Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Matemática Nivelamento 29 4. EXPRESSÕES ALGÉBRICAS Neste capítulo vamos estudar as expressões algébricas como monômios e polinômios. Para iniciar vamos a definição de expressões algébricas. Expressões algébricas são expressões que envolvem letras e/ou números. Exemplos: a) a + b b) 2x – 8 c) 4x 2 - 3x + 4 d) 3x + 2y e) 3a2 - b + c f) b.c 5 3x + 4.1 VALOR NUMÉRICO DE UMA EXPRESSÃO ALGÉBRICA Valor numérico de uma expressão algébrica é o número que se obtém quando substituímos as letras da expressão por números determinados e efetuamos as operações indicadas. Exemplos: Considere a expressão algébrica a2+ bc. Note que na expressão acima, entre b e c não foi colocado nenhum tipo de sinal. Nos casos como este, considera-se que entre estas letras deve ser realizada a operação de multiplicação. Vamos encontrar o valor numérico dessa expressão: Seu valor numérico quando a = 3, b = 4 e c = 2 será 32 + 4 × 2 = 9 + 8 = 17 Seu valor numérico quando a = 5, b = 3 e c = 4 será 52 + 3 × 4 = 25 + 12 = 37 4.2 MONÔMIOS Monômios são expressões algébricas que não envolvem operações de adição e/ou subtração: Exemplos: a) 4a b) abc c) 5x2 d) x3y Um monômio tem uma parte numérica (coeficiente) e uma parte literal. Por exemplo, no monômio 15x 3yz, o coeficiente é 15 e a parte literal é x3yz. Matemática Nivelamento 30 4.2.1 MONÔMIOS SEMELHANTES Monômios semelhantes são aqueles que apresentam a mesma parte literal. Exemplos: a) 3xy2 e 5xy2 b) 24bca 5 3 e 24bc7a 4.2.2 OPERAÇÕES COM MONÔMIOS a) Adição e Subtração de Monômios Só podemos efetuar as operações de adição e subtração com monômios semelhantes, isto é, aqueles que têm as partes literais iguais. Para isso basta efetuar a operação indicada com os coeficientes e manter a parte literal. Exemplos: a) 2a + 5a = 7a b) 8ab2– 3ab2 = 5ab2 c) 4xy + 7xy – 2xy = 9xy d) yx 6 7yx 6 43yx 3 2yx 2 1 2222 = + =+ Note que, no exemplo “d”, para somar os coeficientes foi necessário reduzi-los ao mesmo denominador, fazendo o m.m.c. entre eles. OBS.: Quando os monômios não são semelhantes, isto é, não possuem a mesma parte literal, a soma ou a subtração ficam apenas indicadas. Exemplo: A soma do monômio 3x2y com o monômio 2xyz ficaria indicada por: 3x2y + 2xyz (não podemos efetuar a soma dos seus coeficientes). b) Multiplicação O produto de monômios é obtido realizando-se a multiplicação dos coeficientes entre si e em seguida multiplicando suas partes literais. Para multiplicar monômios não é necessário que eles sejam semelhantes, nesse caso, a multiplicação é apenas indicada. Exemplos: a) 3a × 4b = (3×4) × (a × b) = 12ab b) 4x2y6 × 5x4y3 = (4 × 5) × (x2 × x4 × y6 × y3) = 20 x6 y9 c) 2xy2 × 5x2 y3 z = (2 × 5) × (x × x2 × y2 × y3 × z) = 10x3 y 5 z Matemática Nivelamento 31 Lembrar que quando multiplicamos potências de mesma base, conserva-se a base somam- se os expoentes. a m . a n = am + n c) Divisão O quociente entre dois monômios é obtido realizando-se a divisão dos coeficientes entre si e em seguida dividindo suas partes literais. Para dividir monômios não é necessário que eles sejam semelhantes, nesse caso, a divisão é apenas indicada. Exemplos: a) (-15a6b4) : (3a2b2) = (-15 : 3)(a6: a2)(b4: b2) = -5 a6 - 2 b4 - 2= -5a4 b2 b) 2332472542 275 zy6xzyx 3 18 y3x zy18x == −− c) (12x2y7) : (4x5y3) = (12 : 4)(x2-5 y7-3) = 3x-3y4 = 3 4 x 3y Lembrar que quando dividimos potências de mesma base, conserva-se a base subtraem-se os expoentes. am : an = a m-n d) Potenciação Para elevar um monômio a um expoente, basta elevar seu coeficiente a esse expoente e em seguida elevar a parte literal a esse mesmo expoente. Exemplos: a) (3x2y5)3= 33(x2) 3 (y 5) 3 = 27 x2 × 3 y5 × 3 = 27x 6 y 15 b) (2a3b4)2= 22(a3)2(b4)2= 4 a3 × 2 b4 × 2= 4 a 6 b 8 Lembrar que na potenciação os expoentes são multiplicados. (a m) n = a m × n 4.3 POLINÔMIOS Suponha que queremos realizar a adição com os monômios 4xy, 5x3y2 e 2x2y. Pelo que aprendemos anteriormente, sabemos que esta soma não pode ser obtida, porque os monômios não são semelhantes. Nesses casos, o que fazemos é deixar as operações indicadas, como segue: 4xy + 5x3y2 + 2x2y Matemática Nivelamento 32 Uma expressão formada por monômios não semelhantes, como no caso acima, é chamada Polinômio. Outros exemplos: a) 7x – 4 b) 4x – 2y + 4 d) 2xy + 4x – 3y + z3 Em se tratando de polinômios os monômios envolvidos são chamados de termos do polinômio. O polinômio do exemplo a tem 2 termos que são: 7x e - 4 O polinômio do exemplo b tem 3 termos que são: 4x, -2y e 4 O polinômio do exemplo c tem 4 termos que são: 2xy, 4x, -3y e z3 • Sabemos que o monômio tem um único termo. • O polinômio com dois termos (exemplo “a”) é chamado binômio e o polinômio com três termos (exemplo “b”) é chamado trinômio. • Os polinômios com mais de três termos não têm nomes especiais. 