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INTERNAL Programa de Nivelamento de Matemática Aula 3 – Equações do primeiro e segundo grau Aplicadora: Melissa Rúbio Professor Orientador Marcos Calil Dando continuidade ao programa de nivelamento, nesta terceira e última aula veremos equações do primeiro e segundo grau. EQUAÇÃO Na matemática, uma equação é uma igualdade envolvendo uma ou mais incógnitas, dividias em equações de primeiro e segundo e grau, o que define o grau dessa equação é o expoente dessa incógnita, ou seja, se o expoente for 1. Exemplo: 4𝑥1, temos a equação do 1º grau. Se o expoente for 2, exemplo: números elevados ao quadrado 4𝑥2a equação será do 2º grau; se o expoente for 3, a equação será de 3º grau. Exemplo: 4x + 2 = 16 (equação do 1º grau) x² + 2x + 4 = 0 (equação do 2º grau) x³ + 2x² + 5x – 2 = 0 (equação do 3º grau) 1º GRAU A equação do 1º grau é apresentada da seguinte forma: ax + b = 0 É importante dizer que a e b representam qualquer número real e a é diferente de zero (a 0). A incógnita x pode ser representada por qualquer letra, contudo, usualmente, utilizamos x ou y como valor a ser encontrado para o resultado final da INTERNAL equação. O primeiro membro da equação são os números do lado esquerdo da igualdade, e o segundo membro, o que estão do lado direito da igualdade. Podemos resolver a equação de forma mais direta utilizando o método prático: Exemplo: 5𝑥 + 1 = −9 5𝑥 = −9 − 1 5𝑥 = −10 𝑥 = −10 5 𝑥 = −2 A solução dessa equação é x = - 2. Exemplo 2: 5𝑥 + 4 = 2𝑥 − 6 5𝑥 − 2𝑥 = −6 − 4 3𝑥 = −10 𝑥 = −10 3 𝑜𝑢 3,33.. Equação do 1º grau com duas incógnitas Quando há uma equação do 1º grau que possui duas incógnitas, não existe uma única solução, mas sim infinitas soluções. Uma equação do 1º grau com duas incógnitas é uma equação do tipo: ax+by+c= 0 INTERNAL Para encontrar algumas das infinitas soluções da equação, atribuímos um valor para uma de suas variáveis e encontramos o valor da outra variável. Exemplo: Encontre 3 soluções possíveis para a equação: 2𝑥 + 𝑦 + 3 = 0 Resolução: Para encontrar 3 soluções, escolheremos alguns valores para a variável x, começando por x = 1: 2𝑥 + 𝑦 + 3 = 0 2.1 + 𝑦 + 3 = 0 2 + 𝑦 + 3 = 0 𝑦 = −3 − 2 𝑦 = −5 Isolando y no primeiro membro, temos que y = -5 Então, uma solução possível para a equação é x = 1 e y = - 5. Para encontrar mais uma solução da equação, vamos atribuir um novo valor para qualquer uma das variáveis. Faremos y = 1. 2𝑥 + 𝑦 + 3 = 0 2𝑥 + 1 + 3 = 0 2𝑥 + 4 = 0 2𝑥 = −4 𝑥 = −4 2 𝑥 = −2 INTERNAL Isolando x: A segunda solução dessa equação é x = - 2 e y = 1. Por fim, para encontrar uma terceira solução, escolheremos um novo valor para uma de suas variáveis. Faremos x = 0. 2𝑥 + 𝑦 + 3 = 0 2.0 + 𝑦 + 3 = 0 𝑦 = −3 A terceira solução é x = 0 e y = -3. Podemos representar essas três soluções como pares ordenados, da forma (x, y). As soluções encontradas para equação foram: (1,−5); (−2, 1);(0,−3)(1,−5); (−2, 1);(0,−3) Importante: Como essa equação possui duas incógnitas, temos infinitas soluções. Os valores para as variáveis foram escolhidos de forma aleatória, logo, poderíamos atribuir outros valores completamente diferentes para as variáveis e encontrar outras três soluções para a equação. Praticando: As curvas de oferta e de demanda de um produto representam, respectivamente, as quantidades que vendedores