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Matemática Básica em Mapas Mentais Vol. 1 Jorge Oliveira Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Agradecimento Agradeço a você que adquiriu este livro com objetivo de auxiliá-lo no aprendizado dos principais conceitos fundamentais da matemática básica. Nossa metodologia baseia-se no binômio apreender-praticando como ferramenta fundamental da fixação da teoria apresentada nesse livro. Buscamos condensar os principais temas do conhecimento matemático fundamental em mapas mentais, cuidadosamente elaborados, abordando os pontos chaves de cada tema a ser estudado. Além dos mapas mentais segue em outro arquivo a resolução de centenas de exercícios estratégicos que o ajudará a desenvolver habilidades matemáticas necessárias para compreensão temas mais complexos. “O homem que move montanhas começa carregando pequenas pedras”. (Provérbio chinês) Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Copyright © 2021 de Jorge Oliveira Todos os direitos reservados. Este e-book ou qualquer parte dele não pode ser reproduzido ou usado sem autorização expressa, por escrito, do autor ou editor, exceto pelo uso de citações em uma resenha ou trabalho acadêmico. Sobre o Autor. Professor atuando em diversos níveis educacionais, além de cursos preparatórios diversos. Pesquisador em modelagem do ensino da matemática. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Importante. Um conjunto sem elementos, é chamado de vazio, simbolizado por ∅ ou { }. Ele pode ser pensado como o resultado de uma especificação de elementos contraditória, por exemplo o conjunto A abaixo: A = {Naturais que são negativos}, A é vazio ou seja, A = ∅ ou A = { }. Extensão do conjunto Dizemos que um conjunto A é finito se é vazio ou se é possível se contar os elementos de A. Conjuntos que não são finitos são ditos infinitos. Conjunto – Intuitivamente, podemos entender um conjunto como uma coleção de objetos, sendo esses objetos reais ou abstratos. Os objetos de um conjunto são seus elementos. Representação – São representados por letras maiúsculas (A, B, C,...). Podemos descrever um conjunto de duas formas, ou especificando seus elementos, ou listando-os seus elementos. Diagramas de Venn – Outra forma de representar um conjunto é através de um desenho conhecido como diagrama de Venn. Conjuntos Exemplos: A = {estados do Brasil}; B = {0, 2, 4, 6, ... }; C = {x| x > 0 e x < 0} = ∅; D = {x| x é inteiro e par}. Exemplos: E = {x ∈ z|x2 = 4}; F = {0, 2, 4, 6, 4} = {0, 2, 4, 6 } G = {x ∈ N| x < 0} = ∅ H = {x| x é número real} = R @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Reunião ( ) Dados dois conjuntos A e B, a reunião entre A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A ou a B. Intersecção ( ) Dados dois conjuntos A e B, a interseção entre A e B é o conjunto formado pelos elementos que pertencem a A e a B, simultaneamente. Diferença ( ) Dados dois conjuntos A e B, a diferença entre A e B é o conjunto formado pelos elementos de A que não pertencem a B. AUB = 𝑋 | 𝑋 ∈ 𝐴 𝑜𝑢 𝑥 ∈ 𝐵 A ∩ B = 𝑋 | 𝑋 ∈ 𝐴 𝑒 𝑥 ∈ 𝐵 A − B = 𝑋 | 𝑋 ∈ 𝐴 𝑒 𝑥 ∉ 𝐵 Exemplos: {𝑎, 𝑏} ∪ {𝑐, 𝑑} = {𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑} 𝑎, 𝑏 ∪ 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑 = {𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑} 𝑎, 𝑏, 𝑐 ∪ {𝑐, 𝑑, 𝑒} = {𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒} 𝑎, 𝑏, 𝑐 ∪ ∅ = {𝑎, 𝑏, 𝑐} Exemplos: 𝑎, 𝑏, 𝑐 ∩ 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒 = {𝑏, 𝑐} 𝑎, 𝑏, 𝑐 ∩ 𝑎, 𝑏, 𝑐 = {𝑎, 𝑏, 𝑐} 𝑎, 𝑏 ∩ 𝑐, 𝑑 = ∅ 𝑎, 𝑏 ∩ ∅ = ∅. Exemplos: 𝑎, 𝑏, 𝑐 − 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒 = {𝑎} 𝑎, 𝑏, 𝑐 − 𝑏, 𝑐 = {𝑎} 𝑎, 𝑏 − 𝑐, 𝑑, 𝑒, 𝑓 = {𝑎, 𝑏} 𝑎, 𝑏 − 𝑎, 𝑏, 𝑐, 𝑑, 𝑒 = ∅ Interseção entre A e B Diferença entre A e BUnião entre A e B IMPORTANTE: No contexto de conjuntos, o número de elementos (n) da união resultante entre dois conjuntos A e B é dado por: n(A U B) = n(A) + n(B) – n(A ∩ B) O símbolo | deve ser lido como “tal que” ou “tais que”. A notação entre conjunto e elemento, x ∈ A (lê-se x pertence a A). Por outro lado se o elemento não pertencer ao conjunto A, escrevemos x ∉ A (lê-se x não pertence a A). Quando a interseção resultar em ∅ os conjuntos envolvidos são disjuntos. Conjuntos-Operações Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Conjuntos iguais - Dois conjuntos A e B são iguais quando todo elemento de A pertence a B e, reciprocamente, todo elemento de B pertence a A, ou seja: A = B ( x)(x A x B) Exemplos: 1º) {a, b, c, d} = {d, c, b, a}; 2º) {1, 3, 5, 7, 9, ...} = { x | x é inteiro, positivo e ímpar}; 3º) { x | 2x + 1 = 5} = {2}. Se A não é igual a B, escrevemos A ≠ B. É evidente que A é diferente de B se existe um elemento de A não pertencente a B ou existe em B um elemento não pertencente a A. Exemplo: {a, b, d} ≠ {a, b, c, d} Subconjuntos - Um conjunto A é subconjunto de um conjunto B se, e somente se, todo elemento de A pertence também a B. Com a notação A ⊂ B indicamos que “A é subconjunto de B” ou “A está contido em B” ou “A é parte de B”. O símbolo ⊂ (está contido) é o sinal de inclusão. Exemplos: 1º) {a, b} ⊂ {a, b, c, d} 2º) {a} ⊂ {a, b} 3º) {a, b} ⊂ {a, b} Quando A ⊂ B, também podemos escrever B ⊃ A, que se lê “B contém A”. Com a notação A⊄ B indicamos que “A não está contido em B”, isto é, a negação de A ⊂ B. Conjuntos-Subconjuntos @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Conjuntos-Inclusão “A é subconjunto de B” ou “A está contido em B” ou “A é parte de B” “A não é subconjunto de B” ou “A não está contido em B” ou “A é não é parte de B” “A não é subconjunto de B” ou “A não está contido em B” ou “A é não é parte de B” @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Z Q RN N Q’ R Q N Z Q Q´ R Q Q’+ R R C Não podem ser representados sob a forma de uma divisão entre dois números racionais! + N - Naturais Z – Inteiros Q - Racionais Q’- Irracionais R – Reais C - complexos C=a + b.i, a e b são reais, b ≠ 0 (imaginários) R =Q′ Q Conjuntos Numéricos Conjuntos Numéricos Q Z N Relação de Inclusão Q’ @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 ConjuntosNuméricos Ao analisarmos os conjuntos numéricos, observamos que alguns elementos são pertencentes a outro conjunto, por exemplo: o conjunto dos números naturais está contido no conjunto dos inteiros e o conjunto dos números inteiros está contido nos números racionais... @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 *Um algoritmo é uma sequência de procedimentos que devem ser realizados em uma ordem específica para alcançar determinado objetivo. O resultado adição é chamado de soma. Assim, não confunda a adição, que é uma operação, com a soma, que é o resultado de uma adição Para adicionar dois números, siga o algoritmo* abaixo: (1) Inicie na casa das unidades. (2) Some os algarismos da casa em que está. Se a soma desses algarismos for maior que 9, acrescente o dígito das dezenas dessa soma à próxima casa. (3) Se ainda existirem novas casas decimais à esquerda, avance para a próxima casa e repita o passo (2). (4) Se não existirem novas casas, pare. Exemplo: Calcule o resultado da adição 374 + 285. Na casa das unidades, somamos os dígitos dos dois números e obtemos 4 + 5 = 9. Como essa soma tem apenas um único dígito, o 9, esse é o algarismo das unidades do resultado. Na casa das centenas, a soma dos dígitos é 3 + 2 = 5, deve-se acrescentar o 1 que foi obtido no passo anterior, Assim chegamos a 5 + 1 = 6. Assim adição 374 + 285 resulta = 659. Passamos, para a casa decimal. A soma dos dígitos é 7 + 8 = 15. Como essa soma tem dois algarismos, o dígito das dezenas obtido (1) é adicionado à próxima casa, (“vai um”). Algoritmo da Adição Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Algoritmo da Subtração A subtração é a operação inversa da adição, noseguinte sentido: Ao adicionarmos um numero b a um numero a, obtemos x = a + b. Subtraindo b desse resultado x, voltamos ao numero original a. Da mesma forma que x é a soma de a e b, dizemos que a é a diferença entre x e b. Para calcular a diferença entre dois naturais (o maior subtraído do menor), proceda como segue: (1) Inicie na casa das unidades. (2) Subtraia os algarismos da casa em que está. (2.a) Se a subtração desses algarismos for menor do que 0, adicione 10 ao valor encontrado tornando-o positivo. Quando isso ocorrer, deve-se retirar 1 do valor obtido pela subtração dos dígitos na próxima casa. (2.b) Se a subtração desses algarismos for maior ou igual a 0, este novo valor será o algarismo do resultado. (3) Se ainda existirem novas casas decimais à esquerda, avance para a próxima casa e repita o passo (2). (4) Se não existirem novas casas à esquerda, pare. Uma maneira de representar visualmente a operação de subtração é através de “bolas positivas” e “bolas negativas”. Por exemplo, a operação 5 − 3 = 2, pode ser visualizada como: 5 (minuendo) - 3 (subtraendo) 2 (resto ou diferença) Em símbolos, a + b = x a = x − b. