 a2 4- 1 3a2 — 2 b) — --------- = ---------------- a2 - 4 7 a2 4- — 2 84 209) Resolva a seguinte equação literal: x4 + 3mx2B 4m2 = o 210) Calcule as raízes da equação: x4 - (m2 +1)x2 + m2 = 0 211) Resolva a equação: c4x4\ # c2(á2 b2)x2 ^ a2b2 = 0 11. Equações Irracionais Toda equação que contém pelo menos um termo com a incógnita sob radical ou com expoente fracionário é denominada equação irracional. Exemplos: Vx" = 4 ^ 2 x - 1 = x + 3■EJ I . x 4 + 2 l x - 1 Resolução de uma Equação Irracional A resolução de uma equação irracional baseia-se na seguinte proprie dade: Se A = B é uma equação que contém somente uma incógnita e A2 = B2 a equação que se obtém da anterior, elevando ambos os membros ao quadrado, temos: A = B B A2 := 1 B2 Demonstração: A2 ^ B2 «=> A2 I B2 I 0 (A + B)(a | B ) i 0 A f ;B = 0 ou A - B = 0 A | | | | B A * =. B Logo, a equação A2 = B2 contém todas as soluções da equação A = B, mas também pode admitir outras: aquelas da equação A § § -B , que são raízes estranhas introduzidas pela potenciação. As raízes da equação A j§ - B não satisfazem a primeira equação e são desprezadas. 85 Portanto, as equações A n B e A2 W B2 são equivalentes, isto é, têm o mesmo conjunto-solução. Essa propriedade foi demonstrada porque, para resolvermos uma equação irracional, precisamos eliminar todos os radicais da equação por meio da elevação dos seus dois membros a um mesmo expoente, tantas vezes quantas seja necessário. Durante a solução, devemos testar na equação inicial cadâ uma das possíveis raízes encontradas, pois ao elevarmos ambos os membros a um mesmo expoente, obtemos uma outra equação, que não possui necessaria mente o mesmo conjunto-solução da primeira, e podem aparecer raízes estranhas, que devem ser eliminadas. Há dois casos: 1.° caso: A equação contém um único radical Exemplo: Resolva a equação: Vx M M 3 X Resolução Vx B 1 + 3 f--x => =» Vx f l l I x - 3 ( Vx 1 ) i|b (x - 3 )9 x 9 1 B x2 - 6x + 9 x2 - 7x 1.1:0 = 0 A = 49 B 4 0 A B 9 ' 3 - b ± V S 7 ± 3 — x’:<# .15 Verificação: Para x | 5 => Võ - 1 + 3 = 5 V4 + 3 = 5 2 + 3 № 5 5 = 5 (verdadeira) Para x y 2 => V? - 1 4̂ 3 = 2 1 +. 3 B 2 4 =?i2 (falsa) Portanto, x = 2 é uma raiz estranha, isto é, não serve como solução. Resposta: S r̂ { 5 } L e m b re te : Isolamos o radical num dos membros e elevamos ambos os membros ao quadrado. 86 im amos #g| Exercícios de Aplicação da Teoria 1) Resolva a equação: Vx + 9 + x =■ 11 Resolução /x + . '97 + x * -b ± SL * s EBT ~ M : / x + 9 = í í - X ( Vx + 9 ) 2 = T í I - x ) 2 I xx + 9‘ * ' Í 2] - , + x 2 x2 - 23x +' 1 1 2 s 0 _ , A = .529 - 44 g - . A = 81 => & = 9 , x ' * 1 6 ' 23 ±9 ^ 2 " NuW 7 ' Ve/U^aação: Pclml x - 76 V í6 $ 9;. +. í6c = 11 5 + lè T̂ lTx\r ;(;lâ í = í í (Fatio) Pa/ia x /« $ 7 f=P~ V f + T ?. +,7 ^ jj - - 4 4- 7 *;í f JV̂ 11 = íí (VztidcLdeÂAa) Resposta: .....5.. * . 