e consumidores estão dispostos a comercializar em função do preço do produto. Em alguns casos, essas curvas podem ser representadas por retas. Suponha que as quantidades de oferta e de demanda de um produto sejam, respectivamente, representadas pelas equações: 𝑄𝑜 = −20 + 4𝑝 𝑄𝑑 = 46 − 2𝑝 Em que QO é quantidade de oferta, QD é a quantidade de demanda e P é o preço do produto. A partir dessas equações, de oferta e de demanda, os economistas INTERNAL encontram o preço de equilíbrio de mercado, ou seja, quando QO e QD se igualam. Para a situação descrita, qual o valor do preço de equilíbrio? R: 11 2 GRAU A equação do 2º grau é caracterizada por um polinômio de grau 2, ou seja, um polinômio do tipo ax2+bx+c, em que a, b e c são números reais. Ao resolvermos uma equação de grau 2, estamos interessados em encontrar valores para a incógnita x que torne o valor da expressão igual a 0, que são chamadas de raízes, isto é, ax2 + bx +c = 0. A equação de 2º grau pode ser representada por ax²+bx+c=0, em que os coeficientes a, b e c são números reais, com a ≠ 0. Exemplos a) 2x2 +4x – 6 = 0 → a = 2; b =4 e c = – 6 b) x2 – 5x + 2 = 0 → a =1; b= – 5 e c = 2 c) 0,5x2 + x –1 = 0 → a = 0,5; b = 1 e c = –1 A equação do 2º grau é classificada como completa quando todos os coeficientes são diferentes de 0, ou seja, a ≠ 0, b ≠ 0 e c ≠ 0. A equação do 2º grau é classificada como incompleta quando o valor dos coeficientes b ou c são iguais a 0, isto é, b = 0 ou c = 0. Exemplos a) 2x2 – 4 = 0 → a = 2; b = 0 e c= – 4 b) -x2 + 3x = 0 → a = – 1; b = 3 e c = 0 c) x2 = 0 → a = 1; b =0 e c =0 Existem três modos de solucionar a equação de segundo grau: INTERNAL Tipo 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0: quando a equação não apresenta o b, resolvemos 𝑎𝑥2 + 𝑐 = 0 𝑎𝑥2 = −𝑐 𝑥2 = −𝑐 𝑎 𝑥 = ±√ −𝑐 𝑎 Exemplo: 3𝑥2 − 27 = 0 R: 3 e -3 Tipo 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0: fatoração por evidência 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 = 0 𝑥(𝑎𝑥 + 𝑏) = 0 Ao observar a última igualdade, é notável que há uma multiplicação e que para o resultado ser 0, é necessário que, pelo menos, um dos fatores seja igual a 0. 𝑎(𝑎𝑥 + 𝑏) = 0 𝑥 = 0 𝑜𝑢 𝑎𝑥 + 𝑏 = 0 Assim, a solução da equação é dada por: 𝑥′ = 0 𝑜𝑢 𝑥 = −𝑏 𝑎 Exemplo: 5𝑥2 − 45𝑥 = 0 R: 0 e 9 Tipo 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0: mais conhecido o método de Bhaskara aponta que as raízes de uma equação do 2º grau do tipo ax2 + bx + c = 0 é dada pela seguinte relação: 𝑥′ = −𝑏 ± √∆ 2. 𝑎 ; ∆= 𝑏2 − 4. 𝑎. 𝑐 Ou seja INTERNAL 𝑥′ = −𝑏 ± √𝑏2 − 4. 𝑎. 𝑐 2. 𝑎 Exemplo: 𝑥2 − 𝑥 − 12 = 0 R: -3 e 4 Exercícios: 1. (FAETEC - 2015) Um pacote do biscoito Saboroso custa R$ 1,25. Se João comprou N pacotes desse biscoito gastando R$ 13,75, o valor de N é igual a? R: 11 2. (IFSC - 2018) Considere a equação , calcule. R: -4 3. (FAETEC - 2015) Um pacote do biscoito Saboroso custa R$ 1,25. Se João comprou N pacotes desse biscoito gastando R$ 13,75, o valor de N é igual a: 4. Um azulejista usou 2000 azulejos quadrados e iguais para revestir 45m² de parede. Qual é a medida do lado de cada azulejo? R: 15 cm 5. A área de um retângulo é de 64cm². Nessas condições, determine as dimensões do retângulo sabendo que o comprimento mede (x+6) me a largura mede (x- 6) m. R: 16 cm e 4 cm
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