4.3.1 POLINÔMIO A UMA VARIÁVEL É o polinômio que apresenta uma única variável. Podemos definir estes polinômios como sendo toda expressão da forma: anx n + an-1x n-1 + an-2x n-2 + ... + a1x 1+ a0x 0 onde an , an-1 , ..., a0 são os coeficientes do polinômio e xn , xn-1 , . . . , x, são chamados parte literal. O grau “n” sempre será dado pelo maior expoente da parte literal do polinômio. Então podemos dizer que: 3x + 4 é um polinômio do 1º grau 5x2 + 3x –1 é um polinômio do 2º grau 4x 3 – 2x2 + 7x –3 é um polinômio do 3º grau x 5 + 2x 4– 5x2+ 2x – 4 é um polinômio do 5º grau 4.3.2 OPERAÇÕES COM POLINÔMIOS a) Soma e subtração de polinômios Para somarmos ou subtrairmos polinômios, devemos agrupar os termos que tenham mesma parte literal (mesma variável e mesmo expoente). Veja: Matemática Nivelamento 33 b) Multiplicação de polinômios Para multiplicarmos dois ou mais polinômios, devemos aplicar a propriedade distributiva da multiplicação com relação à adição, ou seja, devemos multiplicar todos os termos de um polinômio por todos os termos do outro. Veja: Matemática Nivelamento 34 Agrupando todos os termos, teremos: Neste polinômio podemos agrupar alguns termos semelhantes (termos com as mesmas cores são os semelhantes): Existe uma maneira simplificada de representar esta multiplicação, veja: E agrupando os termos de mesma parte literal teremos: Veja outros exemplos: Exemplo 1: Exemplo 2: Obs.: Para multiplicarmos um polinômio por um número real, agimos da mesma forma, veja: Se P(x) = 5x³ - 10x² + 11, 3.P(x) será: 3.(5x³ - 10x² + 11) = 15x³ - 30x² + 33 2.P(x) será: -2.(5x³ - 10x² + 11) = -10x³ + 20x² - 22 Matemática Nivelamento 35 c) Divisão de um polinômio por um monômio Para dividirmos um polinômio por um monômio, dividimos cada termo do polinômio pelo monômio. OBS: Propriedade da potenciação “Ao dividirmos duas potências de mesma base, conserva-se a base e subtraem-se os expoentes”, ou seja: Exemplos: e) Divisão de polinômio por polinômio Efetuar a divisão do polinômio A(x) pelo polinômio B(x), com B(x) 0, é determinar dois polinômios Q(x) e R(x) que satisfaçam as seguintes condições: Em que: A(x) é o dividendoB(x) é o divisor Q(x) é quociente R(x) é o resto da divisão. Quando A(x) é divisível por B(x), dizemos que a divisão é exata, isto é, R(x)=0. Se B(x) é divisor de A(x), então R(x) =0 Vejamos alguns exemplos de divisão de polinômio por este método, que é chamado método da chave. 1) Determinar o quociente de A(x) = x3 + 4x2 + x – 6 por B(x) = x + 2. Resolução: Matemática Nivelamento 36 Regra p/ dividir um polinômio A (x) por um polinômio B(x) 1. Divide-se o 1° termo do polinômio A pelo 1° termo do polinômio B e coloca-se o resultado sob o polinômio B. No exemplo, x3 : x = x2. 2. Multiplica-se o resultado por todos os elemento de B , troca-se o sinal e coloca-se sob o polinômio A, somando-se com A e obtendo-se um novo polinômio. No exemplo, x2(x + 2) = x3 + 2x2 Trocando o sinal: - x3 - 2x2 Somando: (x3 + 4x2 + x – 6) + (- x3 - 2x2) = 2x2 + x - 6 3. Toma-se o 1° termo desse novo polinômio e divide-se pelo 1° termo do polinômio B. No exemplo, 2x2 : x = 2x. 4. Multiplica-se o resultado dessa divisão por todos os elemento de B, troca-se o sinal e soma-se com o polinômio que está em baixo do polinômio A, obtendo-se um novo polinômio. No exemplo, 2x(x + 2) = 2x2 + 4x Trocando o sinal: - 2x2 - 4x Somando: (2x2 + x – 6) + (- 2x2 – 4x) = - 3x - 6 5. Repete-se os passos acima até que o resto R(x) seja um polinômio de grau menor que o grau do polinômio B(x) ou zero. No exemplo, - 3x : x = -3. Multiplicando: -3(x + 2) = - 3x - 6 Trocando o sinal: 3x + 6 Somando: (- 3x – 6) + (3x + 6) = 0 Verificamos facilmente que: x 3 + 4x2 + x – 6 = (x + 2) ( x2 + 2x –3) A(x) = B(x).Q(x)
Compartilhar