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Considere a subtração 548 − 273. Iniciando na casa das unidades, subtraímos os dígitos dessa casa, obtendo 8 − 3 = 5. Como essa subtração não é negativa, o valor obtido é o algarismo das unidades do resultado. Na próxima casa decimal, a subtração dos dígitos é 4 −7 < 0. Como esse valor é negativo, tomaremos emprestado 1 centena da próxima casa decimal e, acrescentamos 10 nessa casa e subtraímos 1 da próxima casa. Agora, veja que 10 + 4 − 7 = 7, que é não negativo. Este valor corresponde ao dígito das dezenas do resultado. Como ainda ha casas decimais à esquerda, passamos para a próxima casa e repetimos o processo. A subtração dos dígitos é 5 − 2 = 3, mas ainda devemos subtrair 1, pois foi necessário um ajuste no passo anterior. Assim, chegamos a 3 − 1 = 2, e, como esse valor é não-negativo, ele corresponde ao dígito das centenas do resultado. 548 − 273 = 275. Algoritmo da Subtração @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Algoritmo da Multiplicação A multiplicação é uma operação que pode ser definida a partir da noção de adição. Dados a e b números naturais, definimos a multiplicação de a por b, lida a vezes b e denotada a × b, por: a × b = b + b + · · · + b (a vezes) Os números a e b são denominados fatores da multiplicação, enquanto o resultado a × b é o produto. Por exemplo, 4 × 5 = 5 + 5 + 5 + 5 = 20 Algoritmo da Multiplicação Existem diversos algoritmos para se realizar uma multiplicação, tratar aqui de alguns que julgamos ser mais interessantes e simples: 1) O método caixa Ambos fatores são quebrados (particionados) em suas centenas, dezenas e unidades. Os produtos são calculados em partes, através de multiplicações simples, e somados no final, gerando o resultado. Como exemplo, o produto 35 × 13 pode ser calculado utilizando-se a grade, onde a soma de todas caixas resulta 455, que é o valor do produto 35 × 13. x 30 5 10 300 50 3 90 15 35 × 13 = 300 + 50 + 90 + 15 35 × 13 = 455 @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Observações •A ordem dos fatores não altera o produto; •O algoritmo pode ser utilizado para multiplicar apenas dois fatores; •Colocar o fator menor na parte de baixo facilita a conta. 2) Na prática, utilizamos uma estrutura tabelar para realizar multiplicações. 9 5 6 9 4 FATOR FATOR X 2 3 3 4 1 5 5 6 7 7 8 3 8 9 2 4 6X udcmDm 3 8 9 X 6 (unidades) = 2334 3 8 9 X 4 (dezenas) = 1556 3 8 9 X 2 (centenas) = 778 2334 x 1 + 1556 x 10 + 778 x 100 = 95694 389 246X Produto @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Algoritmo da Divisão Vamos começar observando algumas divisões: Valem as seguintes relações para esses números: 14 = 5·2 + 4, 12 = 3·4 + 0, 15 = 4·3 + 3 e 18 = 6·3 + 0. Algoritmo da Divisão Em geral, em uma divisão, onde b ≠ 0, temos: - Quando uma divisão é exata, o resto r é igual a zero e a igualdade podemos escrever que: a = b·q. Neste caso, dizemos que a é múltiplo de b, ou que a é divisível por b, ou ainda que b divide a (b|a). - Quando um número natural tem exatamente dois divisores, ele é chamado número primo, além disso, se um número natural diferente de 0 e de 1 não é primo, dizemos que ele é composto. a, b, q e r são chamados dividendo, divisor, quociente e resto, respectivamente, e vale a seguinte relação a = b·q + r, onde 0 ≤ r < b. @superaulasbr ba r q Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Divisibilidade por 4 Um critério de divisibilidade é uma regra que permite avaliarmos se um dado número natural N é ou não divisível por outro número natural. Divisibilidade por 2 Um número N é divisível por 2 quando seu algarismo das unidades for divisível por 2, ou seja se ele for par. Um número N é divisível por 4 quando seus dois últimos algarismos formam um número divisível por 4 Divisibilidade por 8 Um número N é divisível por 8 quando seus três últimos algarismos formam um número divisível por 8. 𝐆𝐞𝐧𝐞𝐫𝐚𝐥𝐢𝐳𝐚çã𝐨𝟏: Um número natural N é divisível por 2 se o número formado pelos últimos p algarismos de N for divisível por 2 . Tente verificar!! Divisibilidade por 3 Um número N é divisível por 3 se a soma dos seus algarismos for um número divisível por 3. Divisibilidade por por 9 Um número N é divisível por 9 se a soma dos seus algarismos for um número divisível por 9. Divisibilidade por 5 O critério de divisibilidade por 5 é muito simples. Um número N é divisível por 5 se seu algarismo das unidades for 0 ou 5. Generalização2: Um número natural N é divisível por 5 se o número formado pelos últimos p algarismos de N for divisível por 5 . Tente verificar!! Um número natural N é divisível por 11 quando a diferença não negativa entre a soma dos algarismos de ordem ímpar (S ) e a soma dos algarismos de ordem par (S ) for divisível por 11. Divisibilidade por 11 Um número natural N é divisível por 7 quando a diferença não negativa entre a soma dos números das classes ímpares (S ) e a soma dos números das classes pares (S ) é um número divisível por 7. Divisibilidade por 7 Divisibilidade @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Número decimal que apresenta períodos que se repetem infinitamente: 4 9 = 𝟎, 444 … (dízima simples) 13 36 = 0, 𝟑𝟔111 … (dízima composta) Fração geratriz Fração geratriz Denominadores: iguais: 3 6 + 5 6 = 5 + 3 6 = 𝟖 𝟔 “Soma-se os numeradores e conserve o denominador.” Denominadores diferentes: 2 3 + 1 6 = 4 + 1 6 = 𝟓 𝟔 “Reduza as frações ao mesmo denominador”(m.m.c. entre eles) Multiplique numerador por numerador e denominador por denominador: 3 8 × 4 15 = 12 120 = 𝟏 𝟏𝟎 1 8 × 16 3 = 16 24 = 𝟐 𝟑 1 2 × 6 = 6 2 = 𝟑 2 3 × 3 2 = 6 6 = 𝟏 Multiplique a primeira fração pelo inverso da segunda fração: 3 8 : 4 15 = 3 8 × 15 4 = 𝟒𝟓 𝟑𝟐 3 8 : 2 = 3 8 × 1 2 = 𝟑 𝟏𝟔 3 4 : 3 4 = 3 4 × 4 3 = 𝟏 Soma DivisãoMultiplicação Calcule x = 0,444… 10𝑥 = 4,444 … 𝑥 = 0,444 … 9𝑥 = 4 → 𝑥 = 4/9 Calcule y = 0,36111... 1000𝑦 = 361,111 … 100𝑦 = 36,111 … 900𝑦 = 325 y = 325 900 = 13 36 DízimasDefinição Toda fração indica uma divisão: 7 2 = 3,5 1 3 = 0,333 … (decimal exato) (decimal periódico) numerador denominador - Fração Geratriz - @𝑆𝑢𝑝𝑒𝑟𝑎𝑢𝑙𝑎𝑠𝐵𝑟 Frações @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Soma e subtração - Escreva vírgula sob vírgula completando com zeros as ordens inexistentes e utilize o algoritmo conhecido da soma/subtração. Multiplicação - Verificar a quantidade de casas decimais das parcelas e utilize algoritmo conhecidoda multiplicação. Dê ao resultado o número de casas decimas de acordo com o as parcelas. Divisão - Transformar dividendo e divisor em números inteiros, multiplicando-os pelo mesmo número e utilizar o algoritmo conhecido da divisão. Super Dicas Para resoluções rápidas: I) Dividir por 0,5 é o mesmo que multiplicar por 2.Ex. 7 ÷ 0,5 = 14 (7x2). I) Multiplicar por 10, 100, 1000... Verifique a quantidade de zeros à direita do 1 e desloque a virgula do número que está sendo multiplicado para direita, de modo que; se x10 uma casa, se x100 duas casas, se x1000 três casas... Exemplo: 2,31x10 = 23,1. III) Dividir por 0,1, 0,01, 0,001... Verifique a quantidade de zeros a esquerda e multiplique o por 10 se 0,1, 100 se 0,01, 1000 se 0,001... Ex. 37 ÷ 0,01 = 37x100 = 3700. 5,55 1,53 5,55 1,53 7,08 ? Soma + 5,2 1,15 5,20 1,15 4,05 ? Subtração − Multiplicação 2,5 6,5 2,5 6,5 125 150 16,25 × × Divisão 155 50 15 3,1 50 0 50 0 × 100 × 100 1,55 0,5 ? Números Decimais → ? →→ @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 MMC Propriedade MDC Entre dois números primos entre si, o MMC será o produto deles. • Ex. 7 e 8 são primos entre si, então: MMC(7 ; 8)= 7.8 = 56 O produto de dois números inteiros pode ser determinado pelo produto entre MMC e o MDC desses números. Entre dois números em que o maior é divisível pelo menor, o MMC será o maior deles. Máximo Divisor Comum 56 14 0 𝒓 126 70 56 14 𝒅 1 1 4 𝒒 𝐸𝑥: 𝑚𝑑𝑐 126 ; 70 = 14 Método Divisões Sucessivas 6 , 16 2 23 , 8 3 , 4 3 , 2 2 2 3 , 1 1 , 1 3 𝑚𝑚𝑐 6, 16 = 2 . 3 = 16.3 = 48 𝐸𝑥. 𝑚𝑚𝑐 6, 16 = ? MMC e MDC Mínimo Múltiplo Comum 𝐸𝑥. 𝑚𝑚𝑐 6 ; 16 = 48 Dois números são considerados primos entre si, se o MDC deles for 1. • Ex. MDC(6,7) = 1, então eles são primos entre si. Dois números Naturais consecutivos sempre são primos entre si. Se a e b são inteiros e a = q.b + r, onde q e r são também inteiros, então MDC (a ; b) = MDC (b ; r) Propriedades MMC e MDC @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 A potência de um número não nulo só será negativa, se a base for negativa e o expoente ímpar. Radiciação (+) 𝒑𝒂𝒓 = + 𝑬𝒙. 𝟗 = 𝟑 (−) 𝒑𝒂𝒓 = ∄ 𝒆𝒎 𝑹 𝑬𝒙. −𝟏 = 𝒊 (imaginário) (−) í𝒎𝒑𝒂𝒓 = − 𝑬𝒙. −𝟖 𝟑 = −2 (+) í𝒎𝒑𝒂𝒓 = + 𝑬𝒙. 𝟐𝟕 𝟑 = 𝟑 −2 = −2 −2 = 𝟒 −2 = −2 (−2) −2 = −𝟖 +2 = +2 +2 = 𝟒 +2 = +2 +2 +2 = 𝟖 Potência Divisão Multiplicação Sinais IGUAIS resultado (+) Sinais DIFERENTES resultado (−) +3 × +5 = 𝟏𝟓 −3 × −5 = 𝟏𝟓 −30 : +5 = −𝟔 Adição Subtração Atenção: - (-a) = -1 × (-a) = + a Regras de Sinais ( 𝟎 )𝒏ã𝒐 𝒎𝒖𝒍𝒐 = 𝟎 (−𝟐)𝟐 ≠ −𝟐𝟐(−)𝒑𝒂𝒓= + (−)í𝒎𝒑𝒂𝒓= − Atenção: Operações Com mesmos sinais: Soma-se os módulos e conserva-se o sinal: (-3) + (-5) =-8 Com sinais diferentes: Subtraia o maior módulo (| |) pelo menor módulo e dê ao resultado o sinal do número de maior módulo. (-3) + (+5) = +2 |-3| = 3 e |+5| = 5 @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 xn = x.x.x...x (n vezes) expoente base 𝑦 ≠ 0 𝑥 ≠ 0 𝑦 ≠ 0 . 