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. 1 Para Concursos Números Naturais - MDC e MMC - Múltiplos e Divisores – Divisibilidade ............................................ 1 Números Inteiros - Expressões Numéricas ...................................................................................... 16 Números Racionais e fracionários ..................................................................................................... 26 Números Irracionais ........................................................................................................................... 43 Números Reais .................................................................................................................................. 46 Potenciação ....................................................................................................................................... 52 Radiciação ......................................................................................................................................... 58 Fatoração e produtos notáveis ........................................................................................................... 65 Conjuntos; operações com Conjuntos................................................................................................ 71 Relação entre Grandezas .................................................................................................................. 82 Razão e Proporção ............................................................................................................................ 90 Divisão Proporcional .......................................................................................................................... 97 Regra de Três Simples e Compostas............................................................................................... 106 Porcentagem ................................................................................................................................... 119 Juros Simples e Compostos ............................................................................................................ 126 Equação e sistema de equações do 1º Grau ................................................................................... 137 Equação e sistema de equações do 2º Grau ................................................................................... 151 Função do 1º Grau ........................................................................................................................... 161 Inequação do 1º Grau; Inequação do 1º Grau com duas variáveis .................................................. 179 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 2 Função do 2º Grau ........................................................................................................................... 184 Inequação do 2º Grau ...................................................................................................................... 194 Inequação Produto e Quociente....................................................................................................... 197 Sequência - P.A. e P.G. ................................................................................................................... 201 Análise Combinatória ....................................................................................................................... 210 Probabilidade ................................................................................................................................... 221 Expressões Algébricas ou Cálculo Algébrico; Polinômios ................................................................ 230 Matrizes, Determinantes e Sistema Lineares ................................................................................... 242 Geometria: Noção de Geometria; Ponto – Reta – Plano; Ângulos; Teorema de Tales; Sistema Métrico Decimal e Não Decimal ........................................................................................................................ 278 Polígonos: Semelhança e razão entre áreas.................................................................................... 303 Triângulo: Semelhança de Triângulos; Pontos Notáveis; Fórmula de Heron; Teorema de Stewart; Relações métricas e trigonométricas. ................................................................................................... 310 Quadriláteros ................................................................................................................................... 338 Círculo e circunferência: Elementos e relações métricas ................................................................. 342 Perímetro e Área das figuras planas ................................................................................................ 354 Geometria Espacial: Postulados, Figuras tridimensionais e Sólidos Geométricos ........................... 365 Candidatos ao Concurso Público, O Instituto Maximize Educação disponibiliza o e-mail professores@maxieduca.com.br para dúvidas relacionadas ao conteúdo desta apostila como forma de auxiliá-los nos estudos para um bom desempenho na prova. As dúvidas serão encaminhadas para os professores responsáveis pela matéria, portanto, ao entrar em contato, informe: - Apostila (concurso e cargo); - Disciplina (matéria); - Número da página onde se encontra a dúvida; e - Qual a dúvida. Caso existam dúvidas em disciplinas diferentes, por favor, encaminhá-las em e-mails separados. O professor terá até cinco dias úteis para respondê-la. Bons estudos! 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 1 Caro(a) candidato(a), antes de iniciar nosso estudo, queremos nos colocar à sua disposição, durante todo o prazo do concurso para auxiliá-lo em suas dúvidas e receber suas sugestões. Muito zelo e técnica foram empregados na edição desta obra. No entanto, podem ocorrer erros de digitação ou dúvida conceitual. Em qualquer situação, solicitamos a comunicação ao nosso serviço de atendimento ao cliente para que possamos esclarecê-lo. Entre em contato conosco pelo e-mail: professores @maxieduca.com.br CONJUNTO DOS NÚMEROS NATURAIS - N O conjunto dos números naturais é representado pela letra maiúscula N e estes números são construídos com os algarismos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, que também são conhecidos como algarismos indo-arábicos. Embora o zero não seja um número natural no sentido que tenha sido proveniente de objetos de contagens naturais, iremos considerá-lo como um número natural uma vez que ele tem as mesmas propriedades algébricas que estes números. Na sequência consideraremos que os naturais têm início com o número zero e escreveremos este conjunto como: N = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} As reticências (três pontos) indicam que este conjunto não tem fim. N é um conjunto com infinitos números. Excluindo o zero do conjunto dos números naturais, o conjunto será representado por: N* = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...} Subconjuntos notáveis em N: 1 – Números Naturais não nulos N* ={1,2,3,4,...,n,...}; N* = N-{0} 2 – Números Naturais pares Np = {0,2,4,6,...,2n,...}; com n ∈ N 3 - Números Naturais ímpares Ni = {1,3,5,7,...,2n+1,...} com n ∈ N 4 - Números primos P={2,3,5,7,11,13...} A construção dos Números Naturais - Todo número natural dado tem um sucessor (número que vem depois do número dado), considerando também o zero. Exemplos: Seja m um número natural. a) O sucessor de m é m+1. b) O sucessor de 0 é 1. c) O sucessor de 3 é 4. - Se um número natural é sucessor de outro, então os dois números juntos são chamados números consecutivos. Números Naturais - MDC e MMC - Múltiplos e Divisores – Divisibilidade 1759903 E-book geradoespecialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 2 Exemplos: a) 1 e 2 são números consecutivos. b) 7 e 8 são números consecutivos. c) 50 e 51 são números consecutivos. - Vários números formam uma coleção de números naturais consecutivos se o segundo é sucessor do primeiro, o terceiro é sucessor do segundo, o quarto é sucessor do terceiro e assim sucessivamente. Exemplos: a) 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 são consecutivos. b) 7, 8 e 9 são consecutivos. c) 50, 51, 52 e 53 são consecutivos. - Todo número natural dado N, exceto o zero, tem um antecessor (número que vem antes do número dado). Exemplos: Se m é um número natural finito diferente de zero. a) O antecessor do número m é m-1. b) O antecessor de 2 é 1. c) O antecessor de 56 é 55. d) O antecessor de 10 é 9. O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais pares. Embora uma sequência real seja outro objeto matemático denominado função, algumas vezes utilizaremos a denominação sequência dos números naturais pares para representar o conjunto dos números naturais pares: P = {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, ...} O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais ímpares, às vezes também chamados, a sequência dos números ímpares. I = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, ...} Operações com Números Naturais Na sequência, estudaremos as duas principais operações possíveis no conjunto dos números naturais. Praticamente, toda a Matemática é construída a partir dessas duas operações: adição e multiplicação. - Adição de Números Naturais A primeira operação fundamental da Aritmética tem por finalidade reunir em um só número, todas as unidades de dois ou mais números. Exemplo: 5 + 4 = 9, onde 5 e 4 são as parcelas e 9 soma ou total -Subtração de Números Naturais É usada quando precisamos tirar uma quantia de outra, é a operação inversa da adição. A operação de subtração só é válida nos naturais quando subtraímos o maior número do menor, ou seja quando a-b tal que a≥ 𝑏. Exemplo: 254 – 193 = 61, onde 254 é o Minuendo, o 193 Subtraendo e 061 a diferença. Obs.: o minuendo também é conhecido como aditivo e o subtraendo como subtrativo. - Multiplicação de Números Naturais É a operação que tem por finalidade adicionar o primeiro número denominado multiplicando ou parcela, tantas vezes quantas são as unidades do segundo número denominadas multiplicador. Exemplo: 2 x 5 = 10, onde 2 e 5 são os fatores e o 10 produto. - 2 vezes 5 é somar o número 2 cinco vezes: 2 x 5 = 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10. Podemos no lugar do “x” (vezes) utilizar o ponto “. “, para indicar a multiplicação). - Divisão de Números Naturais Dados dois números naturais, às vezes necessitamos saber quantas vezes o segundo está contido no primeiro. O primeiro número que é o maior é denominado dividendo e o outro número que é menor é o 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 3 divisor. O resultado da divisão é chamado quociente. Se multiplicarmos o divisor pelo quociente obteremos o dividendo. No conjunto dos números naturais, a divisão não é fechada, pois nem sempre é possível dividir um número natural por outro número natural e na ocorrência disto a divisão não é exata. Relações essenciais numa divisão de números naturais: - Em uma divisão exata de números naturais, o divisor deve ser menor do que o dividendo. 35 : 7 = 5 - Em uma divisão exata de números naturais, o dividendo é o produto do divisor pelo quociente. 35 = 5 x 7 - A divisão de um número natural n por zero não é possível pois, se admitíssemos que o quociente fosse q, então poderíamos escrever: n ÷ 0 = q e isto significaria que: n = 0 x q = 0 o que não é correto! Assim, a divisão de n por 0 não tem sentido ou ainda é dita impossível. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Naturais Para todo a, b e c ∈ 𝑁 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 2) Comutativa da adição: a + b = b + a 3) Elemento neutro da adição: a + 0 = a 4) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a. (b.c) 5) Comutativa da multiplicação: a.b = b.a 6) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 7) Distributiva da multiplicação relativamente à adição: a.(b +c ) = ab + ac 8) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a .(b –c) = ab –ac 9) Fechamento: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Questões 01. (SABESP – APRENDIZ – FCC) A partir de 1º de março, uma cantina escolar adotou um sistema de recebimento por cartão eletrônico. Esse cartão funciona como uma conta corrente: coloca-se crédito e vão sendo debitados os gastos. É possível o saldo negativo. Enzo toma lanche diariamente na cantina e sua mãe credita valores no cartão todas as semanas. Ao final de março, ele anotou o seu consumo e os pagamentos na seguinte tabela: No final do mês, Enzo observou que tinha (A) crédito de R$ 7,00. (B) débito de R$ 7,00. (C) crédito de R$ 5,00. (D) débito de R$ 5,00. (E) empatado suas despesas e seus créditos. