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Matemática Básica Aula 5: Regra de três e porcentagem Apresentação Nesta aula vamos aprender o conceito de regra de três e porcentagem e suas aplicações nos mais variados contextos. Objetivos Resolver os diversos problemas do cotidiano aplicando a “Regra de Três”; Utilizar o conceito de porcentagem em grandezas e na resolução de problemas. Regra de três Denominamos de regra de três o dispositivo matemático envolvendo quatro grandezas, das quais conhecemos três e queremos encontrar o valor da quarta. Esse dispositivo é de grande importância, não só na matemática, mas também nas demais ciências. Podemos classi�car a regra de três como simples ou composta. Quando a regra de três é simples podemos classi�cá-la em direta ou inversa. Regra de três simples –São aquelas que envolvem apenas duas grandezas. Vejamos alguns exemplos da regra de três simples. Exemplo Um objeto custa R$ 3,50 em uma determinada loja. Uma pessoa deseja comprar 10 desses objetos. Sabendo que a loja não oferece nenhum tipo de desconto, quanto essa pessoa pagará por esses 10 objetos? Solução: Observe que podemos construir uma proporção da seguinte maneira: 1 objeto = R$ 3,50 10 objetos = x x= R$ 35,00 = → x = 10. 3, 501 10 3,50 x Podemos construir uma função que nos forneça o valor que se deve pagar pela compra de um determinado número de objetos. Chamando a quantia a ser paga de P, é fácil perceber que P é uma função da quantidade x, a ser comprada. Então, a função pode ser expressa por: P(x) =3,50.x Basta multiplicar 3,50 pela quantidade a ser comprada para se obter o quanto se deverá pagar, portanto, no nosso caso é su�ciente multiplicar R$ 3,50 por 10, obtendo assim R$ 35,00.Voltaremos a tocar no assunto mais adiante quando estivermos estudando funções. Comentário Os dois problemas utilizam regra de três direta, pois as grandezas variam mantendo a proporcionalidade. Vale a pena ressaltar que nem sempre que uma grandeza varia no mesmo sentido da outra podemos dizer que ela são proporcionais. Veja o exemplo: A área de um círculo de 2cm de raio é igual a 4 cm . (Área do círculo ) A área de um círculo de 4cm é igual a 16 cm . Observe que o raio do círculo dobra, enquanto a área quadruplica. Assim, as grandezas não são diretamente proporcionais. π 2 πr 2 π 2 Exemplo Para ir de uma cidade A para uma cidade B, um motorista gasta 4 horas com uma velocidade constante de 60 km/h. Quanto tempo levaria esse motorista para realizar a mesma viagem com a velocidade constante de 80 km/h? Solução: Nesse caso, a regra de três é inversa. 60km/h---------------------4 horas 80km/h-----------------------x horas Vamos construir a proporção invertendo uma das razões. Veja: 60/80 = x/4 80x = 60.4 80x = 240 x = 3 horas Podemos pensar em resolver o problema por uma outra via. Vejamos: Se o motorista gasta para ir da cidade A à cidade B, em velocidade constante, 4 horas, isso signi�ca dizer que a distância da cidade A à cidade B é de 240 Km. Observe que a velocidade constante é de 60 km/h, o que signi�ca dizer que a cada hora ele percorre 60 km. O problema deseja saber quanto tempo ele levará se a velocidade passar a ser de 80 km/h. Bem, como a distância continua sendo a mesma e a velocidade é constante, é su�ciente dividir 240 por 80, o que nos fornece o tempo de 3 horas. Exemplo Dez operários terminam uma obra em 60 dias. Quanto tempo levarão 15 operários com a mesma capacidade de trabalho para terminar a mesma obra? Solução: Nesse caso, a regra de três é inversa. Podemos escrever: 10 operários------------------60 dias 15 operários------------------ x dias 10/15 = x/60 => 15x = 600 x = 600/15 x = 40 dias Podemos dar uma outra solução