𝑥 ≠ 0 −2 ≠ (−2) 10 = 1 00 … 0 (𝑛 𝑧𝑒𝑟𝑜𝑠) 0 = ∄𝑥 = 𝑥𝑥 = 1 Atenção Importante Potenciação @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 𝑦 ≠0 𝑥 .. ∗ índice radicandoradical n ∈ N n ≥ 2 Radiciação @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 S A D Divisão Adição Subtração Qual o resultado da expressão abaixo (1 ou 81?) P E M D A S Em matemática, ordem de operações refere-se à convenção que indica a ordem pela qual devem ser realizadas as operações numa expressão numérica. Essa ordem de Resolução sempre da esquerda para direita obedecendo a hierarquia do P.E.M.D.A.S. (resolva da esquerda para direita) Expressões Numéricas E M Parênteses Expoentes Multiplicação P @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Ex.: proposição: 𝒏 , Lê-se : "três divide 4 , para todo número natural.” ( | )divide; ( ) qualquer que seja; ( ) pertence. Uma sentença pode ser vista como a expressão de uma proposição, algo que possa ser classificada como falsa ou verdadeira. São construídas a partir de outras sentenças, denominadas atômicas (partes) unidas por meio de conectivos e quantificadores, tais como ±, =, ≠, <, >, , , , , , , ≡ …. Sentença aberta (equação aberta ou inequação aberta) é descrita assim porque seu valor não pode ser determinado até que suas variáveis sejam substituídas por números. As sentenças abertas sempre contêm variáveis e são chamadas também de funções proposicionais e podem assumir os valores lógicos verdadeiro ou falso (V ou F), discutível, pois depende do valor dado às variáveis. Sentença fechada Sentença Aberta Sentença Aberta Sentença fechada N Exemplos: Sentenças Matemáticas @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Fatoração Fatoração – Fatorar uma expressão algébrica inteira significa escrevê-la como produto de outras expressões algébricas caso isso seja possível. Técnicas d fatoração são fundamentais para resolução de muitos problemas mais elaborados em matemática. Sem esses artificio algébrico tais problemas se tornariam excessivamente complexos em sua resolução. Forma Fatorada – Dizemos que a forma fatorada de uma expressão algébrica é uma que represente a expressão original mantendo sua identidade algébrica. Ex: (x + y).(x - y) é uma forma fatorada da expressão x² - y². Fator comum Ex1: 6a3 + 2a2 - 10ª 6a3 + 2a2- 10a = 3.2aa2 + 2aa- 5.2a = 2a(3a2 + a - 5) (forma Fatorada) Agrupamento Ex2: ac + bc + ad + bd ac + bc + ad + bd = c(a + b) + d(a + b) = (a + b)(c + d) (forma fatorada) Trinômio 2º Grau Se x2 – Sx + P é um trinômio de raízes a e b, e sendo S = a + b e P = a - b, podemos escrever: x2 – Sx + P = (x –a)(x –b) (forma fatorada) Alguns casos de Fatoração @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Inequações Inequação – É toda representação de duas ou mais sentenças abertas que são comparadas por meio de uma ou mais desigualdades. Conectivos de Desigualdade ( ) a b significa “a é maior que b” a b significa “a é maior ou igual a b” a b significa “a é menor que b” a b significa “a é menor ou igual a b” Propriedades importantes Dados x e y números reais quaisquer, então x > y será verdade se e somente se: x + z y + z, para todo z real positivo. x.z y.z, para todo z real positivo. x.z y.z, para todo z real negativo. Exemplo: Um Feirante, após ter vendido x melancias a R$ 3,00 cada, vendeu as ultimas por um total de 70,00. Qual é a quantidade mínima de melancias que ele deve vender a r$ 3,00, sabendo que ele obteve mais de 100,00 nessa venda? 3x + 70 > 100 → 3x > 100 – 70 3x > 30 → x > 30/10 → x > 10 Ou seja deverá vender pelo menos 11 melancias. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Sistema Linear – Nesse primeiro momento vamos definir sistema linear de equações do 1⁰ grau com duas equações e duas incógnitas, como sendo um conjunto finito, formado por duas equações de 1º grau), em que cada uma dessas equações possui duas incógnitas. Uma solução do sistema é um par ordenado (x1 ; y1) de números reais, tais que: ax1 + by1 = e cx1 + dy1 = f ax by e cx d f Métodos de Resolução Adição: Consiste em adicionar membro a membro as equações do sistema, previamente multiplicadas por números reais adequadas, com o objetivo de diminuir a quantidade de incógnitas. Substituição: O método da substituição consiste em isolar o valor de uma das incógnitas em uma das equações e substituir este valor nas outras equações. Sistemas Lineares @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88- HP159016418994217 É toda equação definida por: ax2 bx c 0 Onde a ∗e b c Raízes da Função – São determinadas pela "Fórmula Resolutiva“. x b a b ac O discriminante determina a existência de raízes reais para a equação, de modo a considerar: Equação do 2°grau ax𝟐 bx c ∆ = 𝟎 → 𝒙 = −𝒃 𝟐𝒂 ∆ > 𝟎 → 𝒙 = −𝒃 ± ∆ 𝟐𝒂 ∆ < 𝟎 , existem raízes reais distintas; , existem raízes reais iguais; , não existem raízes reais. Relação entre coeficientes e as raízes da equação: soma das raízes. produto das raízes. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Expressões algébricas – são expressões matemáticas que possuem números (Coeficientes) e letras (Parte Literal), também chamadas de variáveis. Polinômio - expressão algébrica formada pela adição de vários monômios. Ex: 4xy3 + 2x2y – xy. Termo algébrico ou Monômio - expressão algébrica que possui um único termo algébrico: Ex.: 5ab2. Grau do monômio - é a soma dos expoentes da sua parte literal; a) -3x4 possui apenas uma incógnita de expoente 4, então o monômio é do 4º grau. b) 8x2y5 possui duas incógnitas e dois expoentes, então devemos somá-los 2 + 5 = 7, portanto esse monômio é de 7º grau. O monômio de maior grau define o grau de um polinômio do qual faz parte. Variáveis (x e y) Coeficientes (3; 2) 3x2 – 2xy + 8 Monômio Operadores ConstanteExpoente Monômio Exemplo: Polinômio Expressões Algébricas @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Identidade Algébrica – é uma equação em que os dois membros são expressões algébricas e que é verdadeira para quaisquer valores que se atribua às variáveis envolvidas. Atenção – Matematicamente são diferentes: “quadrado da soma ” e “soma de quadrados”, “cubo da soma ”e “soma de cubos” Produtos Notáveis - são identidades algébricas que merecem ser destacadas por conta da grande frequência com que aparecem quando operamos com expressões algébricas. Cubo da Soma de três termos. Cubo da Soma. Cubo da diferença. Soma de Dois Cubos. Diferença de dois Cubos. Quadrado da Soma. Produto da Soma pela diferença. Quadrado da Diferença. Principais Produtos Notáveis Produtos Notáveis @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Fatoração Fatoração – Fatorar uma expressão algébrica inteira significa escrevê-la como produto de outras expressões algébricas caso isso seja possível. Técnicas d fatoração são fundamentais para resolução de muitos problemas mais elaborados em matemática. Sem esses artificio algébrico tais problemas se tornariam excessivamente complexos em sua resolução. Forma Fatorada – Dizemos que a forma fatorada de uma expressão algébrica é uma que represente a expressão original mantendo sua identidade algébrica. Ex: (x + y).(x - y) é uma forma fatorada da expressão x² - y². Fator comum Ex1: 6a3 + 2a2 - 10ª 6a3 + 2a2- 10a = 3.2aa2 + 2aa- 5.2a = 2a(3a2 + a - 5) (forma Fatorada) Agrupamento Ex2: ac + bc + ad + bd ac + bc + ad + bd = c(a + b) + d(a + b) = (a + b)(c + d) (forma fatorada) Trinômio 2º Grau Se x2 – Sx + P é um trinômio de raízes a e b, e sendo S = a + b e P = a - b, podemos escrever: x2 – Sx + P = (x –a)(x –b) (forma fatorada) Alguns casos de Fatoração @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 𝒙% 𝒅𝒆 𝒚 𝒚% 𝒅𝒆 𝒙 São iguais Aumento (A) 𝑨 = 𝒙% 𝒅𝒆 𝒑 ex.: sendo p = $150 um AUEMENTO de 20%: 𝐴 = 20 100 . 150 = $30 Valor Final (Vf) 𝑽𝑨 = 𝒑 + 𝑨 𝑽𝑫 = 𝒑 − 𝑫 VA = 150 + 30 = $180 VD = 150 – 45 = $105 A u m e n t o D e s c o n t o 𝟑𝟎% = 𝟑𝟎 𝟏𝟎𝟎 = 𝟎, 𝟑 Exemplo 1 ex.: sendo p = $150 um DESCONTO de 30%: 𝐷 = 30 100 . 150 = $45 Desconto (D) 𝑫 = 𝒙% 𝒅𝒆 𝒑 𝟏𝟎% 𝒅𝒆 𝟔𝟎 = 𝟔 𝟔𝟎% 𝒅𝒆 𝟏𝟎 = 𝟔 Exemplo 2 lê-se: "por cento"% As razões de denominador 100 são chamadas de razões centesimais, taxas percentuais ou simplesmente de porcentagens. Porcentagem @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Aumentos/Descontos sucessivos podem ser calculado por: Onde i1,i2,i3…in são os aumentos (+) ou descontos (-) aplicados sucessivamente. ex: Dois aumentos sucessivos de 10% equivalerá: Vf = p.(1 + 0,1)(1 + 0,1) = 1,21p, ou seja, equivalerá ao final a 21% de aumento. Fator de correção (1+i) Multiplica-se por (1 + i) (1 - i) Aumento de i Desconto de i i = percentual de aumento ou desconto em decimal. Vf = p.(1 + 20%) = p.(1 + 0,2) Vf = 1,2.p Valor final = p.(1 - i) Valor final = p.(1 + i) O fator de correção é usado com frequência em cálculos de varrições sucessivas percentuais (correções percentuais). Vf = p.(1 - 20%) = p.(1 - 0,2) Vf = 0,8.p Ex1:Um AUMENTO de 20% num preço p é o mesmo que: Ex2:Um DESCONTO de 20% num preço p é o mesmo que: Super Dica Vf = p.