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 4 02. (PREF. IMARUI/SC – AUXILIAR DE SERVIÇOS GERAIS - PREF. IMARUI) José, funcionário público, recebe salário bruto de R$ 2.000,00. Em sua folha de pagamento vem o desconto de R$ 200,00 de INSS e R$ 35,00 de sindicato. Qual o salário líquido de José? (A) R$ 1800,00 (B) R$ 1765,00 (C) R$ 1675,00 (D) R$ 1665,00 03. (Professor/Pref.de Itaboraí) O quociente entre dois números naturais é 10. Multiplicando-se o dividendo por cinco e reduzindo-se o divisor à metade, o quociente da nova divisão será: (A) 2 (B) 5 (C) 25 (D) 50 (E) 100 04. (PREF. ÁGUAS DE CHAPECÓ – OPERADOR DE MÁQUINAS – ALTERNATIVE CONCURSOS) Em uma loja, as compras feitas a prazo podem ser pagas em até 12 vezes sem juros. Se João comprar uma geladeira no valor de R$ 2.100,00 em 12 vezes, pagará uma prestação de: (A) R$ 150,00. (B) R$ 175,00. (C) R$ 200,00. (D) R$ 225,00. 05. PREF. JUNDIAI/SP – AGENTE DE SERVIÇOS OPERACIONAIS – MAKIYAMA) Ontem, eu tinha 345 bolinhas de gude em minha coleção. Porém, hoje, participei de um campeonato com meus amigos e perdi 67 bolinhas, mas ganhei outras 90. Sendo assim, qual a quantidade de bolinhas que tenho agora, depois de participar do campeonato? (A) 368 (B) 270 (C) 365 (D) 290 (E) 376 06. (Pref. Niterói) João e Maria disputaram a prefeitura de uma determinada cidade que possui apenas duas zonas eleitorais. Ao final da sua apuração o Tribunal Regional Eleitoral divulgou a seguinte tabela com os resultados da eleição. A quantidade de eleitores desta cidade é: 1ª Zona Eleitoral 2ª Zona Eleitoral João 1750 2245 Maria 850 2320 Nulos 150 217 Brancos 18 25 Abstenções 183 175 (A) 3995 (B) 7165 (C) 7532 (D) 7575 (E) 7933 07. (PREF. JUNDIAI/SP – AGENTE DE SERVIÇOS OPERACIONAIS – MAKIYAMA) Durante um mutirão para promover a limpeza de uma cidade, os 15.000 voluntários foram igualmente divididos entre as cinco regiões de tal cidade. Sendo assim, cada região contou com um número de voluntários igual a: (A) 2500 (B) 3200 (C) 1500 (D) 3000 (E) 2000 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 5 08. EBSERH/HU-UFGD – Técnico em Informática – AOCP) Joana pretende dividir um determinado número de bombons entre seus 3 filhos. Sabendo que o número de bombons é maior que 24 e menor que 29, e que fazendo a divisão cada um dos seus 3 filhos receberá 9 bombons e sobrará 1 na caixa, quantos bombons ao todo Joana possui? (A) 24. (B) 25. (C) 26. (D) 27. (E) 28 09. (CREFITO/SP – ALMOXARIFE – VUNESP) O sucessor do dobro de determinado número é 23. Esse mesmo determinado número somado a 1 e, depois, dobrado será igual a (A) 24. (B) 22. (C) 20. (D) 18. (E) 16. 10. (Prefeitura Municipal de Ribeirão Preto/SP – Agente de Administração– VUNESP) Em uma gráfica, a máquina utilizada para imprimir certo tipo de calendário está com defeito, e, após imprimir 5 calendários perfeitos (P), o próximo sai com defeito (D), conforme mostra o esquema. Considerando que, ao se imprimir um lote com 5 000 calendários, os cinco primeiros saíram perfeitos e o sexto saiu com defeito e que essa mesma sequência se manteve durante toda a impressão do lote, é correto dizer que o número de calendários perfeitos desse lote foi (A) 3 642. (B) 3 828. (C) 4 093. (D) 4 167. (E) 4 256. Respostas 01. Resposta: B. Crédito: 40 + 30 + 35 + 15 = 120 Débito: 27 + 33 + 42 + 25 = 127 120 – 127 = - 7 Ele tem um débito de R$ 7,00. 02. Resposta: B. 2000 – 200 = 1800 – 35 = 1765 O salário líquido de José é R$ 1.765,00. 03. Resposta: E. D= dividendo d= divisor Q = quociente = 10 R= resto = 0 (divisão exata) Equacionando: D = d.Q + R D = d.10 + 0 D = 10d Pela nova divisão temos: 5𝐷 = 𝑑 2 . 𝑄 → 5. (10𝑑) = 𝑑 2 . 𝑄 , isolando Q temos: 𝑄 = 50𝑑 𝑑 2 → 𝑄 = 50𝑑. 2 𝑑 → 𝑄 = 50.2 → 𝑄 = 100 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 6 04. Resposta: B. 2100 12 = 175 Cada prestação será de R$175,00 05. Resposta: A. 345 – 67 = 278 Depois ganhou 90 278 + 90 = 368 06. Resposta: E. Vamos somar a 1ª Zona: 1750 + 850 + 150 + 18 + 183 = 2951 2ª Zona: 2245 + 2320 + 217 + 25 + 175 = 4982 Somando os dois: 2951 + 4982 = 7933 07. Resposta: D. 15000 5 = 3000 Cada região terá 3000 voluntários. 08. Resposta: E. Sabemos que 9. 3 = 27 e que, para sobrar 1, devemos fazer 27 + 1 = 28. 09. Resposta: A. Se o sucessor é 23, o dobro do número é 22, portanto o número é 11. (11 + 1)2 = 24 10. Resposta: D. Vamos dividir 5000 pela sequência repetida (6): 5000 / 6 = 833 + resto 2. Isto significa que saíram 833. 5 = 4165 calendários perfeitos, mais 2 calendários perfeitos que restaram na conta de divisão. Assim, são 4167 calendários perfeitos. MDC O máximo divisor comum(MDC) de dois ou mais números é o maior número que é divisor comum de todos os números dados. Consideremos: - o número 18 e os seus divisores naturais: D+ (18) = {1, 2, 3, 6, 9, 18}. - o número 24 e os seus divisores naturais: D+ (24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24}. Podemos descrever, agora, os divisores comuns a 18 e 24: D+ (18) ∩ D+ (24) = {1, 2, 3, 6}. Observando os divisores comuns, podemos identificar o maior divisor comum dos números 18 e 24, ou seja: MDC (18, 24) = 6. Outra técnica para o cálculo do MDC: Decomposição em fatores primos Para obtermos o MDC de dois ou mais números por esse processo, procedemos da seguinte maneira: - Decompomos cada número dado em fatores primos. - O MDC é o produto dos fatores comuns obtidos, cada um deles elevado ao seu menor expoente. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 7 Exemplo: MMC O mínimo múltiplo comum(MMC) de dois ou mais números é o menor número positivo que é múltiplo comum de todos os números dados. Consideremos: - O número 6 e os seus múltiplos positivos: M*+ (6) = {6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, ...} - O número 8 e os seus múltiplos positivos: M*+ (8) = {8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, ...} Podemos descrever, agora, os múltiplos positivos comuns: M*+ (6) M*+ (8) = {24, 48, 72, ...} Observando os múltiplos comuns, podemos identificar o mínimo múltiplo comum dos números 6 e 8, ou seja: MMC (6, 8) = 24 Outra técnica para o cálculo do MMC: Decomposição isolada em fatores primos Para obter o MMC de dois ou mais números por esse processo, procedemos da seguinte maneira: - Decompomos cada número dado em fatores primos. - O MMC é o produto dos fatores comuns e não-comuns, cada um deles elevado ao seu maior expoente. Exemplo: O produto do MDC e MMC é dado pela fórmula abaixo: MDC(A, B).MMC(A,B)= A.B Questões 01. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) Um professor quer guardar 60 provas amarelas, 72 provas verdes e 48 provas roxas, entre vários envelopes, de modo que cada envelope receba a mesma quantidade e o menor número possível de cada prova. Qual a quantidade de envelopes, que o professor precisará, para guardar as provas? (A) 4; 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 8 (B) 6; (C) 12; (D) 15. 02. (PM/SE – Soldado 3ª Classe – FUNCAB) O policiamento em uma praça da cidade é realizado por um grupo de policiais, divididos da seguinte maneira: Grupo Intervalo de passagem Policiais a pé 40 em 40 minutos Policiais de moto 60 em 60 minutos Policiais em viaturas 80 em 80 minutos Toda vez que o grupo completo se encontra, troca informações sobre as ocorrências. O tempo mínimo em minutos, entre dois encontros desse grupo completo será: (A) 160 (B) 200 (C) 240 (D) 150 (E) 180 03. (METRÔ/SP – Usinador Ferramenteiro – FCC) Na linha 1 de um sistema de Metrô, os trens partem 2,4 em 2,4 minutos. Na linha 2 desse mesmo sistema, os trens partem de 1,8 em 1,8 minutos. Se dois trens partem, simultaneamente das linhas 1 e 2 às 13 horas, o próximo horário desse dia em que partirão dois trens simultaneamente dessas duas linhas será às 13 horas, (A) 10 minutos e 48 segundos. (B) 7 minutos e 12 segundos. (C) 6 minutos e 30 segundos. (D) 7 minutos e 20 segundos. (E) 6 minutos e 48 segundos. 04. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Fernanda divide as despesas de um apartamento com suas amigas. À Fernanda coube pagar a conta de água a cada três meses, a conta de luz a cada dois meses e o aluguel a cada quatro meses. Sabendo-se que ela pagou as três contas juntas em março deste ano, esses três pagamentos irão coincidir, novamente, no ano que vem, em (A) fevereiro. (B) março. (C) abril. (D) maio. (E) junho. 05. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Marcelo é encarregado de dividir as entregas da empresa em que trabalha. No início do seu turno, ele observou que todas as entregas do dia poderão ser divididas igualmente entre 4, 6, 8, 10 ou 12 entregadores, sem deixar sobras. Assinale a alternativa que representa o menor número de entregas que deverão ser divididas por ele nesse turno. (A) 48 (B) 60 (C) 80 (D) 120 (E) 180 06. (Prefeitura Municipal de Ribeirão Preto/SP – Agente de Administração – VUNESP) Em janeiro de 2010, três entidades filantrópicas (sem fins lucrativos) A, B e C, realizaram bazares beneficentes para arrecadação de fundos para obras assistenciais. Sabendo-se que a entidade A realiza bazares a cada 4 meses (isto é, faz o bazar em janeiro, o próximo em maio e assim sucessivamente), a entidade B realiza bazares a cada 5 meses e C, a cada 6 meses, então a próxima vez que os bazares dessas três entidades irão coincidir no mesmo mês será no ano de (A) 2019. (B) 2018. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 9 (C) 2017. (D) 2016. (E) 2015. 07. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Osvaldo é responsável pela manutenção das motocicletas, dos automóveis e dos caminhões de sua empresa. Esses veículos são revisados periodicamente, com a seguinte frequência: Todas as motocicletas a cada 3 meses; Todos os automóveis a cada 6 meses; Todos os caminhões a cada 8 meses. Se todos os veículos foram revisados, ao mesmo tempo, no dia 19 de maio de 2014, o número mínimo de meses para que todos eles sejam revisados juntos novamente é: (A) 48 (B) 32 (C) 24 (D) 16 (E) 12 08. (PRODEST/ES – Assistente de Tecnologia da Informação – VUNESP) Dois produtos líquidos A e B estão armazenados em galões separados. Em um dos galões há 18 litros do produto A e no outro, há 42 litros do produto B. Carlos precisa distribuir esses líquidos, sem desperdiçá-los e sem misturá-los, em galões menores, de forma que cada galão menor tenha a mesma quantidadee o maior volume possível de cada produto. Após essa distribuição, o número total de galões menores será (A) 6. (B) 8. (C) 10. (D) 12. (E) 14. 09. (UNIFESP – Mestre em Edificações - Infraestrutura – VUNESP) Uma pessoa comprou um pedaço de tecido de 3 m de comprimento por 1,40 m de largura para confeccionar lenços. Para isso, decide cortar esse tecido em pedaços quadrados, todos de mesmo tamanho e de maior lado possível. Sabendo que não ocorreu nenhuma sobra de tecido e que o tecido todo custou R$ 31,50, então o preço de custo, em tecido, de cada lenço foi de (A) R$ 0,30. (B) R$ 0,25. (C) R$ 0,20. (D) R$ 0,15. (E) R$ 0,10. 10. (UNIFESP – Engenheiro Mecânico – VUNESP) Iniciando seu treinamento, dois ciclistas partem simultaneamente de um mesmo ponto de uma pista. Mantendo velocidades constantes, Lucas demora 18 minutos para completar cada volta, enquanto Daniel completa cada volta em 15 minutos. Sabe-se que às 9 h 10 min eles passaram juntos pelo ponto de partida pela primeira vez, desde o início do treinamento. Desse modo, é correto afirmar que às 8 h 25 min, Daniel já havia completado um número de voltas igual a (A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5 (E) 7. Respostas 01. Resposta: D. Fazendo o mdc entre os números teremos: 60 = 2².3.5 72 = 2³.3³ 48 = 24.3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 10 Mdc(60,72,48) = 2².3 = 12 60/12 = 5 72/12 = 6 48/12 = 4 Somando a quantidade de envelopes por provas teremos: 5 + 6 + 4 = 15 envelopes ao todo. 02. Resposta: C. Devemos achar o mmc (40,60,80) 𝑚𝑚𝑐(40,60,80) = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 5 = 240 03. Resposta: B. Como os trens passam de 2,4 e 1,8 minutos, vamos achar o mmc(18,24) e dividir por 10, assim acharemos os minutos Mmc(18,24)=72 Portanto, será 7,2 minutos 1 minuto---60s 0,2--------x x = 12 segundos Portanto se encontrarão depois de 7 minutos e 12 segundos 04. Resposta: B. Devemos fazer o m.m.c. (3, 2, 4) = 12 meses Como ela pagou as três contas juntas em MARÇO, após 12 meses, pagará as três contas juntas novamente em MARÇO. 05. Resposta: D. m.m.c. (4, 6, 8, 10, 12) = 120 06. Resposta: E. m.m.c. (4, 5, 6) = 60 meses 60 meses / 12 = 5 anos Portanto, 2010 + 5 = 2015 07. Resposta: C. m.m.c. (3, 6, 8) = 24 meses 08. Resposta: C. m.d.c. (18, 42) = 6 Assim: * Produto A: 18 / 6 = 3 galões * Produto B: 42 / 6 = 7 galões Total = 3 + 7 = 10 galões 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 11 09. Resposta: A. m.d.c. (140, 300) = 20 cm * Área de cada lenço: 20 . 20 = 400 cm² * Área Total: 300 . 140 = 42000 cm² 42000 / 400 = 105 lenços 31,50 / 105 = R$ 0,30 (preço de 1 lenço) 10. Resposta: B. m.m.c. (15, 18) = 90 min = 1h30 Portanto, às 9h10, Daniel completou: 90 / 15 = 6 voltas. Como 9h10 – 8h25 = 45 min, equivale à metade do que Daniel percorreu, temos que: 6 / 2 = 3 voltas. MÚLTIPLOS E DIVISORES Sabemos que 30 : 6 = 5, porque 5 x 6 = 30. Podemos dizer então que: “30 é divisível por 6 porque existe um número natural (5) que multiplicado por 6 dá como resultado 30.” Um número natural a é divisível por um número natural b, não-nulo, se existir um número natural c, tal que c . b = a. Ainda com relação ao exemplo 30 : 6 = 5, temos que: 30 é múltiplo de 6, e 6 é divisor de 30. Conjunto dos múltiplos de um número natural: É obtido multiplicando-se esse número pela sucessão dos números naturais: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6,... Para acharmos o conjunto dos múltiplos de 7, por exemplo, multiplicamos por 7 cada um dos números da sucessão dos naturais: 7 x 0 = 0 7 x 1 = 7 7 x 2 = 14 7 x 3 = 21 7 x 4 = 28 7 x 5 = 35 ⋮ O conjunto formado pelos resultados encontrados forma o conjunto dos múltiplos de 7: M(7) = {0, 7, 14, 21, 28,...