ao problema. Vamos admitir que cada operário contribua com uma parte diária da obra que iremos chamar de P. Como todos apresentam a mesma capacidade de trabalho podemos escrever a seguinte equação: 10.P.60 = 15.P.x=> x = 40 dias Exemplo Em uma grá�ca existem 3 impressoras que funcionam ininterruptamente, 10 horas por dia, durante 4 dias, imprimindo 240.000 folhas. Tendo-se quebrado uma das impressoras e necessitando-se imprimir, em 6 dias, 480.000 folhas, quantas horas por dia deverão funcionar ininterruptamente as duas máquinas restantes? Estamos agora com um problema de regra de três composta, pois temos mais de duas grandezas distintas. A ideia é dividirmos a regra de três composta em várias regras de três simples onde a coluna da variável desconhecida estará sempre presente. Vejamos: Impressoras Folhas Horas por dia Dias 3 240000 10 4 2 48000 x 6 (i) (iv) (ii) (iii) Comparando a coluna (ii) com a coluna (i), sabemos que diminuindo o número de impressoras seremos obrigados a aumentar o número de horas diárias de trabalho para fazermos frente ao trabalho. Logo, a regra de três é inversa. Comparando a coluna (ii) com a coluna (iii), temos que, aumentando a quantidade de dias podemos reduzir o número de horas trabalhadas por dia e então, a regra de três é inversa. Finalmente, comparando a coluna (ii) com a coluna (iii), veri�camos que aumentando o número de folhas teremos, necessariamente, que aumentar o número de horas trabalhadas por dia, logo, esta regra de três é direta. Daí, vem: 10/x = 2/3 x 6/ x 424000/48000 x = 20 horas por dia Porcentagem Historicamente, a expressão “por cento” aparece nas principais obras de aritmética de autores italianos do século XV. O símbolo % surgiu como uma abreviatura da palavra cento, utilizada nas operações mercantis Saiba mais Para saber mais sobre porcentagem , clique aqui. Porcentagem é toda razão onde o consequente é igual a 100. 3/100 signi�ca 3 em 100 ou 3 por cento. 15/100 signi�ca 15 em 100 ou 15 por cento. javascript:void(0); Comentário Podemos expressar uma porcentagem na forma unitária, bastando, para isso, expressá-la como um número decimal. Por exemplo: 1) 3% = 3/100 = 0,03 2)15% = 15/100 = 0,15 Acompanhe os exemplos a seguir: 1) Uma casa com aluguel de valor R$ 200,00 teve esse valor reajustado para R$ 320,00. Qual foi o percentual de aumento? Clique nos botões para ver as informações. 200 --------------- 100% 320 --------------- x x = 320.100/200 = 160% 160% - 100% = 60% Solução 1 Se o aluguel era de R$200,00 e passou a R$320,00, então sofreu um aumento de R$120,00. Como R$200,00 reais corresponde a 100%, isso signi�ca que R$2,00 corresponde a 1%, logo, R$120,00 corresponde a um aumento de 60%. Solução 2 Se dividirmos o valor �nal de R$320,00 pelo inicial de R$ 200,00, encontraremos 1,6, o que signi�ca 100/100 +60/100. Portanto, o aumento foi de 60%. O valor 1,6 pode ser chamado de fator de atualização. Solução 3 Veja mais algumas informações. Fique atento! 2) Certo artigo, que custava R$ 200 teve seu preço reajustado em 18%. Qual é o seu preço atual, em reais? Clique nos botões para ver as informações. 200.......................100% x..........................118% x= (200.118)/100 x= R$ 236,00 Solução 1 Calculando 18% de R$ 200,00, encontramos R$ 36,00. Esse valor corresponde ao reajuste dado, então: R$ 200,00 + R$ 36,00 = R$ 236,00. Solução 2 Podemos multiplicar o valor do aluguel pelo fator de atualização que é 1,18 (100%+18%). Portanto, temos: R$ 200,00 x 1,18 = R$ 236,00 Solução 4: Devemos perceber que R$ 200,00 corresponde a 100% e isso signi�ca R$ 2,00 em cada 1%. Se o reajuste dado é de 18%, então aumentaremos o aluguel em R$ 36,00. Logo, o novo aluguel será de R$ 200,00 + R$ 36,00 = R$ 236,00. Solução 3 3) Para aumentar as vendas, o dono de uma loja de roupas resolveu dar 20% de desconto em qualquer peça de inverno. Qual era, em reais, o preço original de um casaco que, na promoção, estava sendo vendido por R$ 96,00? Clique nos botões para ver as informações. Se na promoção o casaco estava sendo vendido por R$ 96,00, então esse valor corresponde a 80% do valor original. 