(1 + i1 )(1 + i2)(1 - i3 )… Para atualizar valores basta . @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Juros Juros (J) – Valores obtidos pela remuneração de um capital aplicado ou emprestado. Juros Simples (Js) – São os juros remuneratórios aplicados sobre o CAPITAL de forma linear em todos os períodos, ou seja, o valor sobre o qual incidem juros não muda ao longo do tempo. Juros Compostos (Jc) – São os juros em que a cada período, são somados ao capital, para o cálculo de novos juros nos períodos seguintes. São conhecidos como “juros sobre juros”. Montante (M) – O montante equivale ao valor futuro (total) de uma operação financeira, adicionando ao valor do capital inicial Importante No cálculo de Juros Simples ou Compostos a taxa (i) e o tempo (t), devem concordar, ou seja, se a taxa for aplicada ao mês, o tempo deve estar em meses. Juros Compostos M = C(1 + i)t Jc = M - C ondeonde Juros Simples Js = C.i.t M = C + Js C = capital t = tempo i = taxa Em palavras @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Proporcionalidade Proporcionalidade – Qualidade de proporcional, do que possui uma relação idêntica com outra coisa, especialmente intensidade, volume, massa etc. Proporção direta - Sejam (a, b, c) e (A, B, C) duas sequências de números não nulos, dizemos que essas sequências serão: Onde k é chamado de constante de proporcionalidade. i) Diretamente proporcionais se existe um número k tal que: ii) Inversamente proporcionais se existe um número k tal que Ex1: Um concreto é obtido misturando – se uma parte de cimento, duas de areia e quatro de pedra. Qual será a quantidade de areia a ser utilizada, se o volume em m³ a ser concretado é de 378 m³? Solução: sendo as grandezas envolvidas são diretamente proporcionais teremos: 𝑪 𝟏 = 𝑨 𝟐 = 𝑷 𝟒 = 𝒌 C = k ; A = 2k ; P = 4k C + A + P = 378 → 7k = 378 → k = 5 quantidade de areia será: A = 2k = 2.54 = 108m3 Ex2: Uma escola resolveu dividir 33 livros entre Ana (1 falta), Beatriz (2 faltas) e Carla (3 faltas), em partes inversamente proporcionais às suas a faltas em um mês. Quantos livros Beatriz recebeu? Solução: sendo as grandezas são inversamente proporcionais teremos: 𝑨 × 𝟏 = 𝑩 × 𝟐 = 𝑪 × 𝟑 = 𝒌 𝐴 = 𝑘 ; 𝐵 = 𝑘 2 ; 𝐶 = 𝑘 3 A + B + C = 33 → 𝑘 + + = 33 → k = 18 B = k/2 = 18/2 → B = 9 livros @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Proporção – É a igualdade entre duas razões Propriedades Razão – é a relação existente entre dois valores representada aritmeticamente como um quociente entre eles. Lê - se “ a está para b”, b ≠ 0. Antecedente Consequente Escala A escala é a razão entre o tamanho no mapa e o tamanho real. Velocidade Média É a razão entre o deslocamento e o intervalo de tempo. Densidade Demográfica É a razão entre a população e a superfície do território ocupado. “ O produto dos meios é igual ao produto dos extremos.” Algumas razões importantes Razão e Proporção extremosmeiosextremosmeios @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 i) Identificar a proporcionalidade entre as grandezas envolvidas ii) Escreva cada grandeza de modo que a incógnita fique isolada em um dos lados da igualdade na equação. iii) Inverter a (as) grandeza (as) com sentido (os) oposto (os) ao da incógnita, de modo que todas fiquem no mesmo sentido ao escrever a equação, após equação. 𝑮𝟏 𝑮𝟐 𝑮𝟑 𝒂 𝒃 𝒄 𝒅 e 𝒙 Regras de três Regra de três - é um mecanismo da matemática utilizado para resolver problemas que envolvem duas ou mais grandezas que se relacionam de modo diretamente ou inversamente proporcionais. A regra de três simples A regra de três simples, na matemática, é uma forma de descobrir um valor a partir de outros três, divididos em pares relacionados cujos valores têm mesma grandeza e unidade. A regra de três Composta Utilizamos para descobrir um único valor a partir de cinco ou mais valores já conhecidos, e tendo em conta que os valores referentes a uma mesma classe de objeto têm de estar na mesma unidade de medida. G3 é inversamente proporcional às demais grandezas:. 𝑮𝟏 𝑮𝟐 𝑮𝟑 𝒂 𝒃 𝒄 𝒅 e 𝒙 G3 diretamente proporcional às demais grandezas: Equacionamento @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Estatística - Metodologia científica utilizada para obtenção, organização e análise de dados. Tipos de Variáveis Qualitativa Nominal Ordinal Quantitativa Contínua Discreta Variáveis - Em estatística, uma variável é a característica dos elementos da amostra que nos interessa averiguar estatisticamente. Importante: Uma variável originalmente quantitativa pode ser coletada de forma qualitativa. Por exemplo, a variável idade, medida em anos completos, é quantitativa (contínua); mas, se for informada apenas a faixa etária (0 a 5 anos, 6 a 10 anos, etc...), é qualitativa (ordinal). Variáveis Quantitativas São variáveis que podem ser medidas em uma escala quantitativa. Podem ser: Contínuas: São mensuráveis, assumem valores em uma escala contínua. 𝐄𝐱: peso (balança), altura (régua), tempo (relógio), pressão arterial. Discretas: são o resultado de contagens simples. 𝐄𝐱: número de filhos. Variáveis Qualitativas São variáveis que representam uma classificação dos indivíduos. Podem ser: Nominais: não existe ordenação dentre as categorias. 𝐄𝐱: sexo, cor dos olhos, fumante / não fumante, doente / sadio. Ordinais: existe uma ordenação entre as categorias. 𝐄𝐱: escolaridade (1°, 2°, 3° graus) Estatística Básica Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Frequência - frequência de um evento é o número de vezes que o evento ocorreu num experimento ou amostra. Medidas de tendencia central Mediana - é definida como o termo que ocupa a posição central numa sequência ordenada de n dados. Caso n seja par, a mediana é definida como a média aritmética dos dois termos centrais da sequência. Moda - é a classe de maior frequência em determinado conjunto de dados. 𝐄𝐱𝟏: A idade dos estudantes de uma classe foi descrita da seguinte forma: 18, 13, 12, 14, 11, 08, 12, 15, 05, 20, 18, 14, 15, 11, 10, 10, 11, 13. Solução: A frequência absoluta de 11 é 3, pois 11 aparece 3 vezes na amostra,. Já frequência relativa de 11 é 0.17, corresponde a divisão 3/18, já que 3 é a frequência absoluta e 18 é o número total de observações. 𝑻𝒊𝒑𝒐𝒔 𝒅𝒆 𝑭𝒓𝒆𝒒𝒖ê𝒏𝒄𝒊𝒂𝒔 Absoluta 𝑹𝒆𝒍𝒂𝒕𝒊𝒗𝒂 , representa a quantidade de vezes que um valor aparece na amostra total. ,, representa a razão entre a frequência absoluta e o tamanho da amostra. 𝐄𝐱𝟐: Em uma turma de sétimo ano, as notas obtidas pelos alunos na prova de matematica foram: 13, 34, 45, 26, 19, 27, 48, 63, 81, 76, 52, 86, 92, 98. Determine, a moda, a média e a mediana: Solução: Como nenhum valor se repete a amostra é amodal. A mediana será dada organizando a sequência de maneira que os valores fiquem em ordem crescente, os termos centrais, 7° e 8°, serão 48 e 52, respectivamente: A média aritmética: M = 760 14 ≅ 𝟓𝟒, 𝟐𝟖. A Mediana 48 + 52 2 = 𝟓𝟎. Estatística Básica Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 8.2 = 4 𝑀 = 𝑥 + 𝑦 + ⋯ 𝑧 𝑛 𝑀 = 𝑥. 𝑃 + 𝑦. 𝑃 … 𝑧. 𝑃 𝑃 + 𝑃 + ⋯ 𝑃 𝑀 = (𝑥) 𝑦 … (𝑧) 𝑛 = 𝑛°𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜𝑠 𝑛 = 𝑛°𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜𝑠 (𝑥, 𝑦 … 𝑧 > 0) 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑃 , 𝑃 … 𝑃 𝑠ã𝑜 𝑝𝑒𝑠𝑜𝑠. 𝑛 = 𝑛°𝑑𝑒 𝑡𝑒𝑟𝑚𝑜𝑠 𝑀 = 𝑛 1 𝑥 + 1 𝑦 + ⋯ + 1 𝑧 (𝑀 ≥ 𝑀 ≥ 𝑀 ) 8.2 + 2.3 5 = 4,4 𝑀 = 4,4 10 2 = 5 𝑀 = 5 𝑀 = 3,2 2 1 8 + 1 2 = 3,2 𝑀 = 4 𝑃 = 2 𝑃 = 3 Médias Média, moda e mediana são medidas obtidas de conjuntos de dados que podem ser usadas para representar todo o conjunto. A tendência dessas medidas é resultar em um valor central. Por essa razão, elas são chamadas de medidas de centralidade. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Princípios de Contagem A Análise Combinatória tem como objetivo o estudo de métodos que permitam contar o número de elementos de um conjunto, sendo estes elementos agrupados sob certas condições. Principio fundamental da contagem (PFC). Consideremos os conjuntos A(m elementos) e B(n elementos), podemos formar m n pares ordenados (ai, bj) em que ai A e bj B. a1 a2 b1 b2 b3 b1 b2 b3 (a1 ;b1) (a1 ;b2) (a1 ;b3) (a2 ;b1) (a2 ;b2) (a3 ;b3) Exemplo1: Dado A = (a1, a2) e B = (b1, b2, b3), quantos pares ordenados podem ser formados na combinação entre os elementos de A e B? @superaulasbr n(A) = 2 n(B) = 3 2.3 = 6 pares Temos que: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 md decímetro mc centímetro mm milímetro mk quilômetro mda decâmetro mh hectômetro K (quilo) = 1000 h (hecto) = 100 d (deca) = 10 d (deci) = 0,1 c (centi) = 0,01 m (mili) = 0,001 X 1000 X 100 X 10 unidade padrão metro X 0,1 X 0,01 X 0,001 múltiplos submúltiplos Medidas de comprimento Medidas de comprimento O comprimento é uma magnitude criada para medir a distância entre dois pontos. As unidades para medir o comprimento são diversas, a depender do sistema adotado como referência. As unidades de comprimento normalmente conhecidas são: quilômetro, hectômetro, decâmetro, metro, decímetro, centímetro e milímetro, sendo metro a unidade padrão. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 m²d Decímetro quadrado cm² Centímetro quadrado mm² Milímetro quadrado m²k Quilômetro quadrado m²da Decâmetro quadrado hm² Hectômetro quadrado K (quilo) = 1000 h (hecto) = 100 d (deca) = 10 d (deci) = 0,1 c (centi) = 0,01 m (mili) = 0,001 X 𝟏𝟎𝟔 X 𝟏𝟎𝟒 X 𝟏𝟎𝟐 unidade padrão metro² Medidas de ÁREA X 𝟏𝟎 𝟐 X 𝟏𝟎 𝟒 X 𝟏𝟎 𝟔 múltiplos submúltiplos Medidas deÁrea Área é um conceito matemático que pode ser definida como quantidade de espaço bidimensional, ou seja, de superfície. Existem várias unidades de medida de área, sendo a mais utilizada o metro quadrado (m²) e os seus múltiplos e submúltiplos. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 m³k Quilômetro cúbico m³da Decâmetro cúbico m³h Hectômetro cúbico K (quilo) = 1000 h (hecto) = 100 d (deca) = 10 d (deci) = 0,1 c (centi) = 0,01 m (mili) = 0,001 X 𝟏𝟎𝟗 X 𝟏𝟎𝟔 X 𝟏𝟎𝟑 unidade padrão metro³ UNIDADES de VOLUME X 𝟏𝟎 𝟑 X 𝟏𝟎 𝟔 X 𝟏𝟎 𝟗 múltiplos submúltiplos m³d Decímetro cúbico Cm³ Centímetro cúbico mm³ Milímetro cúbico Medidas deVolume As unidades de volume mais utilizadas são o metro cúbico, o decímetro cúbico. As medidas de capacidade mais utilizadas são o litro e o mililitro. Estas duas unidades de medida são relacionadas da seguinte forma: •1 m³ de volume corresponde à capacidade de 1000 litros. •1 dm3 de volume corresponde à capacidade de 1 litro. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com- 288.786.308-88 - HP159016418994217 “Uma variável y se diz função de uma variável x se, para todo valor atribuído a x, corresponde, por alguma lei ou regra, um único valor de y. Nesse caso, x denomina-se variável independente e y, variável dependente.” Dados dois conjuntos não vazios, A e B, uma função de A em B é uma regra que indica como associar cada elemento x A a um único elemento y B. Usamos a seguinte notação: f: A → B (lê-se: f é uma função de A em B) A função f transforma x de A em y de B. Escrevemos isso assim: y = f(x) (lê-se: y é igual a f de x) Funções f: A → B @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 “Dados os conjuntos A = {0, 1, 2, 3} e B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}, vamos considerar a função f: A → B tal que f(x) = 2x ou y = 2x. Nesse exemplo ao lado temos: O domínio é A = {0, 1, 2, 3} O contradomínio é B = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6} A regra é dada por y = 2x O conjunto imagem é Im(f) = {0, 2, 4, 6}. Domínio, contradomínio e conjunto imagem Fique atento! Em toda função f de A em B, Im(f) ⊂ B. Estudo do domínio de uma função real: Quando é citada uma função f de A em B, já ficam subentendidos o domínio (A) e o contradomínio (B). Às vezes, é apresentada apenas a lei da função f, sem que A e B sejam citados. Nesses casos, consideramos o contradomínio B = R e o domínio A como o “maior” subconjunto de R. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Estudo dodomíniode uma função real Vamos verificar o domínio das seguintes funções reais: . só é possível em R se x ≠ 0 (não existe divisão por 0). Logo, D(f) = R – {0} = R*. só é possível em R se 3 - x ≥ 0 (em R não há raiz quadrada de número negativo). Se 3 - x ≥ 0 x ≤ 3. Para cada x ≤ 3, f(x) existe e é único, pois é a raiz quadrada de um número real maior ou igual a zero. Portanto, D(f) = {x R | x ≤ 3}. Nesse caso, devemos ter: 7 - x ≥ 0 x ≤ 7 e x - 2 > 0 x > 2, ou seja, x ]2; 7]. Para cada x ]2; 7], f(x) existe e é único, pois é a divisão de um número real positivo ou nulo por outro positivo. Logo, D(f) = ]2; 7]. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Distância entre Dois Pontos O triângulo P1P2Q é retângulo em Q, e o segmento de reta P1P2 é a sua hipotenusa. Seus catetos medem (x2 - x1) e (y2 - y1), tomados em valores absolutos. Usando a relação de Pitágoras, temos: d(P1; P2 ) 2 = (x2 − x1) 2 + (y2 − y1) 2, ou seja: Dados dois pontos, P1(x1, y1) e P2(x2, y2), queremos obter a expressão da distância d(P1, P2). d(P1, P2) = (x2 −x1)2 + (y2 −y1)2 A distância entre os pontos P1P2 é dada por: @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 é toda função f definida por: a b onde a ∗e b Raiz da Função. é o número x1, pertencente ao domínio de f, tal que que f(x1) = 0. A raiz da função indica onde o gráfico de f intercepta o eixo ox. O gráfico de f é uma reta que pode ser determinada conhecendo – se dois pontos da função, são eles. Função do 1°grau raiz b x Y Sua inclinação em relação a ox indica sua taxa de crescimento. a > 0, f é crescente. a < 0, f é decrescente. I. f(x) = 0 x = -b/a II. f(0) = b (toca em ) (-b/a ; 0) e (0 ; b). x1 = - b/a @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 é toda função f definida por: f: 𝟐 Onde a ∗ Raízes da Função – São determinadas pela "Fórmula de Bhaskara“. 𝟐 (discriminante O gráfico é a Parábola e sua abertura e intersecções com os eixos, dependerão dos valores a, b e c da função f. Se a > 0, concavidade da parábola é voltada para cima e a função apresenta valor mínimo. Se a < 0, concavidade voltada para baixo e a função apresenta valor máximo. Vértice (V) = 𝒗 ; 𝒗 Função do 2°grau @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Concavidade da parábola em função de e . As Raízes da função dependerão do . As Raízes indicam onde o gráfico intercepta o eixo ox. O coeficiente b, indica onde o gráfico intercepta o eixo oy. x’ = x” x’ = x“ Não possui raiz real xx’ x’’∆ > 𝟎 f tem o sinal contra 𝑎 f tem o sinal de 𝑎 f tem o sinal de 𝑎 x’ = x’’ x∆ = 𝟎 f tem o sinal de 𝑎 f tem o sinal de 𝑎 x∆ < 𝟎 f tem o sinal de 𝑎Quanto maior a abertura da parábola menor é o valor do coeficiente . Abertura da parábola Sinal da Função do 2º grau 𝑎𝑎 𝑎 Sendo f(x) = ax2 + bx + c Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Antenas parabólicas e radares: as antenas, apesar de não refletiram luz, são espelhos. Elas são construídas para refletirem ondas de radiofrequências. Faróis de veículos: os refletores parabólicos de faróis e lanternas permite que a luz da lâmpada localizada no foco se propague em raios paralelos ao eixo da parábola formando o facho. Em nosso dia-a-dia, as parábolas são utilizadas em diversos casos. Dentre eles, podemos destacar: Pontes Pênseis: Utilizadas na engenharia na construção de pontes estáveis e econômicas, sendo que todas elas são de formato parabólico. Fornos Solares: Este exemplo não é comumente encontrado em nosso cotidiano, mas é importante para mostrar como o conceito de parábola pode ser utilizado em benefício da humanidade. Lançamentos de projéteis: Ao lançar um objeto no espaço visando alcançar a maior distância possível, a curva descrita pelo objeto é aproximadamente uma parábola. A Parábola Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Geometria Básica @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Proposições primitivas As noções primitivas são adotadas sem definição ou seja são conceitos intuitivos. Adotaremos sem definir as noções de: ponto, reta e plano Graficamente: Ponto A Reta r Plano r A Postulados: a) Numa reta e em um plano, bem como fora deles, há infinitos pontos. b) Pontos colineares são pontos que pertencem a uma mesma reta. c) Dois pontos distintos determinam uma única reta que passa por eles. d) Três pontos não colineares determinam um único plano que passa por eles. e) Se uma reta tem dois pontos distintos num plano, então a reta está contida nesse mesmo plano. Adotamos a notação de ponto, reta e plano com letras: Ponto — letras latinas maiúsculas: A, B, C, ...(adimensional) Reta — letras latinas minúsculas: a, b, c, ... Plano — letras gregas minúsculas: α, β, γ, ... @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Região convexa Uma região é convexa se dois pontos distintos quaisquer, A e B, são extremidades de um segmento AB contido neta região. A seguir três figuras que são convexas: Região convexa Se uma região não é convexa, ela é uma região côncava. Em nosso estudo, como unidades do ângulo utilizaremos radianos (rad.) ou graus (°). Chama-se ângulo à reunião de duas semirretas de mesma origem, não contidas numa mesma reta. A reunião de um ângulo com seu interior é um setor angular ou ângulo completo e também é conhecido por “ângulo convexo”. O ponto O é o vértice do ângulo. Ângulos @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 AÔB e CÔD são opostos pelo vértice. Ângulos adjacentes Dois ângulos consecutivos são adjacentes se não têm pontos internos comuns. AÔB e BÔC são ângulos adjacentes. Ângulos opostos pelo vértice Dois ângulos são opostos pelo vértice se os lados de um deles são as respectivas semirretas opostas aos lados do outro. Bissetriz de um ângulo A bissetriz de um ângulo é uma semirreta interna ao ângulo, com origem no vértice do ângulo e que o divide em dois ângulos congruentes. é bissetriz do ângulo aÔb Importante: Se dois ângulos são opostos pelo vértice, então eles são congruentes, ou seja, têm a mesma medida. AÔB CÔD med. AÔB med. CÔD @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com- 288.786.308-88 - HP159016418994217 Divisão Multiplicação 10° 35’ 18’’ x 2 20° 70’ 36’’ 10° 30’ 45’’ 15° 27’ 20’’ Soma 25° 57’ 65’’ 25°57’(60 + 5)’’ 25°(57+1)’( 5)’’ 25° 58 ’ 5’’ + 10° 30’ 45’’5° 29’ 20’’ Subtração 5° 1’ 25’’ - 46° 48’ 54’’ 2 23° 24’ 27’’ 20° (60+10)’ 36’’ 21° 10 ’ 36’’ Regra Básica As operações são realizadas de modo semelhante às já conhecidas. Porém os agrupamentos são realizados à cada 60. Daí devemos adicionar uma unidade à classe superior. Ângulos -Operações Unidades grau; minuto; segundo 1 grau = 60 min 1min = 60 s Transformações grau (°) → min (′) min (′) → s (′’) 1 rad ≅ 57,3° × 60 × 60 O radiano O radiano é a razão entre o comprimento de um arco e o seu raio. Se o arco tem medida igual ao raio, dizemos que o ângulo mede 1 rad @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Ângulos - Medida É todo ângulo congruente a seu suplementar adjacente. Ângulo obtuso é um ângulo maior que um ângulo reto. Ângulo agudo é um