}. Observações: - Todo número natural é múltiplo de si mesmo. - Todo número natural é múltiplo de 1. - Todo número natural, diferente de zero, tem infinitos múltiplos. - O zero é múltiplo de qualquer número natural. - Os múltiplos do número 2 são chamados de números pares, e a fórmula geral desses números é 2k (kN). Os demais são chamados de números ímpares, e a fórmula geral desses números é 2k + 1 (k N). O mesmo se aplica para os números inteiros, tendo k Z. Critérios de divisibilidade São regras práticas que nos possibilitam dizer se um número é ou não divisível por outro, sem efetuarmos a divisão. Divisibilidade por 2: Um número é divisível por 2 quando termina em 0, 2, 4, 6 ou 8, ou seja, quando ele é par. Exemplos: a) 9656 é divisível por 2, pois termina em 6, e é par. b) 4321 não é divisível por 2, pois termina em 1, e não é par. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 12 Divisibilidade por 3: Um número é divisível por 3 quando a soma dos valores absolutos de seus algarismos é divisível por 3. Exemplos: a) 65385 é divisível por 3, pois 6 + 5 + 3 + 8 + 5 = 27, e 27 é divisível por 3. b) 15443 não é divisível por 3, pois 1+ 5 + 4 + 4 + 3 = 17, e 17 não é divisível por 3. Divisibilidade por 4: Um número é divisível por 4 quando seus dois algarismos são 00 ou formam um número divisível por 4. Exemplos: a) 536400 é divisível por 4, pois termina em 00. b) 653524 é divisível por 4, pois termina em 24, e 24 é divisível por 4. c) 76315 não é divisível por 4, pois termina em 15, e 15 não é divisível por 4. Divisibilidade por 5: Um número é divisível por 5 quando termina em 0 ou 5. Exemplos: a) 35040 é divisível por 5, pois termina em 0. b) 7235 é divisível por 5, pois termina em 5. c) 6324 não é divisível por 5, pois termina em 4. Divisibilidade por 6: Um número é divisível por 6 quando é divisível por 2 e por 3 ao mesmo tempo. Exemplos: a) 430254 é divisível por 6, pois é divisível por 2 e por 3 (4 + 3 + 0 + 2 + 5 + 4 = 18). b) 80530 não é divisível por 6, pois não é divisível por 3 (8 + 0 + 5 + 3 + 0 = 16). c) 531561 não é divisível por 6, pois não é divisível por 2. Divisibilidade por 7: Um número é divisível por 7 quando o último algarismo do número, multiplicado por 2, subtraído do número sem o algarismo, resulta em um número múltiplo de 7. Neste, o processo será repetido a fim de diminuir a quantidade de algarismos a serem analisados quanto à divisibilidade por 7. Exemplo: 41909 é divisível por 7 conforme podemos conferir: 9.2 = 18 ; 4190 – 18 = 4172 → 2.2 = 4 ; 417 – 4 = 413 → 3.2 = 6 ; 41 – 6 = 35 ; 35 é multiplo de 7. Divisibilidade por 8: Um número é divisível por 8 quando seus três últimos algarismos forem 000 ou formarem um número divisível por 8. Exemplos: a) 57000 é divisível por 8, pois seus três últimos algarismos são 000. b) 67024 é divisível por 8, pois seus três últimos algarismos formam o número 24, que é divisível por 8. c) 34125 não é divisível por 8, pois seus três últimos algarismos formam o número 125, que não é divisível por 8. Divisibilidade por 9: Um número é divisível por 9 quando a soma dos valores absolutos de seus algarismos formam um número divisível por 9. Exemplos: a) 6253461 é divisível por 9, pois 6 + 2 + 5 + 3 + 4 + 6 + 1 = 27 é divisível por 9. b) 325103 não é divisível por 9, pois 3 + 2 + 5 + 1 + 0 + 3 = 14 não é divisível por 9. Divisibilidade por 10: Um número é divisível por 10 quando seu algarismo da unidade termina em zero. Exemplos: a) 563040 é divisível por 10, pois termina em zero. b) 246321 não é divisível por 10, pois não termina em zero. Divisibilidade por 11: Um número é divisível por 11 quando a diferença entre a soma dos algarismos de posição ímpar e a soma dos algarismos de posição par resulta em um número divisível por 11 ou quando essas somas forem iguais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 13 Exemplos: - 43813: a) 1º 3º 5º Algarismos de posição ímpar.(Soma dos algarismos de posição impar: 4 + 8 + 3 = 15.) 4 3 8 1 32º 4º Algarismos de posição par.(Soma dos algarismos de posição par:3 + 1 = 4) 15 – 4 = 11 diferença divisível por 11. Logo 43813 é divisível por 11. -83415721: b) 1º 3º 5º 7º (Soma dos algarismos de posição ímpar:8 + 4 + 5 + 2 = 19) 8 3 4 1 5 7 2 1 2º 4º 6º 8º (Soma dos algarismos de posição par:3 + 1 + 7 + 1 = 12) 19 – 12 = 7 diferença que não é divisível por 11. Logo 83415721 não é divisível por 11. Divisibilidade por 12: Um número é divisível por 12 quando é divisível por 3 e por 4 ao mesmo tempo. Exemplos: a) 78324 é divisível por 12, pois é divisível por 3 ( 7 + 8 + 3 + 2 + 4 = 24) e por 4 (termina em 24). b) 652011 não é divisível por 12, pois não é divisível por 4 (termina em 11). c) 863104 não é divisível por 12, pois não é divisível por 3 ( 8 + 6 + 3 +1 + 0 + 4 = 22). Divisibilidade por 15: Um número é divisível por 15 quando é divisível por 3 e por 5 ao mesmo tempo. Exemplos: a) 650430 é divisível por 15, pois é divisível por 3 ( 6 + 5 + 0 + 4 + 3 + 0 =18) e por 5 (termina em 0). b) 723042 não é divisível por 15, pois não é divisível por 5 (termina em 2). c) 673225 não é divisível por 15, pois não é divisível por 3 ( 6 + 7 + 3 + 2 + 2 + 5 = 25). Fatoração numérica Essa fatoração se dá através da decomposição em fatores primos. Para decompormos um número natural em fatores primos, dividimos o mesmo pelo seu menor divisor primo, após pegamos o quociente e dividimos o pelo seu menor divisor, e assim sucessivamente até obtermos o quociente 1. O produto de todos os fatores primos representa o número fatorado. Exemplo: Divisores de um número natural Vamos pegar como exemplo o número 12 na sua forma fatorada: 12 = 22 . 31 O número de divisores naturais é igual ao produto dos expoentes dos fatores primos acrescidos de 1. Logo o número de divisores de 12 são: 22⏟ (2+1) . 31⏟ (1+1) → (2 + 1) .(1 + 1) = 3.2 = 6 divisores naturais Para sabermos quais são esses 6 divisores basta pegarmos cada fator da decomposição e seu respectivo expoente natural que varia de zero até o expoente com o qual o fator se apresenta na decomposição do número natural. Exemplo: 12 = 22 . 31 → 22 = 20,21 e 22 ; 31 = 30 e 31, teremos: 20 . 30=1 20 . 31=3 21 . 30=2 21 . 31=2.3=6 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 14 22 . 31=4.3=12 22 . 30=4 O conjunto de divisores de 12 são: D(12) = {1, 2, 3, 4, 6, 12} A soma dos divisores é dada por: 1 + 2 + 3 + 4 + 6 + 12 = 28 Observação Para sabermos o conjunto dos divisores inteiros de 12, basta multiplicarmos o resultado por 2 (dois divisores, um negativo e o outro positivo). Assim teremos que D(12) = 6.2 = 12 divisores inteiros. Questões 01. (Fuvest-SP) O número de divisores positivos do número 40 é: (A) 8 (B) 6 (C) 4 (D) 2 (E) 20 02. (Professor/Pref.Itaboraí) O máximo divisor comum entre dois números naturais é 4 e o produto dos mesmos 96. O número de divisores positivos do mínimo múltiplo comum desses números é: (A) 2 (B) 4 (C) 6 (D) 8 (E) 10 03. (Pedagogia/DEPEN) Considere um número divisível por 6, composto por 3 algarismos distintos e pertencentes ao conjunto A={3,4,5,6,7}.A quantidade de números que podem ser formados sob tais condições é: (A) 6 (B) 7 (C) 9 (D) 8 (E) 10 04. (Pref.de Niterói) No número a=3x4, x representa um algarismo de a. Sabendo-se que a é divisível por 6, a soma dos valores possíveis para o algarismo x vale: (A) 2 (B) 5 (C) 8 (D) 12 (E) 15 05. (BANCO DO BRASIL/CESGRANRIO) Em uma caixa há cartões. Em cada um dos cartões está escrito um múltiplo de 4 compreendido entre 22 e 82. Não há dois cartões com o mesmo número escrito, e a quantidade de cartões é a maior possível. Se forem retirados dessa caixa todos os cartões nos quais está escrito um múltiplo de 6 menor que 60, quantos cartões restarão na caixa? (A)12 (B)11 (C)3 (D)5 (E) 10 06. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria III – Motorista – ZAMBINI/2016) Na sequência matemática a seguir, os dois próximos números são 65 536 ; 16 384 ; 4 096 ; 1 024 ; _________ ; ________ (A) 256 e 64 (B) 256 e 128 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 15 (C) 128 e 64 (D) 64 e 32 07. (BRDE-RS) Considere os números abaixo, sendo n um número natural positivo. I) 10n + 2 II) 2 . 10n + 1 III) 10n+3 – 10n Quais são divisíveis por 6? (A) apenas II (B) apenas III (C) apenas I e III (D) apenas II e III (E) I, II e III Respostas 01. Resposta: A. Vamos decompor o número 40 em fatores primos. 40 = 23 . 51 ; pela regra temos que devemos adicionar 1 a cada expoente: 3 + 1 = 4 e 1 + 1 = 2 ; então pegamos os resultados e multiplicamos 4.2 = 8, logo temos 8 divisores de 40. 02. Resposta: D. Sabemos que o produto de MDC pelo MMC é: MDC (A, B). MMC (A, B) = A.B, temos que MDC (A, B) = 4 e o produto entre eles 96, logo: 4 . MMC (A, B) = 96 → MMC (A, B) = 96/4 → MMC (A, B) = 24, fatorando o número 24 temos: 24 = 23 .3 , para determinarmos o número de divisores, pela regra, somamos 1 a cada expoente e multiplicamos o resultado: (3 + 1).(1 + 1) = 4.2 = 8 03. Resposta: D. Para ser divisível por 6 precisa ser divisível por 2 e 3 ao mesmo tempo, e por isso deverá ser par também, e a soma dos seus algarismos deve ser um múltiplo de 3. Logo os finais devem ser 4 e 6: 354, 456, 534, 546, 564, 576, 654, 756, logo temos 8 números. 04. Resposta: E. Para ser divisível por 6 precisa ser divisível por 2 e 3 ao mesmo tempo. Um número é divisível por 3 quando a sua soma for múltiplo de 3. 3 + x + 4 = .... os valores possíveis de x são 2, 5 e 8, logo 2 + 5 + 8 = 15 05. Resposta: A. Um número é divisível por 4 quando seus dois algarismos são 00 ou formam um número divisível por 4. Vamos enumerar todos os múltiplos de 4: 24, 28, 32, 36, 40, 44, 48, 52, 56, 60, 64, 68, 72, 76, 80 (15 ao todo). Retirando os múltiplos de 6 menores que 60 temos: 24, 36 e 48 (3 ao todo) Logo: 15 – 3 = 12 06. Resposta: A. Se dividimos 4096 por 1024, obtemos como resultado 4. Com isso percebemos que 4096 é o produto de 1024 x 4, e 4096 x 4 = 16384. Então fica evidente que todos os números são múltiplos de 4. Logo para sabermos a sequência basta dividirmos 1024/4 = 256 e 256/4 = 64. Com isso completamos a sequência: 256; 64. 07. Resposta: C. n ∈ N divisíveis por 6: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 16 I) II) III) N 10n + 2 2 x 10n+1 10n+3 – 10n 1 10 + 2 = 12 20 + 1 = 21 10.000 -10 = 9.990 2 100 + 2 = 102 200 + 1 = 201 100.000 - 100 = 99.900 3 1.000 + 2 = 1.002 2.000 + 1 = 2.001 1.000.000 – 1.000 = 999.000 4 10.000 + 2 = 10.002 20.000 + 1 = 20.001 10.000.000 - 10.000 = 9.990.000 I) É divisível por 2 e por 3, logo é por 6. (Verdadeira) II) Os resultados são ímpares, logo não são por 2. (Falsa) III) É Verdadeira, pela mesma razão que a I CONJUNTO DOS NÚMEROS INTEIROS – Z Definimos o conjunto dos números inteiros como a reunião do conjunto dos números naturais N = {0, 1, 2, 3, 4,..., n,...}, o conjunto dos opostos dos números naturais e o zero. Este conjunto é denotado pela letra Z (Zahlen = número em alemão). O conjunto dos números inteiros possui alguns subconjuntos notáveis: - O conjunto dos números inteiros não nulos: Z* = {..., -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4,...}; Z* = Z – {0} - O conjunto dos números inteiros não negativos: Z+ = {0, 1, 2, 3, 4,...} Z+ é o próprio conjunto dos números naturais: Z+ = N - O conjunto dos números inteiros positivos: Z*+ = {1, 2, 3, 4,...} - O conjunto dos números inteiros não positivos: Z_ = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0} - O conjunto dos números inteiros negativos: Z*_ = {..., -5, -4, -3, -2, -1} Módulo: chama-se módulo de um número inteiro a distância ou afastamento desse número até o zero, na reta numérica inteira. Representa-se o módulo por | |. O módulode 0 é 0 e indica-se |0| = 0 O módulo de +7 é 7 e indica-se |+7| = 7 Números Inteiros - Expressões Numéricas 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 17 O módulo de –9 é 9 e indica-se |–9| = 9 O módulo de qualquer número inteiro, diferente de zero, é sempre positivo. Números Opostos: Dois números inteiros são ditos opostos um do outro quando apresentam soma zero; assim, os pontos que os representam distam igualmente da origem. Exemplo: O oposto do número 3 é -3, e o oposto de -3 é 3, pois 3 + (-3) = (-3) + 3 = 0 No geral, dizemos que o oposto, ou simétrico, de a é – a, e vice-versa; particularmente o oposto de zero é o próprio zero. Adição de Números Inteiros Para melhor entendimento desta operação, associaremos aos números inteiros positivos a ideia de ganhar e aos números inteiros negativos a ideia de perder. Ganhar 5 + ganhar 3 = ganhar 8 (+ 5) + (+ 3) = (+8) Perder 3 + perder 4 = perder 7 (- 3) + (- 4) = (- 7) Ganhar 8 + perder 5 = ganhar 3 (+ 8) + (- 5) = (+ 3) Perder 8 + ganhar 5 = perder 3 (- 8) + (+ 5) = (- 3) O sinal (+) antes do número positivo pode ser dispensado, mas o sinal (–) antes do número negativo nunca pode ser dispensado. Subtração de Números Inteiros A subtração é empregada quando: - Precisamos tirar uma quantidade de outra quantidade; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto uma delas tem a mais que a outra; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto falta a uma delas para atingir a outra. A subtração é a operação inversa da adição. Observe que em uma subtração o sinal do resultado é sempre do maior número!!! 