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Matemática Básica Aula 2: Potencialização e Radiciação Apresentação Nesta aula estudaremos as potências, apresentando suas principais propriedade. Com isso, estudaremos também o conceito de radicais e a forma de realizar as operações. Por �m, vamos conhecer as expressões algébricas e suas classi�cações como também realizaremos as principais operações com essas expressões. Objetivos Entender o conceito de potenciação e radiciação e ser capaz de realizar operações que envolvam potências e raízes; Identi�car uma expressão algébrica e classi�cá-la. Potências De�nição: Potência de expoente m (m inteiro e maior do que 1) do número real a é o produto de m fatores iguais a a e é representada por “a”. O número a é chamado de base da potência. Portanto: a = a x a x a...................x a (observe que o fator a aparece m vezes no produto indicado. m Vejamos alguns exemplos: Exemplo 1) 5 = 5 x 5 = 25 2) 2 = 2 x 2 x 2 x 2 = 16 3) (-3) = (-3) x (-3) x (-3) = -27 4) (-10) = (-10) x \(-10) x (-10) x (-10) = 10000 2 4 3 4 A potência de expoente 2 do número a, a , recebe o nome de quadrado de a, pois a área do quadrado de lado a é obtida fazendo a x a, enquanto a potência de expoente 3 do número a, a , chamada de cubo, pois o volume de um cubo de aresta a é obtido fazendo a x a x a. As potências que apresentam expoentes diferentes dos números 2 e 3 não recebem nomes especiais. 2 3 1 a = a Para todo número real a. 1 2 a = 1 Para todo número real a diferente de zero. 0 3 a -m = 1 am Para todo número real a diferente de zero e todo m inteiro positivo. Exemplo 1) 5 = 5 2) (-4) = -4 3) (-5) = 1 4) 5 = 1 52 = 1 25 1 4 0 -2 Observações 1 Toda potência de zero com expoente positivo é igual a 0. 2 Toda potência de expoente par e base diferente de zero é positiva e toda potência de expoente ímpar tem o mesmo sinal da base. 3 Toda potência de base 1 é igual a 1, não importando o expoente. 4 As potências de -1 são iguais a 1 ou -1, conforme o expoente seja par ou ímpar respectivamente. Propriedades Clique nos botões para ver as informações. Para multiplicarmos potências a mesma base, basta conservar a base e adicionar os expoentes, isto é, a . a = a Multiplicação de potências de mesma base m n m+n Para dividirmos potências de mesma base (base diferente de zero), conservamos a base e subtraímos os expoente, isto é: am am -n Divisão de potência de mesma base Para multiplicarmos potências de mesmo expoente, multiplicamos a base e conservamos o expoente. a . b = (ab) Exemplo: 3 . 2 = 6 Multiplicação de potências de mesmo expoente m m m 4 4 4 Para dividirmos potências de mesmo expoente, basta converter o expoente e dividir as bases. a : b = (a/b) , b ≠ 0 Exemplo: 4 : 2 = (4 : 2) Divisão de potências de mesmo expoente m m m 3 3 3 Para elevarmos uma potência a um expoente, conservamos a base e multiplicamos os expoentes. (a ) = a Exemplo: (2 ) = 2 = 2 Potência elevada a um expoente m n mn 3 4 3x4 12 Radiciação De�nição: Dado um número real e um natural n ≥ 2, de�ne-se η √α (raiz n-ésima de a) como sendo o número real r, se existir, tal que: 1 Para n par η √α = r desde que r = a e r ≥ 0n 2 Para n ímpar η √α = r desde que r = an Comentário Na expressão η √α temos: n é o índice da raíz a é o radicando Propriedades operatórias P1 √a = √an( )n P2 n √an = α( )n P3 n √α = np √ap ou n √ak = n p a k p√ P4 n √ab = n √a . n √b P5 n a b = n √a n √b√ P6 n v √a = mn √a√ Redução ao mesmo índice 1 Acha-se o MMC dos índice dos radicais. Esse será o índice comum. 