ângulo menor que um ângulo reto. Ângulo reto Ângulo Agudo Ângulo Obtuso 𝑜 𝑜 𝑜c 𝑎𝑜𝑏 = 90° 𝑑𝑜𝑐 < 90° 𝑓𝑜𝑒 > 90° Dois ângulos são complementares se a soma de suas medidas é 90°. Dois ângulos são suplementares se a soma de suas medidas é 180°. Ângulo Nulo mede 0° Ângulo Raso mede 180° COB + AOB = 180° CDE + PQR = 90° @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Paralelismo // Retas paralelas Duas retas são paralelas (símbolo: //) se, e somente se, são coincidentes (iguais) ou são coplanares e não têm nenhum ponto comum: Se a = β → a//b Uma condição suficiente para que duas retas distintas sejam paralelas, é formarem com uma transversal ângulos correspondentes , alternos ou colaterais congruentes. Os oito ângulos determinados por a e b, a//b, com uma reta t concorrente, como indicados na figura acima, chamam-se: a // b alternos: (São congruentes) e e correspondentes:(São congruentes) colaterais: (São congruentes) Retas paralelas ângulos determinados por retas // contadas por uma reta concorrente t. Ex.: @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 𝐃𝐀𝐂 = 𝐃𝐀𝐄 + 𝐄𝐀𝐂 = 𝐀𝐁𝐂 + 𝐀𝐂𝐁 = 𝐁 + 𝐂 Uma consequência imediata: “Em todo triângulo, a soma das medidas dos ângulos internos é sempre igual a 180°.” Paralelismo aplicações // Teorema dos Bicos Se entre duas retas paralelas traçarmos segmentos formando “bicos”, a soma das medidas dos ângulos com vértices, na direção dessas retas, à direita é igual à soma das medidas dos ângulos com vértices, na direção oposta, independentemente da quantidade de tais ângulos. 𝟏 𝟐 𝟑 𝟏 𝟐 𝟑 𝑠 𝑟 𝑠 Ângulo Externo do Triângulo Em todo triângulo, a medida de um ângulo externo qualquer é igual à soma das medidas dos dois ângulos internos não adjacentes a ele: r//s @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 A Ângulos internos: 𝜶, 𝜷, 𝜽 p Perímetro: 2𝑝 = a + b + c S Soma dos ângulos 𝜶 + 𝜷 + 𝜽 = 180° Área 𝐴 = 𝑏. ℎ 2 A v Vértices: A, B e C D Desigualdades: a < b + c b < a + c c < a + b Lados: a, b, c L Definição Dados três pontos, A, B e C, não colineares, à reunião dos segmentos AB, AC e BC chama-se triângulo ABC. ℎ a c b Indicação Triângulo ABC = ABC ABC = U U Possui três ângulos externos E Triângulos @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Baricentro do Triângulo Propriedades: As medianas de um triângulo interceptam-se num mesmo ponto, chamado baricentro. O mesmo também é conhecido como centro de gravidade. O baricentro divide cada mediana na proporção de 2 para 1. As três medianas de um triângulo interceptam-se num mesmo ponto (G - BARICENTRO.) que divide cada mediana em duas partes tais que a parte que contém o vértice é o dobro da outra. 1 2 3 @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Propriedades: As bissetrizes internas de um triângulo interceptam-se num ponto comum, chamado incentro. O incentro é equidistante dos lados e coincide com o centro da circunferência inscrita no triângulo. Incentro do Triângulo As três bissetrizes internas de um triângulo interceptam-se num mesmo ponto (S - Incentro) que está equidistante dos lados do triângulo. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Propriedades: As mediatrizes de um triângulo interceptam-se num ponto, chamado circuncentro O circuncentro é equidistante dos vértices e coincide com centro da circunferência circunscrita ao triângulo. Circuncentro do Triângulo As mediatrizes dos lados de um triângulo interceptam-se num mesmo ponto (O – Circuncentro) que é equidistante dos vértices do triângulo. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Propriedades: O Simétrico do Ortocentro em relação a cada lado do triangulo, pertence à circunferência circunscrita ao triangulo. O ortocentro, pode estar localizado internamente, externamente ou no vértice do triângulo Ortocentro doTriângulo O Ponto de interseção (ou ponto de encontro ou ponto de concurso) das retas suportes das alturas de um triângulo é o ortocentro deste triângulo.. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 ClassificaçãoTriângulos Três lados diferentes. Escaleno Isósceles Equilátero Três lados congruentes. Dois lados congruentes. Três ângulos internos agudos. Acutângulo Ângulo interno Reto (90°). Retângulo Obtusângulo Ângulo interno obtuso. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 x y b c aA C B Simplificando Ao tratarmos de um triângulo ABC, retângulo, daqui por diante estaremos pensando que o ângulo interno  mede 90°. O lado BC, oposto ao ângulo reto ( ), é chamado hipotenusa e os lados AB e AC, adjacentes ao ângulo reto, são chamados catetos do triângulo ABC. Como é habitual, vamos utilizar a notação seguinte para os elementos de um triângulo ABC: lados: AB, BC, AC Medidas dos ângulos: medida de A C = x medida de B C = 90° medida de A B = y Medidas dos lados: medida de BC = c medida de AC = a medida de AB = b ângulos internos: A C, A B e B C . . O Triângulo Retângulo @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Teorema de Pitágoras c² a² b² * Euclides em sua obra “Elementos” traz essa generalização. c ba "Num triângulo retângulo, a área do quadrado construído sobre a hipotenusa é igual à soma das áreas dos quadrados construídos sobre os catetos ". Euclides* generalizou o teorema de Pitágoras. Se construirmos figuras semelhantes sobre os catetos e sobre a hipotenusa de um triângulo retângulo, a soma das áreas das figuras construídas sobre os catetos é igual à área da figura construída sobre a hipotenusa, daí: C = A + B Elementos a - Hipotenusa b – Cateto c - Catetos c b a c² = a² + b² O teorema de Pitágoras é muito utilizado na matemática e nas ciências exatas. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Aplicações noTriângulo Retângulo 𝒍 𝟐 = 𝒉𝟐 + 𝒍 𝟐 𝟐 𝒉𝟐 = 𝟑𝒍𝟐 𝟒 Altura Triângulo Equilátero Diagonal do Quadrado 𝒅𝟐 = 𝒍𝟐 + 𝒍𝟐 𝒅𝟐 = 𝟐𝒍𝟐 𝒅 = 𝟐𝒍𝟐 Teorema de Pitágoras Em todo triângulo retângulo, a medida do quadrado da hipotenusa (maior lado) é igual às somas das medidas dos quadrados dos seus catetos O estudo desse tipo de triângulo é muito importante, pois, com ele, resolve-se uma série de problemas práticos por meio de ferramentas importantes, como o teorema de Pitágoras e a trigonometria. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Trigonometria no triângulo a – hipotenusado triangulo b – cateto oposto a c – cateto adjacente a Fixando um ângulo agudo , temos as relações a seguir: a b c Considerando: 2ª) Cosseno de um ângulo agudo é a razão entre o cateto adjacente ao ângulo e a hipotenusa. 3ª) Tangente de um ângulo agudo é a razão entre os catetos oposto e adjacente a este ângulo. 1ª) Seno de um ângulo agudo é a razão entre o cateto oposto ao ângulo e a hipotenusa. sen = b a cos = ca tg = bc @superaulasbr Razões Fundamentais Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 importante: Utilizando o teorema de Pitágoras e as razões trigonométricas conhecidas no triangulo retângulo, tente demonstrar as igualdades acima. Razões Trigonométricas A @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 TriânguloEquilátero 𝟐 Área Altura @superaulasbr Raios Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Um triângulo é congruente (símbolo ≡) a outro se, e somente se, é possível estabelecer uma correspondência entre seus vértices de modo que: Congruência de triângulos A B’ A’ C’C A B ABC ≡ A'B'C' A congruência entre triângulos é reflexiva, simétrica e transitiva. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Casos de congruência (1) Existem “condições mínimas” para que dois triângulos sejam congruentes. São os chamados casos ou critérios de congruência. Se dois triângulos têm ordenadamente congruentes dois lados e o ângulo compreendido, então eles são congruentes. ABC ≡ A'B'C' Teorema do triângulo isósceles “Se um triângulo tem dois lados congruentes, então os ângulos opostos a esses lados são congruentes.” 1º caso — LAL — (Lado Ângulo Lado) Se AB ≡ AC ≡ Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Casos de congruência (2) “Se dois triângulos têm ordenadamente congruentes um lado e os dois ângulos a ele adjacentes, então esses triângulos são congruentes.” Teorema do triângulo isósceles² “Com base no 2º caso (ALA), pode-se provar a recíproca do teorema do triângulo isósceles: “Se um triângulo possui dois ângulos congruentes, então esse triângulo é isósceles.” 