80%.......................R$ 96,00 100%.................... x x = 100.96/80 x= R$120,00 Solução 1 Seja P o preço do casaco sem desconto. Se o descontodado foi de 20%, então o casaco está sendo oferecido por 80% do seu preço original, daí: 80% P = 96 0,8 P = 96 P = 96 :0,8 P = 120 Solução 2 Podemos montar a seguinte equação: P = R$96,00 + 20%P P - 0,2P = 96 0,8P = 96 P = R$120,00 Solução 3 Podemos utilizar o fator de atualização, que nesse caso é 0,8 (1-0,2). Logo: 0,8 P = 96 P = R$120,00 Solução 4 Veja mais alguns exemplos! 4) Eu gastava 20% do meu salário com aluguel. Recebi um aumento de salário de 50%, porém o aluguel aumentou 20%. Quanto passei a gastar com aluguel? Clique nos botões para ver as informações. Seja P o meu salário inicial, portanto, eu gastava 0,2 P de aluguel. Como recebi um aumento de 50%, o meu salário passou a ser de 1,5 P, entretanto, o meu aluguel foi reajustado em 20% e passou para 1,2 x 0,2 P =0,24 P. Ganho 1,5 P e gasto de aluguel 0,24 P, logo, o problema quer saber quantos por cento 0,24 P é de 1,5 P. Basta dividir 0,24 P por 1,5 P, o que dá 16%. Solução 1 Podemos estipular um valor qualquer para o salário, por exemplo, R$ 100,00. Logo, pago R$ 20,00 de aluguel. Com o aumento de 50% no salário e um reajuste de 20% no aluguel, passei a receber R$150,00 de salário e a pagar R$ 24,00 de aluguel, portanto se dividirmos R$ 24,00 por R$150,00, teremos a resposta do problema, que é 16%. Solução 2 5) Sabe-se que em 3/8 do total de gavetas de um armário estão guardados documentos diversos e, nos demais, material de consumo. Que percentagem do total de gavetas desse armário está ocupada pelo material de consumo? Clique nos botões para ver as informações. Como em 3/8 do total de gavetas estão guardados documentos diversos, 5/8 (8/8 – 3/8) estão ocupados com material de consumo, portanto, o percentual de gavetas ocupadas pelo material de consumo é 62,5%. Solução 1 Podemos utilizar o recurso de estipular um valor para o número de gavetas, por exemplo, 800 gavetas. Então, 3/8 de 800, que dá 300 gavetas. Logo, as 500 restantes estão ocupadas por material de consumo. Dividindo 500 por 800 encontramos 0,625 que corresponde a 62,5%. Solução 2 6) Numa certa cidade, 18% das pessoas têm planos de saúde. Entre as mulheres, 30% têm planos de saúde. Entre os homens, esse índice é de 10%. Qual a porcentagem de mulheres na população? Solução Sejam M = número de mulheres e H = número de homens, logo podemos equacionar o problema da seguinte forma. Sejam x = número de mulheres e y = número de homens: 18/100 (x+y) = 30/100x + 10/100y 0,18 (x+y) = 0,3x + 0,1y 0,18x + 0,18y = 0,30x + 0,10y 18x + 18y = 30x + 10y 12x = 8y x = 2/3y 2/3y / y + 2/3y O resultado é 40% Atividade 1. Para cercar um terreno retangular dando 1 volta são necessários 25 metros de arame farpado. Se desejarmos cercar esse terreno dando 3 voltas, quanto deveremos gastar de arame farpado? 2. Fernando foi ao mercado com o dinheiro exato para comprar 2 Kg de carne. Como o mercado estava oferecendo 20% de desconto no preço da carne, ele aproveitou para comprar uma quantidade maior. Se Fernando gastou todo o dinheiro que levou, quantos quilos de carne ela comprou? 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. 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