4 + 5 = 9 4 – 5 = -1 Considere as seguintes situações: 1 - Na segunda-feira, a temperatura de Monte Sião passou de +3 graus para +6 graus. Qual foi a variação da temperatura? Esse fato pode ser representado pela subtração: (+6) – (+3) = +3 2 - Na terça-feira, a temperatura de Monte Sião, durante o dia, era de +6 graus. À Noite, a temperatura baixou de 3 graus. Qual a temperatura registrada na noite de terça-feira? Esse fato pode ser representado pela adição: (+6) + (–3) = +3 Se compararmos as duas igualdades, verificamos que (+6) – (+3) é o mesmo que (+6) + (–3). Temos: (+6) – (+3) = (+6) + (–3) = +3 (+3) – (+6) = (+3) + (–6) = –3 (–6) – (–3) = (–6) + (+3) = –3 Daí podemos afirmar: Subtrair dois números inteiros é o mesmo que adicionar o primeiro com o oposto do segundo. Fique Atento: todos parênteses, colchetes, chaves, números, ..., entre outros, precedidos de sinal negativo, tem o seu sinal invertido, ou seja, é dado o seu oposto. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 18 Multiplicação de Números Inteiros A multiplicação funciona como uma forma simplificada de uma adição quando os números são repetidos. Poderíamos analisar tal situação como o fato de estarmos ganhando repetidamente alguma quantidade, como por exemplo, ganhar 1 objeto por 30 vezes consecutivas, significa ganhar 30 objetos e está repetição pode ser indicada por um x, isto é: 1 + 1 + 1 ... + 1 + 1 = 30 x 1 = 30 Se trocarmos o número 1 pelo número 2, obteremos: 2 + 2 + 2 + ... + 2 + 2 = 30 x 2 = 60 Se trocarmos o número 2 pelo número -2, obteremos: (–2) + (–2) + ... + (–2) = 30 x (-2) = –60 Observamos que a multiplicação é um caso particular da adição onde os valores são repetidos. Na multiplicação o produto dos números a e b, pode ser indicado por a x b, a . b ou ainda ab sem nenhum sinal entre as letras. Divisão de Números Inteiros - Divisão exata de números inteiros. Veja o cálculo: (– 20): (+ 5) = q (+ 5) . q = (– 20) q = (– 4) Logo: (– 20): (+ 5) = - 4 Considerando os exemplos dados, concluímos que, para efetuar a divisão exata de um número inteiro por outro número inteiro, diferente de zero, dividimos o módulo do dividendo pelo módulo do divisor. Exemplo: (+7): (–2) ou (–19) : (–5) são divisões que não podem ser realizadas em Z, pois o resultado não é um número inteiro. - No conjunto Z, a divisão não é comutativa, não é associativa e não tem a propriedade da existência do elemento neutro. - Não existe divisão por zero. - Zero dividido por qualquer número inteiro, diferente de zero, é zero, pois o produto de qualquer número inteiro por zero é igual a zero. Exemplo: 0: (–10) = 0 b) 0 : (+6) = 0 c) 0 : (–1) = 0 Regra de Sinais da Multiplicação e Divisão: → Sinais iguais (+) (+); (-) (-) = resultado sempre positivo. → Sinais diferentes (+) (-); (-) (+) = resultado sempre negativo. Potenciação de Números Inteiros A potência an do número inteiro a, é definida como um produto de n fatores iguais. O número a é denominado a base e o número n é o expoente.an = a x a x a x a x ... x a , a é multiplicado por a n vezes Exemplos: 33 = (3) x (3) x (3) = 27 (-5)5 = (-5) x (-5) x (-5) x (-5) x (-5) = -3125 (-7)² = (-7) x (-7) = 49 (+9)² = (+9) x (+9) = 81 - Toda potência de base positiva é um número inteiro positivo. Exemplo: (+3)2 = (+3) . (+3) = +9 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 19 - Toda potência de base negativa e expoente par é um número inteiro positivo. Exemplo: (– 8)2 = (–8) . (–8) = +64 - Toda potência de base negativa e expoente ímpar é um número inteiro negativo. Exemplo: (–5)3 = (–5) . (–5) . (–5) = –125 - Propriedades da Potenciação: 1) Produtos de Potências com bases iguais: Conserva-se a base e somam-se os expoentes. (–7)3 . (–7)6 = (–7)3+6 = (–7)9 2) Quocientes de Potências com bases iguais: Conserva-se a base e subtraem-se os expoentes. (- 13)8 : (-13)6 = (-13)8 – 6 = (-13)2 3) Potência de Potência: Conserva-se a base e multiplicam-se os expoentes. [(-8)5]2 = (-8)5 . 2 = (-8)10 4) Potência de expoente 1: É sempre igual à base. (-8)1 = -8 e (+70)1 = +70 5) Potência de expoente zero e base diferente de zero: É igual a 1. Exemplo: (+3)0 = 1 e (–53)0 = 1 Radiciação de Números Inteiros A raiz n-ésima (de ordem n) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo b que elevado à potência n fornece o número a. O número n é o índice da raiz enquanto que o número a é o radicando (que fica sob o sinal do radical). A raiz quadrada (de ordem 2) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo que elevado ao quadrado coincide com o número a. Atenção: Não existe a raiz quadrada de um número inteiro negativo no conjunto dos números inteiros. Erro comum: Frequentemente lemos em materiais didáticos e até mesmo ocorre em algumas aulas aparecimento de: 9 = ± 3, mas isto está errado. O certo é: 9 = +3 Observamos que não existe um número inteiro não negativo que multiplicado por ele mesmo resulte em um número negativo. A raiz cúbica (de ordem 3) de um número inteiro a é a operação que resulta em outro número inteiro que elevado ao cubo seja igual ao número a. Aqui não restringimos os nossos cálculos somente aos números não negativos. Exemplos: (a) 3 8 = 2, pois 2³ = 8. (b) 3 8 = –2, pois (–2)³ = -8. (c) 3 27 = 3, pois 3³ = 27. (d) 3 27 = –3, pois (–3)³ = -27. Observação: Ao obedecer à regra dos sinais para o produto de números inteiros, concluímos que: (1) Se o índice da raiz for par, não existe raiz de número inteiro negativo. (2) Se o índice da raiz for ímpar, é possível extrair a raiz de qualquer número inteiro. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Inteiros Para todo a, b e c ∈ 𝑍 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 20 2) Comutativa da adição: a + b = b +a 3) Elemento neutro da adição : a + 0 = a 4) Elemento oposto da adição: a + (-a) = 0 5) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a. (b.c) 6) Comutativa da multiplicação : a.b = b.a 7) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 8) Distributiva da multiplicaçãorelativamente à adição: a.(b +c ) = ab + ac 9) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a .(b –c) = ab –ac 10) Elemento inverso da multiplicação: Para todo inteiro z diferente de zero, existe um inverso z –1 = 1/z em Z, tal que, z x z–1 = z x (1/z) = 1 11) Fechamento: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Questões 01 (FUNDAÇÃO CASA – AGENTE EDUCACIONAL – VUNESP) Para zelar pelos jovens internados e orientá-los a respeito do uso adequado dos materiais em geral e dos recursos utilizados em atividades educativas, bem como da preservação predial, realizou-se uma dinâmica elencando “atitudes positivas” e “atitudes negativas”, no entendimento dos elementos do grupo. Solicitou-se que cada um classificasse suas atitudes como positiva ou negativa, atribuindo (+4) pontos a cada atitude positiva e (-1) a cada atitude negativa. Se um jovem classificou como positiva apenas 20 das 50 atitudes anotadas, o total de pontos atribuídos foi (A) 50. (B) 45. (C) 42. (D) 36. (E) 32. 02. (UEM/PR – AUXILIAR OPERACIONAL – UEM) Ruth tem somente R$ 2.200,00 e deseja gastar a maior quantidade possível, sem ficar devendo na loja. Verificou o preço de alguns produtos: TV: R$ 562,00 DVD: R$ 399,00 Micro-ondas: R$ 429,00 Geladeira: R$ 1.213,00 Na aquisição dos produtos, conforme as condições mencionadas, e pagando a compra em dinheiro, o troco recebido será de: (A) R$ 84,00 (B) R$ 74,00 (C) R$ 36,00 (D) R$ 26,00 (E) R$ 16,00 03. (BNDES – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – CESGRANRIO) Multiplicando-se o maior número inteiro menor do que 8 pelo menor número inteiro maior do que - 8, o resultado encontrado será (A) - 72 (B) - 63 (C) - 56 (D) - 49 (E) – 42 04. (SEPLAG - POLÍCIA MILITAR/MG - ASSISTENTE ADMINISTRATIVO - FCC) Em um jogo de tabuleiro, Carla e Mateus obtiveram os seguintes resultados: Carla Mateus 1ª Partida Ganhou 520 pontos 1ª Partida Perdeu 280 pontos 2ª Partida Perdeu 220 pontos 2ª Partida Ganhou 675 pontos 3ª Partida Perdeu 485 pontos 3ª Partida Ganhou 295 pontos 4ª partida Ganhou 635 pontos 4ª partida Perdeu 115 pontos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 21 Ao término dessas quatro partidas, (A) Carla perdeu por uma diferença de 150 pontos. (B) Mateus perdeu por uma diferença de 175 pontos. (C) Mateus ganhou por uma diferença de 125 pontos. (D) Carla e Mateus empataram. 05. (PREFEITURA DE PALMAS/TO – TÉCNICO ADMINISTRATIVO EDUCACIONAL – COPESE - UFT) Num determinado estacionamento da cidade de Palmas há vagas para carros e motos. Durante uma ronda dos agentes de trânsito, foi observado que o número total de rodas nesse estacionamento era de 124 (desconsiderando os estepes dos veículos). Sabendo que haviam 12 motos no estacionamento naquele momento, é CORRETO afirmar que estavam estacionados: (A) 19 carros (B) 25 carros (C) 38 carros (D) 50 carros 06. (CASA DA MOEDA) O quadro abaixo indica o número de passageiros num voo entre Curitiba e Belém, com duas escalas, uma no Rio de Janeiro e outra em Brasília. Os números positivos indicam a quantidade de passageiros que subiram no avião e os negativos, a quantidade dos que desceram em cada cidade. Curitiba +240 Rio de Janeiro -194 +158 Brasília -108 +94 O número de passageiros que chegou a Belém foi: (A) 362 (B) 280 (C) 240 (D) 190 (E) 135 07. (Pref.de Niterói) As variações de temperatura nos desertos são extremas. Supondo que durantes o dia a temperatura seja de 45ºC e à noite seja de -10ºC, a diferença de temperatura entre o dia e noite, em ºC será de: (A) 10 (B) 35 (C) 45 (D) 50 (E) 55 08. (Pref.de Niterói) Um trabalhador deseja economizar para adquirir a vista uma televisão que custa R$ 420,00. Sabendo que o mesmo consegue economizar R$ 35,00 por mês, o número de meses que ele levará para adquirir a televisão será: (A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 12 (E) 15 09. (Pref.de Niterói) Um estudante empilhou seus livros, obtendo uma única pilha 52cm de altura. Sabendo que 8 desses livros possui uma espessura de 2cm, e que os livros restantes possuem espessura de 3cm, o número de livros na pilha é: (A) 10 (B) 15 (C) 18 (D) 20 (E) 22 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 22 10. (FINEP – Assistente – Apoio administrativo – CESGRANRIO) Um menino estava parado no oitavo degrau de uma escada, contado a partir de sua base (parte mais baixa da escada). A escada tinha 25 degraus. O menino subiu mais 13 degraus. Logo em seguida, desceu 15 degraus e parou novamente. A quantos degraus do topo da escada ele parou? (A) 8 (B) 10 (C) 11 (D) 15 (E) 19 Respostas 01. Resposta: A. 50-20=30 atitudes negativas 20.4=80 30.(-1)=-30 80-30=50 02. Resposta: D. Geladeira + Micro-ondas + DVD = 1213 + 429 + 399 = 2041 Geladeira + Micro-ondas + TV = 1213 + 429 + 562 = 2204, extrapola o orçamento Geladeira + TV + DVD = 1213 + 562 + 399 = 2174, é a maior quantidade gasta possível dentro do orçamento. Troco:2200 – 2174 = 26 reais 03. Resposta: D. Maior inteiro menor que 8 é o 7 Menor inteiro maior que - 8 é o - 7. Portanto: 7(- 7) = - 49 04. Resposta: C. Carla: 520 – 220 – 485 + 635 = 450 pontos Mateus: - 280 + 675 + 295 – 115 = 575 pontos Diferença: 575 – 450 = 125 pontos 05. Resposta: B. Moto: 2 rodas Carro: 4 12.2=24 124-24=100 100/4=25 carros 06. Resposta: D. 240 - 194 + 158 - 108 + 94 = 190 07. Resposta: E. 45 – (- 10) = 55 08. Resposta: D. 420 : 35 = 12 meses 09. Resposta: D. São 8 livros de 2 cm: 8.2 = 16 cm Como eu tenho 52 cm ao todo e os demais livros tem 3 cm, temos: 52 - 16 = 36 cm de altura de livros de 3 cm 36 : 3 = 12 livros de 3 cm O total de livros da pilha: 8 + 12 = 20 livros ao todo. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 23 10. Resposta: E. 8 + 13 = 21 21– 15 = 6 25 – 6 = 19 EXPRESSÕES NÚMERICAS Expressões numéricas são todas sentenças matemáticas formadas por números, suas operações (adições, subtrações, multiplicações, divisões, potenciações e radiciações) e também por símbolos chamados de sinais de associação, que podem aparecer em uma única expressão. Para resolvermos devemos estar atentos a alguns procedimentos: 1º) Nas expressões que aparecem as operações numéricas, devemos resolver as potenciações e/ou radiciações primeiramente, na ordem que elas aparecem e somente depois as multiplicações e/ou divisões (na ordem que aparecem) e por último as adições e subtrações também na ordem que aparecem. Exemplos: A) 10 + 12 – 6 + 7→ primeiro resolvemos a adição e subtração em qualquer ordem 22 – 6 + 7 16 + 7 23 B) 15 x 2 – 30 ÷ 3 + 7 → primeiro resolveremos a multiplicação e a divisão, em qualquer ordem. 30 – 10 + 7 → Agora resolveremos a adição e subtração, também em qualquer ordem. 