2º caso — ALA — (Ângulo, Lado, Ângulo) ABC ≡ A'B'C' @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Casos de congruência (3) “Se dois triângulos têm ordenadamente congruentes os três lados, então esses triângulos são congruentes..” Relação matemática entre os lados homólogos “Se dois triângulos são congruentes ( ABC ≡ A’B’C’), então os lados HOMOLOGOS desses triângulos são proporcionais, ou seja: 3º caso — LLL — (Lado, Lado, Lado) ABC ≡ A'B'C' ABC ≡ A'B'C' @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Relaçõesmétricas -Triângulo Considerando um triângulo ABC, retângulo em A, e conduzindo AD perpendicular a BC, com D em BC, temos: BC = a: hipotenusa, AC = b: cateto, AB = c: cateto, BD = m: projeção do cateto c sobre a hipotenusa, CD = n: projeção do cateto b sobre a hipotenusa, AD = h: altura relativa à hipotenusa a. Resumindo as relações, temos: 1º) cada cateto é média geométrica entre sua projeção sobre a hipotenusa e a hipotenusa. b2 = a.n c2 = a.m 3º) o produto dos catetos é igual ao produto da hipotenusa pela altura relativa a ela. b.c = a.h 2º) a altura relativa à hipotenusa é média proporcional (ou média geométrica) entre os segmentos que determina sobre a hipotenusa. h2 = m.n 4º) o produto de um cateto pela altura relativa à hipotenusa é igual ao produto do outro cateto pela projeção do primeiro sobre a hipotenusa. b.h = c.n c.h = b.m b a h c m n @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Losango Um quadrilátero plano convexo é um losango se, e somente se, possui os quatro lados congruentes. Trapézio Um quadrilátero plano convexo é um trapézio se, e somente se, possui dois lados paralelos. Retângulo Um quadrilátero plano convexo é um retângulo se, e somente se, possui os quatro ângulos iguais a 90°. Um quadrilátero tem 2 diagonais, soma dos ângulos internos igual a 360° e soma dos ângulos externos também igual a 360°. Os notáveis são os trapézios, os losangos paralelogramos, os retângulos. Paralelogramo Um quadrilátero plano convexo é um paralelogramo se, e somente se, possui os lados opostos paralelos. Características 𝐴𝐵// 𝐶𝐷𝑒𝐴𝐷// 𝐵𝐶 Quadriláteros @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Losango Trapézio Quadriláteros - Propriedades Fundamentais P1) Em todo paralelogramo, dois ângulos opostos quaisquer são congruentes. P2) Em todo paralelogramo, as diagonais interceptam-se nos respectivos pontos médios. P3) Todo retângulo além das propriedades do paralelogramo, apresenta as diagonais são congruentes. P4) Todo quadrado é um retângulo e também é losango. Quadriláteros - áreas Paralelogramo Retângulo 𝐀 = (𝐛𝟏+𝐛𝟐). 𝐡 𝟐 𝐀 = 𝐛. 𝐡 𝐀 = 𝐛. 𝐡 𝐀 = 𝐝𝟏. 𝐝𝟐 𝟐 d d @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 3°modo1°modo 4° modo2°modo Importante: Área doTriângulo @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 TeoremadosCossenos Em qualquer triângulo, o quadrado de um lado é igual à soma dos quadrados dos outros dois lados menos duas vezes o produto desses dois lados pelo cosseno do ângulo por eles formado. a b c a2 = b2 + c2 - 2bc.cos Tomando-se o ângulo , podemos escrever: Tomando-se o ângulo , podemos escrever: b2 = a2 + c2 - 2ac.cos Tomando-se o ângulo , podemos escrever: c2 = a2 + b2 – 2ab.cos @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Os lados de um triângulo são proporcionais aos senos dos ângulos opostos e a constante de proporcionalidade é o diâmetro da circunferência (2.R) circunscrita ao triângulo. Teorema dos senos A B C F b a c BF = 2.R Diâmetro @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Teorema dos senos Demonstração: Dado um ABC, consideremos a circunferência circunscrita. Seja O o centro dela e R o seu raio: Traçando o diâmetro BD, temos: e daí, No DCB retângulo em C, vem: Procedendo de modo análogo, temos: e Nota Caso A seja obtuso, em lugar de D ≡ A, teremos D ≡ 180° − A, o que não altera o resultado, pois 𝑠𝑒𝑛 180° − A = 𝑠𝑒𝑛 A. Caso A seja reto, também vale a relação, visto que 𝑠𝑒𝑛 90° = 1. a c b @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Naturezadeumtriângulo Conhecendo-se as medidas dos lados de um ABC e chamando a maior delas de a e as outras duas de b e c. Reconhecemos a natureza de um triângulo, com base nas equivalências abaixo, sabendo que |b – c| < a < b + c: a2 < b2 + c2 triângulo acutângulo a2 = b2 + c2 triângulo retângulo a2 > b2 + c2 triângulo obtusângulo b a c @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Relação de Stewart Dado um triângulo ABC e sendo D um ponto do lado AB, vale a relação: a2y + b2x = c(xy + z2) c a b Uma das aplicações desse teorema é o cálculo das medianas de um triângulo. @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 r r É a área de uma superfície limitada por uma circunferência. Círculo Circunferência É o conjunto dos pontos de um plano equidistantes de um ponto dado desse plano. C = 2πr Área do Círculo Comprimento A = πr² Círculo e Circunferência o o @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Arcos C = 2πr Circunferência é um segmento cujas extremidades pertencem à circunferência. AB é uma corda. Corda Diâmetro é uma corda que passa pelo centro (o). CD é um diâmetro.Raio é um segmento com uma extremidade no centro e a outra num ponto da circunferência. OP é um raio, e r = CD/2. r o A B C D P a) arco menor AB é a reunião dos conjuntos dos pontos A, B e de todos os pontos de que estão no interior do ângulo AÔB; b) arco maior AB é a reunião dos conjuntos dos pontos A, B e de todos os pontos de que estão no exterior do ângulo AÔB. É dado pela razão entre o diâmetro e o raio C/2r = π. Comprimento (C ) @superaulasbrLicensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 O círculo ( ) é a reunião da circunferência com seu interior. Centro, raio, corda, diâmetro e arco de , são o centro, o raio, a corda, o diâmetro e o arco da respectiva circunferência, tem área dada por A = πr². Segmento circular Segmento circular EB é a interseção do círculo com o semiplano 𝜷 de origem na reta 𝐄𝐁 e que não contém o centro de . Quando nos referimos ao segmento circular, salvo aviso em contrário, consideramos o menor possível. C A B semicírculo Semicírculo Se A e B são extremidades de um diâmetro de , semicírculo AB é a interseção do círculo com um dos semiplanos de origem na reta AB. O Setor circular Setor circular menor, EOB, é a reunião dos conjuntos dos pontos dos raios BO e OE e de todos os pontos do círculo que estão no interior do ângulo EÔB. Tem área proporcional ao ângulo que o determina.E Círculo e Suas Partes r @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Quadrilátero Circunscrito Um quadrilátero convexo é circunscrito a uma circunferência se, e somente se, seus quatro lados são tangentes à circunferência. ABCD é circunscrito a ou é inscrita em ABCD. Os pontos x, y, t e z são tangentes a . AB + CD = AD + BC Se um quadrilátero convexo é circunscrito a uma circunferência, a soma de dois lados opostos é igual à soma dos outros dois. Uma condição necessária e suficiente para que um quadrilátero convexo seja circunscritível a uma circunferência é a soma de dois lados opostos ser igual à soma dos outros dois lados deste quadrilátero. x y z t A B C D @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 V = a Volume Área (At) At = a Diagonais D =a d Geometria do Cubo Cubo é um paralelepípedo retângulo cujas arestas são congruentes. Dado um cubo de aresta a, seu volume V, sua diagonal d e sua área total At, são dados por: @superaulasbr a a a D d =a Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Volume Área total(At)Area Lateral V =Abh At = 2Ab+ ALAL=2πrh É todo cilindro em que as geratrizes (g) são perpendiculares aos plano das bases (círculos paralelos de raio r). O cilindro circular reto é também chamado cilindro de revolução. Neste cilindro a altura h tem a mesma medida da geratriz g, ou seja h = g. r r hhg Ab = πr² 2πr Cilindro Circular Reto @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 O cone circular reto é também chamado cone de revolução, pois é gerado pela rotação de um triângulo retângulo em torno de um eixo. Seus elementos são a base circular de raio r, geratrizes g e o vértice V. A altura h de um cone é a distância entre o vértice e o plano da base. r Volume Área totalÁrea Lateral V = (1/3)Abh At = Ab+ ALAL= πrg r h g vv Cone Reto g g2 = h2 + r2 r @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 A Superfície esférica é o lugar geométrico dos pontos cujas distâncias a um ponto fixo (centro da esfera O) é igual a uma constante r (raio da esfera). S = 4πr² Volume da Esfera Área de Superfície V = (4/3)πr³ Elementos Considerando a superfície de uma esfera de eixo e, temos: polos: são as interseções da superfície com o eixo. equador: é a seção (circunferência) perpendicular ao eixo, pelo centro da superfície. meridiano: é uma seção (circunferência) cujo plano passa pelo eixo. e meridiano Equador polo polo O r Esfera @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Matemática Vol 1 – Matemática Fundamental Vol 2 – Matemática para o Ensino Médio Vol 3 - Geometrias Vol 4 – Matemática Financeira Física: Física do Ensino Médio * Estaremos atualizando periodicamente nosso e-book com mais questões e novos mapas, então não deixe de fazer o download outras vezes no futuro. Acompanhe no Instagram: @superaulasbr Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 1 Matemática Básica Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 2 Matemática Básica Índice Introdução; 5 Questões; 10 Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 3 Matemática Básica Copyright © 2021 de Jorge Oliveira Todos os direitos reservados. Este e-book ou qualquer parte dele não pode ser reproduzido ou usado sem autorização expressa, por escrito, do autor ou editor, exceto pelo uso de citações em uma resenha ou trabalho acadêmico. Sobre o Autor. Professor atuando em diversos níveis educacionais, além de cursos preparatórios diversos. Pesquisador em modelagem do ensino da matemática e Educação matemática. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 4 Matemática Básica Agradecimento Agradeço a você que adquiriu este livro com objetivo de auxiliá-lo no aprendizado dos principais conceitos fundamentais da matemática básica. Nossa metodologia baseia-se no binômio apreender- praticando como ferramenta fundamental da fixação da teoria apresentada nesse livro. Buscamos condensar os principais temas do conhecimento matemático fundamental em mapas mentais, cuidadosamente elaborados, abordando os pontos chaves de cada tema a ser estudado. Além dos mapas mentais segue em outro arquivo a resolução de centenas de exercícios estratégicos que o ajudará a desenvolver habilidades matemáticas necessárias para compreensão temas mais complexos. “O homem que move montanhas começa carregando pequenas pedras”. (Provérbio chinês) Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 5 Matemática Básica Introdução O que é um número? Logo nos primeiros anos de escola, aprendemos diversas habilidades essenciais à vida de qualquer pessoa. Uma das mais fundamentais é a capacidade de leitura. Sem ela, você não seria capaz de entender o que está escrito neste texto e, consequentemente, não teria a oportunidade de aprender sobre os novos conteúdos que serão apresentados a seguir. Na escola, também aprendemos outro conceito importantíssimo: a noção de número. Porém, diferentemente do que ocorre com o estudo da língua oficial, cujos alfabeto, gramática e vocabulário variam muitíssimo de um país para outro, os símbolos utilizados para representar os números são praticamente universais. Por exemplo, o número 125 (que é escrito por extenso como cento e vinte e cinco) possui o mesmo significado no Brasil, na Franca e no Japão. É apenas “falado” de maneira distinta em cada língua.. O sistema de numeração que é utilizado amplamente na matemática é o sistema de numeração decimal. Neste sistema, os agrupamentos são feitos de 10 em 10 (daí o nome decimal) e os algarismos (que, em verdade, são símbolos) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8 e 9 representam as quantidades de grupos presentes em cada posição. Os algarismos que utilizamos tem sua origem no sistema indo-arábico, que era apenas um dentre diversos sistemas numéricos do mundo antigo. Esse sistema se sobressaiu em relação aos demais por apresentar uma maneira mais pratica de resolver operações básicas, como adição e multiplicação,além de conter uma quantidade relativamente pequena de símbolos. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 6 Matemática Básica Outros sistemas, mais elaborados, foram desenvolvidos por sociedades avançadas do mundo antigo. Nesse sentido, os exemplos mais notáveis são o sistema egípcio e o sistema romano. O que são Mapas Mentais? Os mapas mentais são uma ferramenta utilizada em todo o mundo. Propostos por Tony Buzan, um psicólogo e escritor inglês, apresentam-se como uma excelente técnica de estudos para concursos públicos e aprendizagem em geral. Como o próprio nome diz, mapas mentais são “mapas da mente”. Assim, têm como pretensão representar as informações da maneira como elas estão organizadas em nossas cabeças. Poderíamos dizer, portanto, que a ciência a qual se dedica ao aprimoramento da técnica de elaboração e utilização de mapas mentais é chamada de “cartografia do pensamento”. Quando falamos em mapas, muitos se assustam, pois acreditam não possuir conhecimentos e habilidades suficientes para trabalhar com esse tipo de material ou técnica. No entanto, é importante ressaltar que tanto a elaboração como a utilização de mapas mentais é algo que pode ser aprendido e que será desenvolvido, como habilidade, quanto mais o estudante fizer uso dessa prática. O cérebro é o órgão mais complexo do corpo humano. Segundo a ciência, ele começou a evoluir há mais de 500 milhões de anos. Apesar disso, há apenas 500 anos sabemos que ele está localizado na cabeça, e não no coração – por um grande período da História, este foi considerado o órgão centralizador da cognição e até das emoções. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 7 Matemática Básica São cinco as principais funções cerebrais e elas são, por elas mesmas, suficientemente explicativas: – Recepção; – Armazenamento; – Análise; – Controle; – Expressão. Os mapas mentais se relacionam com as funções cerebrais quando sintetizam as informações (processo de construção do mapa mental) e quando servem de fonte para a expansão das informações (consulta ao mapa mental). Em seu livro Mapas Mentais, Anthony Peter Buzan apresenta o conceito de pensamento radiante, fundamental para a compreensão das estruturas de um mapa mental. De acordo com a metodologia proposta por Buzan, os mapas mentais foram criados para melhorar e intensificar o processo do pensamento radiante. No processo de estudo para concursos públicos, vestibulares, etc., os mapas mentais apresentam diversas vantagens, que podem ser agrupadas em três grandes grupos: Vantagens que dizem respeito à organização do estudo; Vantagens relacionadas ao pensamento/raciocínio; Vantagens associadas às emoções. No que diz respeito à organização do estudo, os mapas mentais: Otimizam a utilização do tempo; Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 8 Matemática Básica Reduzem o volume de papel/anotações; Favorecem a produtividade do indivíduo; São excelentes instrumentos de revisão do conteúdo. No que diz respeito ao pensamento/raciocínio: Organizam a assimilação de informações; Sistematizam e estruturam as ideias; Proporcionam visão sistêmica do conteúdo/criam conexões; Oferecem objetividade, descartando o que não é essencial; Desenvolvem as habilidades de síntese e de análise do estudante; Favorecem a criatividade/o brainstorming. E, finalmente, mas não menos importante, no que diz respeito às emoções: Eliminam o estresse pelo excesso de informações; São visuais, atraentes e, consequentemente, interessantes (diminuem a monotonia do estudo); Mantêm a pessoa no controle do processo criativo, relacionando-se de forma ativa com o objeto de conhecimento; Proporcionam segurança, tranquilidade, autoestima, autoconfiança e senso de capacidade. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 9 Matemática Básica Produtividade em seus processos de conhecimento e organização na produção de conteúdo, esses são alguns dos benefícios dos mapas mentais, que surgem como uma opção na organização do fluxo de ideias natural do cérebro. Além de atuar no raciocínio, o mapa mental também ajuda no processo de memorização em longo prazo. Isso acontece a partir do momento da estruturação do mapa. Elementos como cores, desenhos, símbolos e informações segmentadas, fazem com que o cérebro raciocine e grave os dados com mais facilidade. Aprendizagem Saber diferenciar conteúdo e método é essencial no processo de aprendizagem. Para desenvolver a concentração, melhorar a absorção e lidar com o excesso de informações, os mapas mentais podem ajudá-lo a aprender mais profundamente e de maneira mais ágil. Com a ferramenta, a absorção e criação de conhecimentos tornam- se mais interessantes e criativas. Nesse caso, é recomendado que o mapa seja desenhado a mão, assim, é possível que o cérebro tenha um tempo para receptar as informações. Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 10 Matemática Básica Questões Resolvidas. Os Números e suas Principais Operações. 1. Calcule o valor das expressões: 𝑎) 3 𝑏) 2 + 3 𝑐) 5 𝑑) 2 + 3 𝑒) 1 2 2 . 3 Solução: 𝑎) 3 = 3.3.3.3.3 = 243 𝑏) 2 + 3 = 4 + 9 = 13 𝑐) 5 = 5.5.5.5 = 625 𝑑) 2 + 3 = 8 + 27 = 35 𝑒) 1 2 . 2 . 3 = 2 . 2 . 3 = 2 . 3 = 24 2. Calcule o valor das expressões: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 11 Matemática Básica Solução: 3. Se 𝑎 = 2 𝑒 𝑏 = 3, calcule o valor das expressões: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 12 Matemática Básica Solução: 4. Escreva como uma única potência: Solução: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 13 Matemática Básica 5. Determine quais das seguintes sentenças são verdadeiras e quais são falsas. Em cada item falso, indique um contraexemplo para a afirmação. Solução: a) Verdadeiro b) Falso. Por exemplo, 2 = 1/2 ≠ −2 c) Falso. Por exemplo, ( 1/2) = 4 ≠ (2 − 1) = 1 d) Verdadeiro e)Falso. Por exemplo, (2 ) = 64 → 2( ) = 256 6. Determine quais das seguintes sentenças são verdadeiras e quais são falsas. Em cada item falso, indique um contraexemplo para a afirmação Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 14 Matemática Básica Solução: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 15 Matemática Básica 7. Calcule as potências: Solução: 8. Escreva cada um dos seguintes números como uma potência de 2: Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 16 Matemática Básica Solução: 9. Dividindo-se o número 4 por 4 obtemos o número: a) 2 b) 4 c) 4 d) 4 e) 4 Solução: 4 : 4 = 4 : 4 = 4 Resposta E. 10. Um cachorro avista um gato que está a 30 metros de distância e inicia-se uma perseguição. Ambos começam a correr em linha reta, no mesmo sentido e com passadas sincronizadas. O cachorro se desloca 50cm a cada passada enquanto o gato se desloca apenas 30cm. Depois de quantas passadas o cachorro alcançará o gato? Licensed to SIRLENE - sirsouza2@hotmail.com - 288.786.308-88 - HP159016418994217 @superaulasbr 17 Matemática Básica Solução: A cada passada o cachorro se aproxima 50 − 30 = 20𝑐𝑚. Então o total de passadas para que o