2) Ache o conjunto-solução da equação: V a ® 2a ¡1 3 + 1 Resolução Wm S S Ê + 1. d * WMk ¿ -A O . +.;3 | O-2 uSjfl VoHJbXYrfA i s ■ Resposta: ........................... I - 0 X - g í _ I = 0 a. + I ^ .p a e s S S i 312) Ache o cohiccld-vcrdedd dd dQd Ç B y /2 ~ + ‘* 213) Resolva a equação: 1 — x 214) Determine o conjunto-verdade da equ Ç~demi UOlOlllllllf? V —------------------------------------------------------------------------------ . 3X + 1 215) Determine o conjunto-solução da 215) Resolva a equação, supondo Z ^ , 2x- + 3x + V2x- + = 33 Sugestão: Faça 2x2 + 3x l a . g 217) Resolva a equação: 3Vx~ + -------P f f V%~ 218) Resolva a equação: 15+ 9 + = 8 219) Ache ° Coniunl°-s°lução da equação: 2 .0 caso: A equação contém dois 1° Exemplo: Vx2t-h 9 V Í x + 2 — \ / x ~ ou■«■/• '■adiçais I . V x ~ V x ~ Verificação: Para x = o =* V r í i + VÕÍTT l 2 1 + 1 = 2 2 = 2 (verdadeira) Para x = 8 =» Vq + j + V24 + 1 “1 2 3 + 5 = 2 8 = 2 (falsa) Resposta: S =! {0}. 2.° Exemplo: Resolva a equação: ^2x + V x + lB= 2 Resolução Elevando ao cubo ambos os membros da equação, vem: (V2x + VjT T ^ ) 3 = 2S 2x + Vx +. 1 ’:= 8 Vx +' í | | 8 - 2x (Vx + T)J- = ( 8 | 2x)2 ■ x + 1 = 64 - |32x + 4x2 4x2 B 33x +:̂ -63 # A = 332H 4 • 4 • 63 A s=5 1 089 - 1 008 A ==.81 21 x» = ----- (não satisfaz) 33 9 4 x g : H 24 ° ^ x " = ----- # 3 (satisfaz) 8 Resposta: S - №). 89 1) Resolva a equação: w Resolução /x + 1 + /2x - 1 = ^ M i +^ y d I I H B Wmmm ix - 7 = 36 x I 1 + 2 B B | /zx ' ■ “ * - 42 ' 3x (2» fàr- 5x “7 ) i * ( 42 - 3x] / 4(2x2 - 5x - 7) - 1 764 - 252x > 9x2 X2 - 232x + 1792~ = 0 A * 53 $24 - 7 168 ==)& = 46 656 S L = 216 8 [ veAdadzÁAo) + 232 B 0 H I = H fB x" = 224 (¿aiòa) P P 22*) Ca'( Det225) 226) De Resposta: .... ..................................................... 2) Determine o conjunto-solução da equação: V2m + 6 ^ ^ V 7 m -£¿14 - Vm 4 Resolução /2m + 6 = /7m + 14 - /w + 4 ||g (/2m~ + 6)2 »̂ (VTín + 14 - Vm + 4) 2 2m + 6 = 7m + 14 - 2/7m + 14 • ¿m"+T + m + 4 . 2m + 6 = 7m +74 - 2/7mz + 2ãm + 14m + 5T + m + 4 2i/7m2 + 42m + Tó * 6m + 12 ,(:2) v ' | ,(/7mz + 42m+.-56)?; *^(3m | 6 )2 2m2 - 6m - 2Ò * Ò '[;%) m2 - 3m - 10 = o , A * 9 +40 A = 49 => ^ = 7 227) Ri 228) F 229) ü Rite Potáanto S = {5} _ 3 ± 7 / m* \m » = 5 Uotcótjaz) * ~2 (m.o bOL&Jih&z) S = {5} Resposta: 90 Exercícios Propostos I m 220) Resolva as equações: + V x + 12 =: 6 b) 3 \/m - 1 = V7m -jV i ' 221) Determine o conjunto dos números reais que é solução da equação irracional: ..~V2x" g p f ^ + x p 1 I 222) Ache x EIN, tal que: : ^ 2 ^ f l V x I j 5 S V13 - x;*= 0 223) Resolva a equação, supondo ^= $ rN T V16 + X/x4 4- x^ - 4 -(% 224) Calcule m £ IN, de modo que: \a/m 8 jp 2 225) Determine m gyfN para que: V 3 m + -f1 f + V .m .tf 8 \/2 0 m t;+ 5 & 0 ! 226) Determine o conjunto-solução, em ÍR, da equação: V x 4- ga p 2>/x - 17= 0 227) Resolva a equação: V ã "'+ y/? fã ,+ 6 S ô 228) Resolva a equação^____________ V3 + Vx H o/x — \6-; = 1 ¿|f yf2~ 229) Sabendo que a é a raiz da equação 13 i l (x - l j 27d= x, calcule H B I 12. Sistemas de Duas Equações N este item resolverem os sistemas de duas equações com duas incóg nitas que, após a lgum as transform ações, recaem numa equação
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