27 2º) Quando aparecem os sinais de associações os mesmos tem uma ordem a ser seguida. Primeiro, resolvemos os parênteses ( ), quando acabarem os cálculos dentro dos parênteses, resolvemos os colchetes [ ]; e quando não houver mais o que calcular dentro dos colchetes { }, resolvemos as chaves. → Quando o sinal de adição (+) anteceder um parêntese, colchetes ou chaves, deveremos eliminar o parêntese, o colchete ou chaves, na ordem de resolução, reescrevendo os números internos com o seus sinais originais. → Quando o sinal de subtração (-) anteceder um parêntese, colchetes ou chaves, deveremos eliminar o parêntese, o colchete ou chaves, na ordem de resolução, reescrevendo os números internos com o seus sinais invertidos. Exemplos: A) {100 – 413 x (20 – 5 x 4) + 25} : 5 → Inicialmente devemos resolver os parênteses, mas como dentro dos parênteses há subtração e multiplicação, vamos resolver a multiplicação primeiro, em seguida, resolvemos a subtração. {100 – 413 x (20 – 5 x 4) + 25}: 5 {100 – 413 x (20 – 20) + 25} : 5 {100 – 413 x 0 + 25} : 5 Eliminado os parênteses, vamos resolver as chaves, efetuando as operações seguindo a ordem. {100 – 413 x 0 + 25} : 5 {100 – 0 + 25} : 5 {100 + 25} : 5 125 : 5 25 B) – 62 : (– 5 + 3) – [– 2 . (– 1 + 3 – 1)² – 16 : (– 1 + 3)²] → elimine os parênteses. – 62 : (– 2) – [– 2 . (2 – 1)² – 16 : 2²] → continue eliminando os parênteses. – 62 : (– 2) – [– 2 . 1 – 16 : 2²] → resolva as potências dentro do colchetes. – 62 : (– 2) – [– 2 . 1 – 16 : 4] → resolva as operações de multiplicação e divisão nos colchetes. – 62 : (– 2) – [– 2 – 4] = – 62 : (– 2) – [– 6] = elimine o colchete. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 24 – 62 : (– 2) + 6 = efetue a potência. 31 + 6 = 37 C) [(5² - 6.2²).3 + (13 – 7)² : 3] : 5 [(25 – 6.4).3 + 6² : 3] : 5 = [(25 – 24).3 + 36 : 3 ] : 5 = [1.3 + 12] : 5 = [3 + 12 ] : 5 = 15 : 5 = 3 D) [(𝟏𝟎 − √𝟏𝟐𝟓) 𝟑 𝟐 + (𝟑 + 𝟐𝟑: 𝟒)]𝟐 [(10 - 5)2 + (3 + 8 : 4)]2 [5² + (3+2)]2 [25 + 5]2 302 900 Expressões Numéricas com Frações A ordem das operações para se resolver uma expressão numérica com fração, são as mesmas para expressões numéricas com números reais. Você também precisará dominar as principais operações com frações: adição, subtração, multiplicação, divisão, potenciação e radiciação. Um ponto que deve ser levado em conta é o m.m.c (mínimo múltiplo comum) entre os denominadores das frações, através da fatoração numérica. Exemplos: 1) Qual o valor da expressão abaixo? ( 1 2 ) 3 + 1 2 . 3 4 A) 7/16 B) 13/24 C) 1/2 D) 21/24 Resolvendo temos: 1º passo resolver as operações entre parênteses, depois a multiplicação: 1 8 + 3 8 , 𝑐𝑜𝑚𝑜 𝑜 𝑑𝑒𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟 é 𝑜 𝑚𝑒𝑠𝑚𝑜, 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑢𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑎 𝑎𝑑𝑖çã𝑜: 4 8 , 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑟: 1 2 Resposta: C 2) O resultado da expressão 3. 9 4 − {[( 2 3 ) 2 + 2] : √ 4 9 }, em sua forma mais simples é: A) 6/37 B) 37/12 C) 27/4 D) 22/6 Resolvendo: Vamos resolver a multiplicação do início, a potenciação que está entre parênteses e a radiciação do final: 27 4 − {[ 4 9 + 2] : 2 3 }, Na sequência vamos resolver a operação entre colchetes: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 25 27 4 − {[ 4 + 18 9 ] : 2 3 } , 𝑜 𝑚𝑚𝑐 é 9, 𝑎𝑔𝑜𝑟𝑎 𝑣𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑓𝑒𝑡𝑢𝑎𝑟 𝑎 𝑠𝑜𝑚𝑎: 27 4 − {[ 22 9 ] : 2 3 } 𝑟𝑒𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑎 𝑑𝑖𝑣𝑖𝑠ã𝑜, 𝑡𝑒𝑟𝑒𝑚𝑜𝑠: 27 4 − { 22 9 . 3 2 }, Lembrando que na divisão com frações conservamos a 1ª fração e multiplicamos pelo inverso da 2ª, podemos também simplificar o resultado: 27 4 − { 11 3 }. 27 4 − 11 3 , 𝑓𝑎𝑧𝑒𝑛𝑑𝑜 𝑜 𝑚𝑚𝑐(4,3) = 12, 3.27 − 4.11 12 = 81 − 44 12 = 37 12 Resposta: B. Questão 01. (MANAUSPREV – Analista Previdenciário – Administrativa – FCC/2015) Considere as expressões numéricas, abaixo. A = 1/2 + 1/4+ 1/8 + 1/16 + 1/32 e B = 1/3 + 1/9 + 1/27 + 1/81 + 1/243 O valor, aproximado, da soma entre A e B é (A) 2 (B) 3 (C) 1 (D) 2,5 (E) 1,5 Resposta 01. Resposta: E. Vamos resolver cada expressão separadamente: 𝐴 = 1 2 + 1 4 + 1 8 + 1 16 + 1 32 = 16 + 8 + 4 + 2 + 1 32 = 31 32 𝐵 = 1 3 + 1 9 + 1 27 + 1 81 + 1 243 81 + 27 + 9 + 3 + 1 243 = 121 243 A + B = 31 32 + 121 243 = 243.31 + 32.121 7776 7533 + 3872 7776 = 11405 7776 = 1,466 ≅ 1,5 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 26 CONJUNTO DOS NÚMEROS RACIONAIS – Q Um número racional é o que pode ser escrito na forma n m , onde m e n são números inteiros, sendo que n deve ser diferente de zero. Frequentemente usamos m/n para significar a divisão de m por n. Como podemos observar, números racionais podem ser obtidos através da razão entre dois números inteiros, razão pela qual, o conjunto de todos os números racionais é denotado por Q. Assim, é comum encontrarmos na literatura a notação: Q = { n m : m e n em Z, n diferente de zero} No conjunto Q destacamos os seguintes subconjuntos: - Q* = conjunto dos racionais não nulos; - Q+ = conjunto dos racionais não negativos; - Q*+ = conjunto dos racionais positivos; - Q _ = conjunto dos racionais não positivos; - Q*_ = conjunto dos racionais negativos. Representação Decimal das Frações Tomemos um número racional q p , tal que p não seja múltiplo de q. Para escrevê-lo na forma decimal, basta efetuar a divisão do numerador pelo denominador. Nessa divisão podem ocorrer dois casos: 1º) O numeral decimal obtido possui, após a vírgula, um número finito de algarismos. Decimais Exatos: 5 2 = 0,4 4 1 = 0,25 4 35 = 8,75 50 153 = 3,06 2º) O numeral decimal obtido possui, após a vírgula, infinitos algarismos (nem todos nulos), repetindo- se periodicamente Decimais Periódicos ou Dízimas Periódicas: 3 1 = 0,333... 22 1 = 0,04545... Números Racionais e fracionários 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 27 66 167 = 2,53030... Existem frações muito simples que são representadas por formas decimais infinitas, com uma característica especial: existe um período. Aproveitando o exemplo acima temos 0,333... = 3. 1/101 + 3 . 1/102 + 3 . 1/103 + 3 . 1/104 ... Representação Fracionária dos Números Decimais Trata-se do problema inverso: estando o número racional escrito na forma decimal, procuremos escrevê-lo na forma de fração. Temos dois casos: 1º) Transformamos o número em uma fração cujo numerador é o número decimal sem a vírgula e o denominador é composto pelo numeral 1, seguido de tantos zeros quantas forem as casas decimais do número decimal dado: 0,9 = 10 9 5,7 = 10 57 0,76 = 100 76 3,48 = 100 348 0,005 = 1000 5 = 200 1 2º) Devemos achar a fração geratriz da dízima dada; para tanto, vamos apresentar o procedimento através de alguns exemplos: Exemplos: 1) Seja a dízima 0, 333.... Veja que o período que se repete é apenas 1(formado pelo 3) então vamos colocar um 9 no denominador e repetir no numerador o período. Assim, a geratriz de 0,333... é a fração 9 3 . 2) Seja a dízima 5, 1717.... O período que se repete é o 17, logo dois noves no denominador (99). Observe também que o 5 é a parte inteira, logo ele vem na frente: 5 17 99 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 → (5.99 + 17) = 512, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 512 99 Assim, a geratriz de 5,1717... é a fração 99 512 . 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 28 Neste caso para transformarmos uma dízima periódica simples em fração basta utilizarmos o dígito 9 no denominador para cada quantos dígitos tiver o período da dízima. 3) Seja a dízima 1, 23434... O número 234 é a junção do ante período com o período. Neste caso temos um dízima periódica é composta, pois existe uma parte que não se repete e outra que se repete. Neste caso temos um ante período (2) e o período (34). Ao subtrairmos deste número o ante período(234-2), obtemos 232, o numerador. O denominador é formado por tantos dígitos 9 – que correspondem ao período, neste caso 99(dois noves) – e pelo dígito 0 – que correspondem a tantos dígitos tiverem o ante período, neste caso 0(um zero). 1 232 990 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 − 𝑎 → (1.990 + 232) = 1222, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 1222 990 Simplificando por 2, obtemos x = 495 611 , a fração geratriz da dízima 1, 23434... Módulo ou valor absoluto: É a distância do ponto que representa esse número ao ponto de abscissa zero. Exemplos: 1) Módulo de – 2 3 é 2 3 . Indica-se 2 3 = 2 3 2) Módulo de + 2 3 é 2 3 . Indica-se 2 3 = 2 3 Números Opostos: Dizemos que – 2 3 e 2 3 são números racionaisopostos ou simétricos e cada um deles é o oposto do outro. As distâncias dos pontos – 2 3 e 2 3 ao ponto zero da reta são iguais. Inverso de um Número Racional ( 𝒂 𝒃 ) −𝒏 , 𝒂 ≠ 𝟎 = ( 𝒃 𝒂 ) 𝒏 , 𝒃 ≠ 𝟎 Representação geométrica dos Números Racionais Observa-se que entre dois inteiros consecutivos existem infinitos números racionais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 29 Soma (Adição) de Números Racionais Como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos a adição entre os números racionais b a e d c , da mesma forma que a soma de frações, através de: b a + d c = bd bcad Subtração de Números Racionais A subtração de dois números racionais p e q é a própria operação de adição do número p com o oposto de q, isto é: p – q = p + (–q) b a - d c = bd bcad Multiplicação (Produto) de Números Racionais Como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos o produto de dois números racionais b a e d c , da mesma forma que o produto de frações, através de: b a x d c = bd ac O produto dos números racionais a/b e c/d também pode ser indicado por a/b × c/d, a/b.c/d . Para realizar a multiplicação de números racionais, devemos obedecer à mesma regra de sinais que vale em toda a Matemática: Podemos assim concluir que o produto de dois números com o mesmo sinal é positivo, mas o produto de dois números com sinais diferentes é negativo. Propriedades da Adição e Multiplicação de Números Racionais 1) Fechamento: O conjunto Q é fechado para a operação de adição e multiplicação, isto é, a soma e a multiplicação de dois números racionais ainda é um número racional. 2) Associativa da adição: Para todos a, b, c em Q: a + ( b + c ) = ( a + b ) + c 3) Comutativa da adição: Para todos a, b em Q: a + b = b + a 4) Elemento neutro da adição: Existe 0 em Q, que adicionado a todo q em Q, proporciona o próprio q, isto é: q + 0 = q 5) Elemento oposto: Para todo q em Q, existe -q em Q, tal que q + (–q) = 0 6) Associativa da multiplicação: Para todos a, b, c em Q: a × ( b × c ) = ( a × b ) × c 7) Comutativa da multiplicação: Para todos a, b em Q: a × b = b × a 8) Elemento neutro da multiplicação: Existe 1 em Q, que multiplicado por todo q em Q, proporciona o próprio q, isto é: q × 1 = q 9) Elemento inverso da multiplicação: Para todo q = b a em Q, q diferente de zero, existe : q-1 = a b em Q: q × q-1 = 1 b a x a b = 1 10) Distributiva da multiplicação: Para todos a, b, c em Q: a × ( b + c ) = ( a × b ) + ( a × c ) Divisão (Quociente) de Números Racionais A divisão de dois números racionais p e q é a própria operação de multiplicação do número p pelo inverso de q, isto é: p ÷ q = p × q-1 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 30 𝒂 𝒃 : 𝒄 𝒅 = 𝒂 𝒃 . 𝒅 𝒄 Potenciação de Números Racionais A potência qn do número racional q é um produto de n fatores iguais. O número q é denominado a base e o número n é o expoente. qn = q × q × q × q × ... × q, (q aparece n vezes) Exemplos: a) 3 5 2 = 5 2 . 5 2 . 5 2 = 125 8 b) 3 2 1 = 2 1 . 2 1 . 2 1 = 8 1 Propriedades da Potenciação: 1) Toda potência com expoente 0 é igual a 1. 0 5 2 = 1 2) Toda potência com expoente 1 é igual à própria base. 1 4 9 = 4 9 3) Toda potência com expoente negativo de um número racional diferente de zero é igual a outra potência que tem a base igual ao inverso da base anterior e o expoente igual ao oposto do expoente anterior. 2 5 3 = 2 3 5 = 9 25 4) Toda potência com expoente ímpar tem o mesmo sinal da base. 3 3 2 = 3 2 . 3 2 . 3 2 = 27 8 5) Toda potência com expoente par é um número positivo. 2 5 1 = 5 1 . 5 1 = 25 1 6) Produto de potências de mesma base. Para reduzir um produto de potências de mesma base a uma só potência, conservamos a base e somamos os expoentes. 2 5 2 . 3 5 2 = 532 5 2 5 2 5 2 . 5 2 . 5 2 . 5 2 . 5 2 7) Quociente de potências de mesma base. Para reduzir um quociente de potências de mesma base a uma só potência, conservamos a base e subtraímos os expoentes. 32525 2 3 2 3 2 3 . 2 3 2 3 . 2 3 . 2 3 . 2 3 . 2 3 2 3 : 2 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 31 8) Potência de Potência. Para reduzir uma potência de potência a uma potência de um só expoente, conservamos a base e multiplicamos os expoentes. 623222222 3 2 2 1 2 1 2 1 2 1 . 2 1 . 2 1 2 1 ou 62.3 3 2 2 1 2 1 2 1 Radiciação de Números Racionais Se um número representa um produto de dois ou mais fatores iguais, então cada fator é chamado raiz do número. Exemplos: 1) 9 1 Representa o produto 3 1 . 3 1 ou 2 3 1 .Logo, 3 1 é a raiz quadrada de 9 1 . Indica-se 9 1 = 3 1 2) 0,216 Representa o produto 0,6. 0,6 . 