2 Divide-se o índice comum achado pelo índice de cada radical. Os quocientes são multiplicados pelos expoentes dos respectivos radicandos. Adição e subtração Só podemos subtrair radicais semelhantes, isto é, aqueles que possuem o mesmo índice e o mesmo radicando. Exemplo a) 2√3 + 5√3 = 7√3 b) -5 3 √2 + 2 3 √2 + 7 3 √2 = 4 3 √2 Multiplicação O produto de dois radicais de índices iguais é um radical que tem o mesmo índice dos fatores e cujo radicando é igual ao produto dos radicandos dos fatores. Exemplo a) √2 . √3 . √5 = √30 b) 3 √2 . 3 √5 . 3 √7 = 3 √70 Divisão Para dividirmos dois radicais de mesmo índice, conservamos o índice comum e dividimos os radicandos. Exemplo a) 3 √15 : 3 √5 = 3 √3 b) √20 : √2 = √10 Racionalização Racionalizar uma fração é determinar uma fração equivalente à fração dada, mas com o denominador sem radical. Vejamos como achar racionalizantes: O racionalizante de n √ap(a > , n natural e p inteiro) é n √an - p Exemplo a) O racionalizante de √a é √a. b) O racionalizante de 5 √23 é 5 √22. Polinômios Termo algébrico É o produto de um número (chamado coe�ciente de termo) por potências de expoentes racionais de variáveis. Exemplo Coeficiente Parte literal -3x -3 x x y 1 x y2 2 Classi�cação Clique nos botões para ver as informações. Todos os expoentes das variáveis são inteiros. As racionais se subdivide em inteiras ou fracionárias. Racionais Pelo menos um dos expoentes das variáveis não é inteiro. Irracionais Nenhum expoente de variável é negativo. Exemplo: 3x y Racional inteira 2 Pelo menos um expoente de variável é negativo. Exemplo: 3x 1 2y2 Racional fracionária Monômios e polinômios Um monômio é um termo algébrico inteiro. Um polinômio é um monômio ou uma soma de monômios, podendo um dos monômios se reduzir a uma constante diferente de zero. Os polinômio de dois termos e três termos são chamados de binômio e trinômio, respectivamente. Valor numérico É o valor obtido quando substituímos as letras (variáveis) por valores numéricos dados. Assim, por exemplo: Exemplo O valor numérico de 3x ÷ 2y para x=-3 e y=2 é: 3(-3) ÷2.2 = -9 ÷ 4 = -5 Grau Grau é um monômio é a soma dos expoentes de suas variáveis. Quando o monômio se reduz a uma constante diferente de zero, diz-se que o seu grau é zero. Assim, por exemplo, o grau de 7x y z é sexto grau (2+3+1). Podemos considerar o grau em relação a uma determinada variável ou a um grupo de variáveis. Em relação à variável x, o monômio é do segundo grau. O grau de polinômio é dado pelo monômio de mais alto grau que forma o polinômio. 2 3 Exemplo 1) 2x - 3x y - 5x + 1 é do sexto grau. 2) x - 3x 2x + 1 é do terceiro grau. 3 4 6 2 3 Monômios semelhantes Dois ou mais monômios são semelhantes quando apresentam a mesma parte literal. Exemplo 1) 2x e 3x 2) -5x y e 3x y 3) ab , -ab e 3ab 2 2 2 2 2 Redução de termos semelhantes Dois ou mais monômios semelhantes de um polinômio podem ser substituídos por um único. Para isso, dá-se como coe�ciente a soma algébrica dos coe�cientes desses termos e conserva-se a parte literal comum. Exemplo 1) 5a x – 8a x + 4a x + 2a x = 3a x 2) -10x y + 2x y – 6x y = -14x y 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 4 3 4 3 4 3 4 3 Clique nos botões para ver as informações. a) Adição de monômios: escrevemos um ao lado do outro e, em seguida, reduzimos os termos semelhantes, caso exista. Exemplos: 1) 4ax + (-5ax ) = -ax 2) (3ax) + (5ax) + (-4ax) = 4ax 3) (-5a) + (-2a) + (4b) = -7a + 4b b) Adição de polinômios: escrevemos um polinômio ao lado do outro e, em seguida, reduzimos os termos semelhantes. Exemplos: 1) (x – 3x + 5x- 1) + (2x – 4x – 3x – 2) = x – 3x +5x- + 2x – 4x - 3x – 2 = 3x – 7x +2x – 3 2) (5x y + 3xy – 2x y2) + ) -3x y – 2xy +5x y ) = 5x y + 3xy – 2x y – 3x y – 2xy + 5x y = 2x y + xy +3x y Adição 2 2 2 3 2 3 2 3 2 1 3 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 a) Subtração de monômios: para subtrair um monômio e outro, soma-se ao minuendo o simétrico do subtraendo. Exemplos: 1) (-5x y) – (-2x y) = -5x y + 2x y = -3x y 2) (-4ax) – (-8ax) = -4ax + 8ax = 4ax b) Subtração de polinômios: para subtrair um polinômio de outro, soma-se ao primeiro o simétrico do segundo. Exemplos: 1) (3x y + 2x y – 3xy + x ) – (2x y + 3x y – x ) = 3x y + 2x y – 3xy + x – 2x y – 3x y+x = x y – x y – 3xy + 2x 2) (y – 5y– 3y – 5 – (- 2y - 3y – 2y - 8 )= (y – 5y – 3y – 5 + 2y + 3y – 2y + 8 = 3y – 2y – 5y + 3 Subtração 3 3 3 3 3 2 3 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 2 3 2 3 2 3 2 3 2 2 3 3 2 3 2 3 2 3 2 3 2 a) Multiplicação de monômios: é o produto de todos os fatores dos monômio dados. Exemplos: 1) (2x y).(3xy2) = 6x3y3 2) (4ab2).(-2a b ) = -8a b b) Multiplicação de polinômio por monômio: polinômio multiplicando por cada termo do polinômio multiplicador. Exemplos: 1) (x – 2x + 3) (-2x) = -2x + 4x – 6x 2) (a + 2ab – 3b ) (-3ab) = -3a b + 9ab c) Multiplicação de polinômio por polinômio: para multiplicarmos polinômios, multiplicamos cada termo do polinômio por cada termo do polinômio multiplicador, reduzindo sempre que possível os termos semelhantes. Exemplos: 1) (2x + 3) (3x – 1) = 6x2 -2x + 9x – 3 = 6x + 7x – 3 2) (2y – 3y + 1) (y – 2) = 2y – 4y – 3y + 6y + y -2 = 2 y - 7y + 7y – 2 3) (x – 1) (x + x + 1) = x + x + x – x – x -1 = x - 1 Multiplicação 2 2 3 3 5 2 3 2 2 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 2 2 3 a) Divisão de monômio por monômio: o quociente de dois monômios é o monômio que, multiplicado pelo divisor, é igual ao dividendo. Exemplos: 1) 35x : 5x = 7x pois 7x . 5x = 35x 2) 4a2b : ( (-2ab) = 2a pois - 2a . (-2ab) = 4 a b b) Divisão de polinômio por monômio: dividimos cada termo do polinômio pelo monômio. Exemplos: 1) (x – 4x + 3x) : x = x – 4x + 3 2) (10y – 20y + 8y ) : 2y = 5y – 10 + 4y c) Divisão de polinômio por polinômio: para dividir um polinômio por outro, procede-se da seguinte maneira: 1) ordena-se o dividendo e o divisor; 2) divide-se o primeiro termo do dividendo pelo primeiro do divisor. O resultado é o primeiro termo do quociente; 3) multiplica-se o primeiro termos do quociente por todos os termos do divisor, escrevendo os produtos com o sinal trocado abaixo do dividendo; 4) faz-se a redução dos termos semelhantes e obtém-se o primeiro resto parcial; 5) Procede-se de modo análogo até se encontrar um resto nulo (se a divisão é exata) ou um resto de grau inferior ao divisor. Divisão 2 2 2 3 2 2 2 3 2 Atividade 1. Multiplique as potências a seguir: a) 7 x 7 b) 3 x 3 c) 2 x 2 d) 2 x (1/2) 3 5 3 -2 -7 4 -5 -5 2. Divida as potências a seguir: a) 27 25 b) 53 5 - 2 c) 20 : 56 6 3. Eleve 34 5 a um expoente.( ) Notas Título modal 1 Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Título modal 1 Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Lorem Ipsum é simplesmente uma simulação de texto da indústria tipográ�ca e de impressos. Referências Próxima aula Produtos notáveis e fatoração. Explore mais Pesquise na internet, sites, vídeos e artigos relacionados ao conteúdo visto. Em caso de dúvidas, converse com seu professor online por meio dos recursos disponíveis no ambiente de aprendizagem.