0,6 ou (0,6)3. Logo, 0,6 é a raiz cúbica de 0,216. Indica-se 3 216,0 = 0,6. Um número racional, quando elevado ao quadrado, dá o número zero ou um número racional positivo. Logo, os números racionais negativos não têm raiz quadrada em Q. O número 9 100 não tem raiz quadrada em Q, pois tanto 3 10 como 3 10 , quando elevados ao quadrado, dão 9 100 . Um número racional positivo só tem raiz quadrada no conjunto dos números racionais se ele for um quadrado perfeito. O número 3 2 não tem raiz quadrada em Q, pois não existe número racional que elevado ao quadrado dê 3 2 . Questões 01. (PREF. JUNDIAI/SP – AGENTE DE SERVIÇOS OPERACIONAIS – MAKIYAMA) Na escola onde estudo, ¼ dos alunos tem a língua portuguesa como disciplina favorita, 9/20 têm a matemática como favorita e os demais têm ciências como favorita. Sendo assim, qual fração representa os alunos que têm ciências como disciplina favorita? (A) 1/4 (B) 3/10 (C) 2/9 (D) 4/5 (E) 3/2 02. (UEM/PR – AUXILIAR OPERACIONAL – UEM) Dirce comprou 7 lapiseiras e pagou R$ 8,30, em cada uma delas. Pagou com uma nota de 100 reais e obteve um desconto de 10 centavos. Quantos reais ela recebeu de troco? (A) R$ 40,00 (B) R$ 42,00 (C) R$ 44,00 (D) R$ 46,00 (E) R$ 48,00 03. (FUNDAÇÃO CASA – AGENTE DE APOIO OPERACIONAL – VUNESP) De um total de 180 candidatos, 2/5 estudam inglês, 2/9 estudam francês, 1/3estuda espanhol e o restante estuda alemão. O número de candidatos que estuda alemão é: (A) 6. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 32 (B) 7. (C) 8. (D) 9. (E) 10. 04. (FUNDAÇÃO CASA – AGENTE DE APOIO OPERACIONAL – VUNESP) Em um estado do Sudeste, um Agente de Apoio Operacional tem um salário mensal de: salário-base R$ 617,16 e uma gratificação de R$ 185,15. No mês passado, ele fez 8 horas extras a R$ 8,50 cada hora, mas precisou faltar um dia e foi descontado em R$ 28,40. No mês passado, seu salário totalizou (A) R$ 810,81. (B) R$ 821,31. (C) R$ 838,51. (D) R$ 841,91. (E) R$ 870,31. 05. (Pref. Niterói) Simplificando a expressão abaixo Obtém-se 1,3333…+ 3 2 1,5+ 4 3 : (A)½ (B) 1 (C) 3/2 (D) 2 (E) 3 06. (SABESP – APRENDIZ – FCC) Em um jogo matemático, cada jogador tem direito a 5 cartões marcados com um número, sendo que todos os jogadores recebem os mesmos números. Após todos os jogadores receberem seus cartões, aleatoriamente, realizam uma determinada tarefa que também é sorteada. Vence o jogo quem cumprir a tarefa corretamente. Em uma rodada em que a tarefa era colocar os números marcados nos cartões em ordem crescente, venceu o jogador que apresentou a sequência (𝐴) − 4; −1; √16; √25; 14 3 (𝐵) − 1; −4; √16; 14 3 ; √25 (𝐶) − 1; −4; 14 3 ; √16; ; √25 (𝐷) − 4; −1; √16; 14 3 ; √25 (𝐸 ) − 4; −1; 14 3 ; √16; √25 07. (Sabesp/SP – Agente de Saneamento Ambiental – FCC) Somando-se certo número positivo x ao numerador, e subtraindo-se o mesmo número x do denominador da fração 2/3 obtém-se como resultado, o número 5. Sendo assim, x é igual a (A) 52/25. (B) 13/6. (C) 7/3. (D) 5/2. (E) 47/23. 08. (SABESP – APRENDIZ – FCC) Mariana abriu seu cofrinho com 120 moedas e separou-as: − 1 real: ¼ das moedas − 50 centavos: 1/3 das moedas − 25 centavos: 2/5 das moedas − 10 centavos: as restantes Mariana totalizou a quantia contida no cofre em (A) R$ 62,20. (B) R$ 52,20. (C) R$ 50,20. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 33 (D) R$ 56,20. (E) R$ 66,20. 09. (PM/SE – SOLDADO 3ªCLASSE – FUNCAB) Numa operação policial de rotina, que abordou 800 pessoas, verificou-se que 3/4 dessas pessoas eram homens e 1/5 deles foram detidos. Já entre as mulheres abordadas, 1/8 foram detidas. Qual o total de pessoas detidas nessa operação policial? (A) 145 (B) 185 (C) 220 (D) 260 (E) 120 10. (PREF. JUNDIAI/SP – AGENTE DE SERVIÇOS OPERACIONAIS – MAKIYAMA) Quando perguntado sobre qual era a sua idade, o professor de matemática respondeu: “O produto das frações 9/5 e 75/3 fornece a minha idade!”. Sendo assim, podemos afirmar que o professor tem: (A) 40 anos. (B) 35 anos. (C) 45 anos. (D) 30 anos. (E) 42 anos. Respostas 01. Resposta: B. Somando português e matemática: 1 4 + 9 20 = 5 + 9 20 = 14 20 = 7 10 O que resta gosta de ciências: 1 − 7 10 = 3 10 02. Resposta: B. 8,3 ∙ 7 = 58,1 Como recebeu um desconto de 10 centavos, Dirce pagou 58 reais Troco:100 – 58 = 42 reais 03. Resposta: C. 2 5 + 2 9 + 1 3 Mmc(3,5,9)=45 18+10+15 45 = 43 45 O restante estuda alemão: 2/45 180 ∙ 2 45 = 8 04. Resposta: D. 𝑠𝑎𝑙á𝑟𝑖𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙: 617,16 + 185,15 = 802,31 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑠: 8,5 ∙ 8 = 68 𝑚ê𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑜: 802,31 + 68,00 − 28,40 = 841,91 Salário foi R$ 841,91. 05. Resposta: B. 1,3333...= 12/9 = 4/3 1,5 = 15/10 = 3/2 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 34 4 3 + 3 2 3 2 + 4 3 = 17 6 17 6 = 1 06. Resposta: D. √16 = 4 √25 = 5 14 3 = 4,67 A ordem crescente é : −4; −1; √16; 14 3 ; √25 07. Resposta B. 2 + 𝑥 3 − 𝑥 = 5 15 − 5𝑥 = 2 + 𝑥 6𝑥 = 13 𝑥 = 13 6 08. Resposta: A. 1 𝑟𝑒𝑎𝑙: 120 ∙ 1 4 = 30 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 50 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 1 3 ∙ 120 = 40 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 25 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 2 5 ∙ 120 = 48 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 10 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 120 − 118 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 = 2 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 30 + 40 ∙ 0,5 + 48 ∙ 0,25 + 2 ∙ 0,10 = 62,20 Mariana totalizou R$ 62,20. 09. Resposta: A. 800 ∙ 3 4 = 600 ℎ𝑜𝑚𝑒𝑛𝑠 600 ∙ 1 5 = 120 ℎ𝑜𝑚𝑒𝑛𝑠 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑑𝑜𝑠 Como 3/4 eram homens, 1/4 eram mulheres 800 ∙ 1 4 = 200 𝑚𝑢𝑙ℎ𝑒𝑟𝑒𝑠 ou 800-600=200 mulheres 200 ∙ 1 8 = 25 𝑚𝑢𝑙ℎ𝑒𝑟𝑠 𝑑𝑒𝑡𝑖𝑑𝑎𝑠 Total de pessoas detidas: 120+25=145 10. Resposta: C. 9 5 ∙ 75 3 = 675 15 = 45 𝑎𝑛𝑜𝑠 NÚMEROS FRACIONÁRIOS Quando um todo ou uma unidade é dividido em partes iguais, uma dessas partes ou a reunião de várias formam o que chamamos de uma fração do todo. Para se representar uma fração são, portanto, necessários dois números inteiros: a) O primeiro, para indicar em quantas partes iguais foi dividida a unidade (ou todo) e que dá nome a cada parte e, por essa razão, chama-se denominador da fração; 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 35 b) O segundo, que indica o número de partes que foram reunidas ou tomadas da unidade e, por isso, chama-se numerador da fração. O numerador e o denominador constituem o que chamamos de termos da fração. Observe a figura abaixo: A primeira nota dó é 14/14 ou 1 inteiro, pois representa a fração cheia; a ré é 12/14 e assim sucessivamente. Nomenclaturas das Frações Numerador → Indica quantas partes tomamos do total que foi dividida a unidade. Denominador → Indica quantas partes iguais foi dividida a unidade. No figura acima lê-se: três oitavos. -Frações com denominadores de 1 a 10: meios, terços, quartos, quintos, sextos, sétimos, oitavos, nonos e décimos. -Frações com denominadores potências de 10: décimos, centésimos, milésimos, décimos de milésimos, centésimos de milésimos etc. - Denominadores diferentes dos citados anteriormente: Enuncia-se o numerador e, em seguida, o denominador seguido da palavra “avos”. Exemplos: 8 25 𝑙ê − 𝑠𝑒 ∶ 𝑜𝑖𝑡𝑜 𝑣𝑖𝑛𝑡𝑒 𝑐𝑖𝑛𝑐𝑜 𝑎𝑣𝑜𝑠; 2 100 𝑙ê − 𝑠𝑒 ∶ 𝑑𝑜𝑖𝑠 𝑐𝑒𝑛𝑡é𝑠𝑖𝑚𝑜𝑠; Tipos de Frações - Frações Próprias: Numerador é menor que o denominador. Exemplos: 1 6 ; 5 8 ; 3 4 ; … - Frações Impróprias: Numerador é maior ou igual ao denominador. Exemplos: 6 5 ; 8 5 ; 4 3 ; … 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 36 - Frações aparentes: Numerador é múltiplo do denominador. As mesmas pertencem também ao grupo das frações impróprias. Exemplos: 6 1 ; 8 4 ; 4 2 ; … - Frações particulares: Para formamos uma fração de uma grandeza, dividimos esta pelo denominador e multiplicamos pelo numerador. Exemplos: 1 – Se o numerador é igual a zero, a fração é igual a zero: 0/7 = 0; 0/5=0 2- Se o denominador é 1, a fração é igual ao denominador: 25/1 = 25; 325/1 = 325 - Quando o denominador é zero, a fração não tem sentido, pois a divisão por zero é impossível. - Quando o numerador e denominador são iguais, o resultado da divisão é sempre 1. - Números mistos: Números compostos de uma parte inteira e outra fracionária. Podemos transformar uma fração imprópria na forma mista e vice e versa. Exemplos: 𝑨) 25 7 = 3 4 7 ⇒ 𝑩) 3 4 7 = 25 7 ⇒ - Frações equivalentes: Duas ou mais frações que apresentam a mesma parte da unidade. Exemplo: 4: 4 8: 4 = 1 2 ; 𝑜𝑢 4: 2 8: 2 = 2 4 ; 𝑜𝑢 2: 2 4: 2 = 1 2 As frações 4 8 , 2 4 e 1 2 são equivalentes. -Frações irredutíveis: Frações onde o numerador e o denominador são primos entre si. Exemplo: 5/11 ; 17/29; 5/3 Comparação e simplificação de frações Comparação: - Quando duas frações tem o mesmo denominador, a maior será aquela que possuir o maior numerador. Exemplo: 5/7 >3/7 - Quando os denominadores são diferentes, devemos reduzi-lo ao mesmo denominador. Exemplo: 7/6 e 3/7 1º - Fazer o mmc dos denominadores → mmc(6,7) = 42 7.7 42 𝑒 3.6 42 → 49 42 𝑒 18 42 2º - Compararmos as frações: 49/42 > 18/42. Simplificação: É dividir os termos por um mesmo número até obtermos termos menores que os iniciais. Com isso formamos frações equivalentes a primeira. Exemplo: 4: 4 8: 4 = 1 2 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 37 Operações com frações - Adição e Subtração Com mesmo denominador: Conserva-se o denominador e soma-se ou subtrai-se os numeradores. Com denominadores diferentes: Reduz-se ao mesmo denominador através do mmc entre os denominadores. O processo é valido tanto para adição quanto para subtração. Multiplicação e Divisão - Multiplicação: É produto dos numerados dados e dos denominadoresdados. Exemplo: Podemos ainda simplificar a fração resultante: 288: 2 10: 2 = 144 5 - Divisão: O quociente de uma fração é igual a primeira fração multiplicados pelo inverso da segunda fração. Exemplo: Simplificando a fração resultante: 168: 8 24: 8 = 21 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 38 NÚMEROS DECIMAIS O sistema de numeração decimal apresenta ordem posicional: unidades, dezenas, centenas, etc. Leitura e escrita dos números decimais Exemplos: Lê-se: Quinhentos e setenta e nove mil, trezentos e sessenta e oito inteiros e quatrocentos e treze milésimos. 0,9 → nove décimos. 5,6 → cinco inteiros e seis décimos. 472,1256 → quatrocentos e setenta e dois inteiros e mil, duzentos, cinquenta e seis décimos- milésimos. Transformação de frações ordinárias em decimais e vice-versa A quantidade de zeros corresponde ao números de casas decimais após a vírgula e vice- versa (transformar para fração). Operações com números decimais - Adição e Subtração Na prática, a adição e a subtração de números decimais são obtidas de acordo com a seguinte regra: - Igualamos o número de casas decimais, acrescentando zeros. - Colocamos os números um abaixo do outro, deixando vírgula embaixo de vírgula. - Somamos ou subtraímos os números decimais como se eles fossem números naturais. - Na resposta colocamos a vírgula alinhada com a vírgula dos números dados. Exemplos: - Multiplicação Na prática, a multiplicação de números decimais é obtida de acordo com as seguintes regras: - Multiplicamos os números decimais como se eles fossem números naturais. - No resultado, colocamos tantas casas decimais quantas forem as do primeiro fator somadas às dos outros fatores. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 39 Exemplos: 1) 652,2 x 2,03 Disposição prática: 2) 3,49 x 2,5 Disposição prática: - Divisão Na prática, a divisão entre números decimais é obtida de acordo com as seguintes regras: - Igualamos o número de casas decimais do dividendo e do divisor. - Cortamos as vírgulas e efetuamos a divisão como se os números fossem naturais. Exemplos: 1) 24 : 0,5 Disposição prática: Nesse caso, o resto da divisão é igual a zero. Assim sendo, a divisão é chamada de divisão exata e o quociente é exato. 2) 31,775 : 15,5 Disposição prática: Acrescentamos ao divisor a quantidade de zeros para que ele fique igual ao dividendo, e assim sucessivamente até chegarmos ao resto zero. 3) 0,14 : 28 Disposição prática: 4) 2 : 16 Disposição prática: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 40 Questões 01. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) João gastou R$ 23,00, equivalente a terça parte de 3/5 de sua mesada. Desse modo, a metade do valor da mesada de João é igual a: (A) R$ 57,50; (B) R$ 115,00; (C) R$ 172,50; (D) R$ 68,50; 02. (EBSERH/ HUSM – UFSM/RS – Analista Administrativo – Administração – AOCP) Uma revista perdeu 1 5 dos seus 200.000 leitores. Quantos leitores essa revista perdeu? (A) 40.000. (B) 50.000. (C) 75.000. (D) 95.000. (E) 100.000. 03. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Dona Amélia e seus quatro filhos foram a uma doceria comer tortas. Dona Amélia comeu 2 / 3 de uma torta. O 1º filho comeu 3 / 2 do que sua mãe havia comido. O 2º filho comeu 3 / 2 do que o 1º filho havia comido. O 3º filho comeu 3 / 2 do que o 2º filho havia comido e o 4º filho comeu 3 / 2 do que o 3º filho havia comido. Eles compraram a menor quantidade de tortas inteiras necessárias para atender a todos. Assim, é possível calcular corretamente que a fração de uma torta que sobrou foi (A) 5 / 6. (B) 5 / 9. (C) 7 / 8. (D) 2 / 3. (E) 5 / 24. 04. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Uma pessoa está montando um quebra-cabeça que possui, no total, 512 peças. No 1.º dia foram montados 5 16 do número total de peças e, no 2.º dia foram montados 3 8 do número de peças restantes. O número de peças que ainda precisam ser montadas para finalizar o quebra-cabeça é: (A) 190. (B) 200. (C) 210. (D) 220. (E) 230. 05. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) A mãe do Vitor fez um bolo e repartiu em 24 pedaços, todos de mesmo tamanho. A mãe e o pai comeram juntos, ¼ do bolo. O Vitor e a sua irmã comeram, cada um deles, 1/4do bolo. Quantos pedaços de bolo sobraram? (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 (E) 12 06. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) Dirce comprou 7 lapiseiras e pagou R$ 8,30, em cada uma delas. Pagou com uma nota de 100 reais e obteve um desconto de 10 centavos. Quantos reais ela recebeu de troco? (A) R$ 40,00 (B) R$ 42,00 (C) R$ 44,00 (D) R$ 46,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 41 (E) R$ 48,00 07. (FINEP – Assistente – Apoio administrativo – CESGRANRIO) Certa praça tem 720 m2 de área. Nessa praça será construído um chafariz que ocupará 600 dm2. Que fração da área da praça será ocupada pelo chafariz? (A) 1 600 (B) 1 120 (C) 1 90 (D) 1 60 (E) 1 12 08. (EBSERH/ HUSM – UFSM/RS – Analista Administrativo – Administração – AOCP) Se 1 kg de um determinado tipo de carne custa R$ 45,00, quanto custará 7 5 desta mesma carne? (A) R$ 90,00. (B) R$ 73,00. (C) R$ 68,00. (D) R$ 63,00. (E) R$ 55,00. 09. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) Paulo recebeu R$1.000,00 de salário. Ele gastou ¼ do salário com aluguel da casa e 3/5 do salário com outras despesas. Do salário que Paulo recebeu, quantos reais ainda restam? (A) R$ 120,00 (B) R$ 150,00 (C) R$ 180,00 (D) R$ 210,00 (E) R$ 240,00 Respostas 01. Resposta: A. Vamos chamar de x a mesada. Como ele gastou a terça parte 1/3 de 3/5 da mesada que equivale a 23,00. Podemos escrever da seguinte maneira: 1 3 . 3 5 𝑥 = 𝑥 5 = 23 → 𝑥 = 23.5 → 𝑥 = 115 Logo a metade de 115 = 115/2 = 57,50 02. Resposta: A. 1 5 . 200000 = 40000 03. Resposta: E. Vamos chamar a quantidade de tortas de (x). Assim: * Dona Amélia: 𝟐 𝟑 . 𝟏 = 𝟐 𝟑 * 1º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟐 𝟑 = 𝟏 * 2º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟏 = 𝟑 𝟐 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 42 * 3º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟑 𝟐 = 𝟗 𝟒 * 4º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟗 𝟒 = 𝟐𝟕 𝟖 𝟐 𝟑 + 𝟏 + 𝟑 𝟐 + 𝟗 𝟒 + 𝟐𝟕 𝟖 𝟏𝟔 + 𝟐𝟒 + 𝟑𝟔 + 𝟓𝟒 + 𝟖𝟏 𝟐𝟒 = 𝟐𝟏𝟏 𝟐𝟒 = 𝟖 . 𝟐𝟒 𝟐𝟒 + 𝟏𝟗 𝟐𝟒 = 𝟖 + 𝟏𝟗 𝟐𝟒 Ou seja, eles comeram 8 tortas, mais 19/24 de uma torta. Por fim, a fração de uma torta que sobrou foi: 𝟐𝟒 𝟐𝟒 − 𝟏𝟗 𝟐𝟒 = 𝟓 𝟐𝟒 04. Resposta: D. * 1º dia: 5 16 . 512 = 2560 16 = 160 𝑝𝑒ç𝑎𝑠 * Restante = 512 – 160 = 352 peças * 2º dia: 3 8 . 352 = 1056 8 = 132 𝑝𝑒ç𝑎𝑠 * Ainda restam = 352 – 132 = 220 peças 05. Resposta: B. 1 4 + 1 4 + 1 4 = 3 4 Sobrou 1/4 do bolo. 24 ∙ 1 4 = 6 𝑝𝑒𝑑𝑎ç𝑜𝑠 06. Resposta: B. 8,3 ∙ 7 = 58,1 Como recebeu um desconto de 10 centavos, Dirce pagou 58 reais Troco:100 – 58 = 42 reais 07. Resposta: B. 600 dm² = 6 m² 6 720 ∶ 6 6 = 1 120 08. Resposta: D. 7 5 . 45 = 7 . 9 = 63 09. Resposta: B. Aluguel:1000 ∙ 1 4 = 250 Outras despesas: 1000 ∙ 3 5 = 600 250 + 600 = 850 Restam :1000 – 850 = R$ 150,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 43 Os números racionais, são aqueles que podem ser escritos na forma de uma fração a/b onde a e b são dois números inteiros, com a condição de que b seja diferente de zero, uma vez que sabemos da impossibilidade matemática da divisão por zero. Vimos também, que todo número racional pode ser escrito na forma deum número decimal periódico, também conhecido como dízima periódica. Vejam os exemplos de números racionais a seguir: 3 / 4 = 0,75 = 0, 750000... - 2 / 3 = - 0, 666666... 1 / 3 = 0, 333333... 2 / 1 = 2 = 2, 0000... 4 / 3 = 1, 333333... - 3 / 2 = - 1,5 = - 1, 50000... 0 = 0, 000... Existe, entretanto, outra classe de números que não podem ser escritos na forma de fração a/b, conhecidos como números irracionais. Exemplo: O número real abaixo é um número irracional, embora pareça uma dízima periódica: x = 0,10100100010000100000... Observe que o número de zeros após o algarismo 1 aumenta a cada passo. Existem infinitos números reais que não são dízimas periódicas e dois números irracionais muito importantes, são: e = 2,718281828459045..., Pi (𝜋) = 3,141592653589793238462643... Que são utilizados nas mais diversas aplicações práticas como: cálculos de áreas, volumes, centros de gravidade, previsão populacional, etc. Classificação dos Números Irracionais Existem dois tipos de números irracionais: - Números reais algébricos irracionais: são raízes de polinômios com coeficientes inteiros. Todo número real que pode ser representado através de uma quantidade finita de somas, subtrações, multiplicações, divisões e raízes de grau inteiro a partir dos números inteiros é um número algébrico, por exemplo: . A recíproca não é verdadeira: existem números algébricos que não podem ser expressos através de radicais, conforme o teorema de Abel-Ruffini. - Números reais transcendentes: não são raízes de polinômios com coeficientes inteiros. Várias constantes matemáticas são transcendentes, como pi ( ) e o número de Euler ( ). Pode-se dizer que existem mais números transcendentes do que números algébricos (a comparação entre conjuntos infinitos pode ser feita na teoria dos conjuntos). A definição mais genérica de números algébricos e transcendentes é feito usando-se números complexos. Identificação de números irracionais Fundamentado nas explanações anteriores, podemos afirmar que: - Todas as dízimas periódicas são números racionais. - Todos os números inteiros são racionais. Números Irracionais 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 44 - Todas as frações ordinárias são números racionais. - Todas as dízimas não periódicas são números irracionais. - Todas as raízes inexatas são números irracionais. - A soma de um número racional com um número irracional é sempre um número irracional. - A diferença de dois números irracionais, pode ser um número racional. Exemplos: 1) √3 - √3 = 0 e 0 é um número racional. - O quociente de dois números irracionais, pode ser um número racional. 2) √8 : √2 = √4 = 2 e 2 é um número racional. - O produto de dois números irracionais, pode ser um número racional. 3) √5 . √5 = √25 = 5 e 5 é um número racional. - A união do conjunto dos números irracionais com o conjunto dos números racionais, resulta num conjunto denominado conjunto R dos números reais. - A interseção do conjunto dos números racionais com o conjunto dos números irracionais, não possui elementos comuns e, portanto, é igual ao conjunto vazio ( ∅ ). Simbolicamente, teremos: Q ∪ I = R Q ∩ I = ∅ Questões 01. (TRF 2ª – TÉCNICO JUDICIÁRIO – FCC) Considere as seguintes afirmações: I. Para todo número inteiro x, tem-se 4𝑥−1 + 4𝑥 + 4𝑥+1 4𝑥−2 + 4𝑥−1 = 16,8 II. (8 1 3 + 0,4444…) : 11 135 = 30 III. Efetuando-se (√6 + 2√5 4 ) 𝑥(√6 − 2√5 4 ) obtém-se um número maior que 5. Relativamente a essas afirmações, é certo que (A) I,II, e III são verdadeiras. (B) Apenas I e II são verdadeiras. (C) Apenas II e III são verdadeiras. (D) Apenas uma é verdadeira. (E) I,II e III são falsas. 02. (DPE/RS – ANALISTA ADMINISTRAÇÃO – FCC) A soma S é dada por: 𝑆 = √2 + √8 + 2√2 + 2√8 + 3√2 + 3√8 + 4√2 + 4√8 + 5√2 + 5√8 Dessa forma, S é igual a (𝐴) √90 (𝐵) √405 (𝐶) √900 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 45 (𝐷) √4050 (𝐸) √9000 03. (CÂMARA DE CANITAR/SP – RECEPCIONISTA – INDEC) O resultado do produto: (2√2 + 1) ∙ (√2 − 1) é: (𝐴) √2 − 1 (B) 2 (𝐶) 2√2 (𝐷) 3 − √2 04. (CBTU – METROREC – Analista de Gestão – Advogado – CONSULPLAN) Sejam os números irracionais: x = √3, y = √6, z = √12 e w = √24. Qual das expressões apresenta como resultado um número natural? (A) yw – xz. (B) xw + yz. (C) xy(w – z). (D) xz(y + w). 05. (DETRAN/RJ- Assistente Técnico de identificação Civil - MAKIYAMA) Assinale a seguir o conjunto a que pertence o número √2: (A) Números inteiros. (B) Números racionais. (C) Números inteiros e naturais. (D) Números racionais e irracionais. (E) Números irracionais. 06. (UFES – Técnico em Contabilidade – UFES/2015) Sejam x e y números reais. É CORRETO afirmar: (A) Se x e y são números racionais e não inteiros, então y. x é um número racional e não inteiro. (B) Se x é um número irracional e y é um número racional, então y+ x é um número irracional. (C) Se x e y são números racionais e não inteiros, então y + x é um número racional e não in teiro. (D) Se x é um número irracional e y é um número racional, então y. x é um número irracional. (E) Se x e y são números irracionais, então y. x é um número irracional. Respostas 01. Resposta: B. I 4𝑥(4−1+1+4) 4𝑥(4−2+4−1) 1 4 +5 1 16 + 1 4 = 1+20 4 1+4 16 = 21 4 5 16 = 21 4 ∙ 16 5 = 21∙4 5 = 16,8 II 8 1 3 = √8 3 = 2 10x = 4,4444... - x = 0,4444..... 9x = 4 x = 4/9 (2 + 4 9 ) : 11 135 = 18+4 9 ∙ 135 11 = 22 9 ∙ 135 11 = 2∙135 9 = 30 III √62 − 20 4 = √16 4 = 2 Portanto, apenas as afirmativas I e II são verdadeiras. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 46 02. Resposta: D. 𝑆 = 15√2 + 15√8 √8 = 2√2 𝑆 = 15√2 + 30√2 = 45√2 𝑆 = √452. 2 𝑆 = √4050 03. Resposta: D. (2√2 + 1) ∙ (√2 − 1) = 2(√2) 2 − 2√2 + √2 − 1 = 4 − √2 − 1 = 3 − √2 04. Resposta: A. Vamos testar as alternativas: A) √6 . √24 − √3 . √12 = √6 . 24 − √3 . 12 = √144 − √36 = 12 − 6 = 6 05. Resposta: E. Como √2, não tem raiz exata, logo é um número Irracional 06. Resposta: B. Esta questão pede as propriedades dos números irracionais: -A soma de um número racional r com um número irracional i é um número irracional r'. -O produto de um número racional r, não nulo, por um número irracional i é um número irracional r'. -Vejam que a D só estaria correta se cita-se "não nulo". -Na letra E não é aplicável a propriedade do fechamento para os irracionais. O conjunto dos números reais R é uma expansão do conjunto dos números racionais que engloba não só os inteiros e os fracionários, positivos e negativos, mas também todos os números irracionais. Assim temos: R = Q U I , sendo Q ∩ I = Ø ( Se um número real é racional, não irracional, e vice-versa). Lembrando que N Ϲ Z Ϲ Q , podemos construir o diagrama abaixo: O conjunto dos números reais apresenta outros subconjuntos importantes: - Conjunto dos números reais não nulos: R* = {x ϵ R| x ≠ 0} Números Reais 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 47 - Conjunto dos números reais não negativos: R+ = {x ϵ R| x ≥ 0} - Conjunto dos números reais positivos: R*+ = {x ϵ R| x > 0} - Conjunto dos números reais não positivos: R- = {x ϵ R| x ≤ 0} - Conjunto dos números reais negativos: R*- = {x ϵ R| x < 0} Representação Geométrica dos números reais Propriedades É válido todas as propriedades anteriormente vistos nos outros conjuntos, assim como os conceitos de módulo, números opostos e números inversos (quando possível). Ordenação dos números Reais A representação dos números Reais permite definir uma relação de ordem entre eles. Os números Reais positivos são maiores que zero e os negativos, menores. Expressamos a relação de ordem da seguinte maneira: Dados doisnúmeros Reais a e b, a ≤ b ↔ b – a ≥ 0 Exemplo: -15 ≤ ↔ 5 – (-15) ≥ 0 5 + 15 ≥ 0 Operações com números Reais Operando com as aproximações, obtemos uma sucessão de intervalos fixos que determinam um número Real. É assim que vamos trabalhar as operações adição, subtração, multiplicação e divisão. Relacionamos, em seguida, uma série de recomendações úteis para operar com números Reais. Intervalos reais O conjunto dos números reais possui também subconjuntos, denominados intervalos, que são determinados por meio de desiguladades. Sejam os números a e b , com a < b. Em termos gerais temos: - A bolinha aberta = a intervalo aberto (estamos excluindo aquele número), utilizamos os símbolos: > ;< ; ] ; [ - A bolinha fechada = a intervalo fechado (estamos incluindo aquele número), utilizamos os símbolos: ≥ ; ≤ ; [ ; ] Podemos utilizar ( ) no lugar dos [ ] , para indicar as extremidades abertas dos intervalos. [a,b[ = [a,b) ; ]a,b] = (a,b] ; e ]a,b[ = (a,b) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 48 Observações Podemos utilizar ( ) no lugar dos [ ] , para indicar as extremidades abertas dos intervalos. [a,b[ = [a,b) ; ]a,b] = (a,b] ; e ]a,b[ = (a,b) a) Às vezes, aparecem situações em que é necessário registrar numericamente variações de valores em sentidos opostos, ou seja, maiores ou acima de zero (positivos), como as medidas de temperatura ou reais em débito ou em haver etc... Esses números, que se estendem indefinidamente, tanto para o lado direito (positivos) como para o lado esquerdo (negativos), são chamados números relativos. b) Valor absoluto de um número relativo é o valor do número que faz parte de sua representação, sem o sinal. c) Valor simétrico de um número é o mesmo numeral, diferindo apenas o sinal. Operações com Números Relativos 1) Adição e Subtração de números relativos a) Se os numerais possuem o mesmo sinal, basta adicionar os valores absolutos e conservar o sinal. b) Se os numerais possuem sinais diferentes, subtrai-se o numeral de menor valor e dá-se o sinal do maior numeral. Exemplos: 3 + 5 = 8 4 - 8 = - 4 - 6 - 4 = - 10 - 2 + 7 = 5 2) Multiplicação e Divisão de Números Relativos a) O produto e o quociente de dois números relativos de mesmo sinal são sempre positivos. b) O produto e o quociente de dois números relativos de sinais diferentes são sempre negativos. Exemplos: - 3 x 8 = - 24 - 20 (-4) = + 5 - 6 x (-7) = + 42 28 2 = 14 Questões 01. (EBSERH/ HUPAA – UFAL – Analista Administrativo – Administração – IDECAN) Mário começou a praticar um novo jogo que adquiriu para seu videogame. Considere que a cada partida ele conseguiu melhorar sua pontuação, equivalendo sempre a 15 pontos a menos que o dobro marcado na partida anterior. Se na quinta partida ele marcou 3.791 pontos, então, a soma dos algarismos da quantidade de pontos adquiridos na primeira partida foi igual a (A) 4. (B) 5. (C) 7. (D) 8. (E) 10. 02. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Considere m um número real menor que 20 e avalie as afirmações I, II e III: I- (20 – m) é um número menor que 20. II- (20 m) é um número maior que 20. III- (20 m) é um número menor que 20. É correto afirmar que: A) I, II e III são verdadeiras. B) apenas I e II são verdadeiras. C) I, II e III são falsas. D) apenas II e III são falsas. 03. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Na figura abaixo, o ponto que melhor representa a diferença 3 4 − 1 2 na reta dos números reais é: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 49 (A) P. (B) Q. (C) R. (D) S. 04. (TJ/PR - Técnico Judiciário – TJ/PR) Uma caixa contém certa quantidade de lâmpadas. Ao retirá- las de 3 em 3 ou de 5 em 5, sobram 2 lâmpadas na caixa. Entretanto, se as lâmpadas forem removidas de 7 em 7, sobrará uma única lâmpada. Assinale a alternativa correspondente à quantidade de lâmpadas que há na caixa, sabendo que esta comporta um máximo de 100 lâmpadas. (A) 36. (B) 57. (C) 78. (D) 92. 05. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria I – Administrativo – VUNESP) Para ir de sua casa à escola, Zeca percorre uma distância igual a 3 4 da distância percorrida na volta, que é feita por um trajeto diferente. Se a distância percorrida por Zeca para ir de sua casa à escola e dela voltar é igual a 7 5 de um quilômetro, então a distância percorrida por Zeca na ida de sua casa à escola corresponde, de um quilômetro, a (A) 2 3 (B) 3 4 (C) 1 2 (D) 4 5 (E) 3 5 06. (TJ/SP - AUXILIAR DE SAÚDE JUDICIÁRIO - AUXILIAR EM SAÚDE BUCAL – VUNESP) Para numerar as páginas de um livro, uma impressora gasta 0,001 mL por cada algarismo impresso. Por exemplo, para numerar as páginas 7, 58 e 290 gasta-se, respectivamente, 0,001 mL, 0,002 mL e 0,003 mL de tinta. O total de tinta que será gasto para numerar da página 1 até a página 1 000 de um livro, em mL, será (A) 1,111. (B) 2,003. (C) 2,893. (D) 1,003. (E) 2,561. 07. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Um funcionário de uma empresa deve executar uma tarefa em 4 semanas. Esse funcionário executou 3/8 da tarefa na 1a semana. Na 2 a semana, ele executou 1/3 do que havia executado na 1a semana. Na 3a e 4a semanas, o funcionário termina a execução da tarefa e verifica que na 3a semana executou o dobro do que havia executado na 4 a semana. Sendo assim, a fração de toda a tarefa que esse funcionário executou na 4ª semana é igual a (A) 5/16. (B) 1/6. (C) 8/24. (D)1/ 4. (E) 2/5. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 50 08. (CODAR – Coletor de lixo reciclável – EXATUS/2016) Numa divisão com números inteiros, o resto vale 5, o divisor é igual ao resto somado a 3 unidades e o quociente é igual ao dobro do divisor. Assim, é correto afirmar que o valor do dividendo é igual a: (A) 145. (B) 133. (C) 127. (D) 118. 09. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Quatro números inteiros serão sorteados. Se o número sorteado for par, ele deve ser dividido por 2 e ao quociente deve ser acrescido 17. Se o número sorteado for ímpar, ele deve ser dividido por seu maior divisor e do quociente deve ser subtraído 15. Após esse procedimento, os quatro resultados obtidos deverão ser somados. Sabendo que os números sorteados foram 40, 35, 66 e 27, a soma obtida ao final é igual a (A) 87. (B) 59. (C) 28. (D) 65. (E) 63. 10. (UNESP – Assistente de Informática I – VUNESP) O valor de uma aposta em certa loteria foi repartido em cotas iguais. Sabe-se que a terça parte das cotas foi dividida igualmente entre Alex e Breno, que Carlos ficou com a quarta parte das cotas, e que Denis ficou com as 5 cotas restantes. Essa aposta foi premiada com um determinado valor, que foi repartido entre eles de forma diretamente proporcional ao número de cotas de cada um. Dessa forma, se Breno recebeu R$ 62.000,00, então Carlos recebeu (A) R$ 74.000,00. (B) R$ 93.000,00. (C) R$ 98.000,00. (D) R$ 102.000,00. (E) R$ 106.000,00. Respostas 01. Resposta: D. Pontuação atual = 2 . partida anterior – 15 * 4ª partida: 3791 = 2.x – 15 2.x = 3791 + 15 x = 3806 / 2 x = 1903 * 3ª partida: 1903 = 2.x – 15 2.x = 1903 + 15 x = 1918 / 2 x = 959 * 2ª partida: 959 = 2.x – 15 2.x = 959 + 15 x = 974 / 2 x = 487 * 1ª partida: 487 = 2.x – 15 2.x = 487 + 15 x = 502 / 2 x = 251 Portanto, a soma dos algarismos da 1ª partida é 2 + 5 + 1 = 8. 02. Resposta: C. I. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. II. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. III. Falso, pois m é Real e pode ser positivo. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 51 03. Resposta: A. 3 4 − 1 2 = 3 − 2 4 = 1 4 = 0,25 04. Resposta: D. Vamos chamar as retiradas de r, s e w: e de T o total de lâmpadas.Precisamos calcular os múltiplos de 3, 5 e de 7, separando um múltiplo menor do que 100 que sirva nas três equações abaixo: De 3 em 3: 3 . r + 2 = Total De 5 em 5: 5 . s + 2 = Total De 7 em 7: 7 . w + 1 = Total Primeiramente, vamos calcular o valor de w, sem que o total ultrapasse 100: 7 . 14 + 1 = 99, mas 3 . r + 2 = 99 vai dar que r = 32,333... (não convém) 7 . 13 + 1 = 92, e 3 . r + 2 = 92 vai dar r = 30 e 5 . s + 2 = 92 vai dar s = 18. 05. Resposta: E. Ida + volta = 7/5 . 1 3 4 . 𝑥 + 𝑥 = 7 5 5.3𝑥+ 20𝑥=7.4 20 15𝑥 + 20𝑥 = 28 35𝑥 = 28 𝑥 = 28 35 (: 7/7) 𝑥 = 4 5 (volta) Ida: 3 4 . 4 5 = 3 5 06. Resposta: C. 1 a 9 = 9 algarismos = 0,0019 = 0,009 ml De 10 a 99, temos que saber quantos números tem. 99 – 10 + 1 = 90. OBS: soma 1, pois quanto subtraímos exclui-se o primeiro número. 90 números de 2 algarismos: 0,00290 = 0,18ml De 100 a 999 999 – 100 + 1 = 900 números 9000,003 = 2,7 ml 1000 = 0,004ml Somando: 0,009 + 0,18 + 2,7 + 0,004 = 2,893 07. Resposta: B. Tarefa: x Primeira semana: 3/8x 2 semana: 1 3 ∙ 3 8 𝑥 = 1 8 𝑥 1ª e 2ª semana: 3 8 𝑥 + 1 8 𝑥 = 4 8 𝑥 = 1 2 𝑥 Na 3ª e 4ª semana devem ser feito a outra metade. 3ªsemana: 2y 4ª semana: y 2𝑦 + 𝑦 = 1 2 𝑥 3𝑦 = 1 2 𝑥 𝑦 = 1 6 𝑥 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 52 08. Resposta: B. Tendo D = dividendo; d = divisor; Q = quociente e R = resto, podemos escrever essa divisão como: D = d.Q + R Sabemos que o R = 5 O divisor é o R + 3 → d = R + 3 = 5 + 3 = 8 E o quociente o dobro do divisor → Q = 2d = 2.8 = 16 Montando temos: D = 8.16 + 5 = 128 + 5 = 133. 09. Resposta: B. * número 40: é par. 40 / 2 + 17 = 20 + 17 = 37 * número 35: é ímpar. Seu maior divisor é 35. 35 / 35 – 15 = 1 – 15 = – 14 * número 66: é par. 66 / 2 + 17 = 33 + 17 = 50 * número 27: é ímpar. Seu maior divisor é 27. 27 / 27 – 15 = 1 – 15 = – 14 * Por fim, vamos somar os resultados: 37 – 14 + 50 – 14 = 87 – 28 = 59 10. Resposta: B. Vamos chamar o valor de cada cota de ( x ). Assim: * Breno: 𝟏 𝟐 . 𝟏 𝟑 . 𝒙 = 𝟔𝟐𝟎𝟎𝟎 𝟏 𝟔 . 𝒙 = 𝟔𝟐𝟎𝟎𝟎 x = 62000 . 6 x = R$ 372000,00 * Carlos: 𝟏 𝟒 . 𝟑𝟕𝟐𝟎𝟎𝟎 = 𝑹$ 𝟗𝟑𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 Observando a figura acima, quantos cubos há: 1) em uma barra? 2) uma placa? 3) um bloco? Respondendo a essas perguntas, efetuamos as seguintes multiplicações: Potenciação 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 53 1) 1 barra = 10 cubinhos 2) 1 placa = 10 .10 = 100 cubinhos 3) 1 bloco = 10.10.10 = 1000 cubinhos A esse tipo de multiplicação de fatores iguais chamamos de Potenciação. Vejamos: Na figura acima, observamos a repetição de um fator (dez – 10) ao qual chamamos de base, e a quantidade de vezes que essa base se repete (2, 3, 4...) chamamos de expoente, ao resultado da potenciação chamamos de potência. Dessa forma podemos representar essa repetição da seguinte forma: 10.10 = 10² (lê-se 10 elevado a 2ª potência ou ao quadrado) 10.10.10 = 10³ (Lê-se 10 elevado a 3ª potência ou ao cubo) E assim sucessivamente. - Propriedades da Potência 1) Todo número elevado a zero é igual 1(um): 𝐚𝟎 = 𝟏 Exemplos: 210 = 1 ; 20 = 1. 2) Multiplicação de potência de mesma base: Conserva-se a base e soma-se os expoentes. 𝐚𝐦. 𝐚𝐧 = 𝐚𝐦+𝐧 Exemplos: 212 .2152 = 212 + 52 ; 20.23 = 20 + 3. 3) Divisão de potência de mesma base: Conserva-se a base e subtrai-se os expoentes. 𝐚𝐦: 𝐚𝐧 = 𝐚𝐦−𝐧, 𝐚 ≠ 𝟎 Exemplos: 2121 : 2110 = 2121 – 10 = 2111; 23 : 23 = 23 – 3 = 20 = 1. 4) Potência de uma potência: Conserva-se a base e multiplica-se os expoentes. (𝐚𝐦)𝐧 = 𝐚𝐦.𝐧 Exemplos: (𝟑𝟔)𝟕 = 𝟑𝟔.𝟕 = 𝟑𝟒𝟐 (𝟓𝟐)𝟎 = 𝟓𝟐.𝟎 = 𝟓𝟎 = 𝟏 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 54 5) Multiplicação de potência de mesmo expoente: Conserva-se os expoentes e multiplicam-se as bases. 𝐚𝐧. 𝐛𝐧 = (𝐚. 𝐛)𝐧 Exemplos: 26. 36 = (2.3)6 = 66 52.82.72 = (5.8.7)2 = 2802 6) Divisão de potência de mesmo expoente: Conserva-se os expoentes e dividem-se as bases. 𝐚𝐧: 𝐛𝐧 = (𝐚: 𝐛)𝐧; 𝐛 ≠ 𝟎 Exemplos: 46 : 26 = (4 : 2)6 = 26 102 : 82 = (10 : 8)2 = (5/4)2 7) Potência de um produto: Eleva-se cada termo da multiplicação ao expoente. (𝐚. 𝐛)𝐧 = 𝐚𝐧. 𝐛𝐧 Exemplos: (2.3)6 = 26.36 (5.8.7)2 = 52.82.72 8) Potência de um quociente: Eleva-se cada termo da divisão ao expoente. (𝐚: 𝐛)𝐧 = 𝐚𝐧: 𝐛𝐧, 𝐛 ≠ 𝟎 Exemplos: (2 : 3)6 = 26 : 36 (10 : 8)2 = 102 : 82 9) Base elevada a expoente par: Qualquer número real (positivo ou negativo), elevado a um expoente par terá sempre como resultado um número positivo. Exemplos: (-3)2 = -3.-3 = 9 (7)4 = 7.7.7.7 = 2 401 10) Base elevada a expoente ímpar: Qualquer número real (positivo ou negativo), elevado a um expoente impar terá sempre como resultado sempre o mesmo sinal da base. Exemplos: (-3)3 = -3.-3.-3 = -27 (7)5 = 7.7.7.7.7 = 16 807 11) Base elevada a expoente negativo: Inverte-se a base da potenciação e muda-se o sinal do expoente. 𝐚−𝟏 = ( 𝟏 𝐚 ) 𝟏 Exemplos: 2−2 = ( 1 2 ) 2 = 1 4 3−4 = ( 1 3 ) 4 = 1 81 12) Potência elevada a uma outra potência: Qualquer número real (positivo ou negativo), elevado a vários expoentes simultaneamente, deve ser resolver cada expoente separadamente até chegar a uma potência. 𝐚𝐦𝐧 𝐩 Exemplos: 𝟑𝟐 𝟐 → Vamos resolver primeiro 22 = 4, logo ficamos com 34 = 81 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 55 𝟔𝟑 𝟐 → Vamos resolver primeiro 32 = 9, logo ficamos com 69 Questões 01. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria III – Motorista – ZAMBINI/2016) A expressão numérica abaixo apresenta como resultado (A) 243. (B) 729. (C) 2.187. (D) 6.561. 02. (TRF-3ª REGIÃO -Técnico Judiciário - Área Administrativa – FCC) O resultado da expressão numérica 53 ÷ 5 . 54 ÷ 5 . 55 ÷ 5 ÷ 56 − 5 é igual a (A) 120. (B) 1/5. (C) 55. (D) 25. (E) 620. 03. (PREF. JUNDIAI/SP – ELETRICISTA – MAKIYAMA) Analise as operações a seguir: I abac=ax II 𝑎𝑏 𝑎𝑐 = 𝑎𝑦 III (𝑎𝑐)2 = 𝑎𝑧 De acordo com as propriedades da potenciação, temos que, respectivamente, nas operações I, II e III: (A) x=b-c, y=b+c e z=c/2. (B) x=b+c, y=b-c e z=2c. (C) x=2bc, y=-2bc e z=2c. (D) x=c-b, y=b-c e z=c-2. (E) x=2b, y=2c e z=c+2. 04. (FUVEST) A metade de 2100 é: (A) 250 (B) 1100 (C) 299 (D) 251 (E) 150 05. (UFSM) Efetuando a divisão ex : ex-2, teremos: (A) e-2 (B) ex2-2x (C) e2 (D) 𝑒 𝑥 𝑥−2 (E) ex 06. Simplificando a expressão: 2𝑛+4 − 2. 2𝑛 2. 2𝑛+3 Obtém-se: A) 1/8 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 56 B) 7/8 C) -2n+1 D) 1-2n E) 7/4 07. (FATEC) Das três sentenças abaixo: I. 2x+3 = 2x . 23 II. (25)x = 52x III. 2x + 3x = 5x (A) somente a I é verdadeira; (B) somente a II é verdadeira; (C) somente a III é verdadeira; (D) somente a II é falsa; (E) somente a III é falsa. 08. (UFPA) Simplificando a expressão [29 : (22 . 2)3]-3, obtém-se: (A) a (B) 2-30 (C) 2-6 (D) 1 (E) 236 09. (CEFET-BA) Se 53a= 64, o valor de5-a é: (A) -1/4 (B) 1/40 (C) 1/20 (D) 1/8 (E) 1/4 10. (PUC-SP) O número de elementos distintos da sequência 24, 42, 4-2(-4)2, (-2)4, (-2)-4 é: (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 Respostas 01. Resposta: D. Resolvendo cada item teremos: 2² = 4 24 = 16 32 22 = 32 4 = 316 ((3²)²)² = 3².2.2 = 38 (32)2 2 = (32)4 = 32.4 = 38 (32 2 ) 2 = (34)2 = 34.2 = 38 Vamos montar agora que item simplificado: 316 38 . 38 38 → 316 38 → 316−8 → 38, 𝑟𝑒𝑠𝑜𝑙𝑣𝑒𝑛𝑑𝑜 38 = 6561 02. Resposta: A. Vamos aplicar as propriedades de potência: 1ª vamos resolver todas as divisões, onde subtraímos os expoentes das potências de mesma base: (53 ÷ 5) . (54 ÷ 5 ).(55 ÷ 5) ÷ 56 – 5 → (52 . 53 . 54)÷ 56 – 5 , agora vamos resolver a multiplicação , onde somamos os expoentes → 59 ÷ 56 – 5, novamente resolvemos a divisão, onde subtraímos os expoentes → 53 -5 , agora resolvemos a potência 53 = 125 → 125 – 5 = 120. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 57 03. Resposta: B. I da propriedade das potências, temos: 𝑎𝑥 = 𝑎𝑏+𝑐 ⇒ 𝑥 = 𝑏 + 𝑐 II 𝑎𝑦 = 𝑎𝑏−𝑐 ⇒ 𝑦 = 𝑏 − 𝑐 III 𝑎2𝑐 = 𝑎𝑧 ⇒ 𝑧 = 2𝑐 04. Resposta: C. Como queremos saber a metade de 2100, precisamos dividir esta potência por 2, e subtrairmos os expoentes (divisão de mesma base), logo: 2100 2 = 2100−1 = 299 05. Resposta: C. Na divisão de potências de mesma base, conserva-se as bases e subtrai-se os expoentes: 𝑒𝑥 𝑒𝑥−2 = 𝑒𝑥−(𝑥−2) = 𝑒𝑥−𝑥+2 = 𝑒2 06. Resposta: B. 2𝑛+4 − 2𝑛+1 2𝑛+3+1 = 2𝑛+4 − 2𝑛+1 2𝑛+4 = 2𝑛+4 2𝑛+4 − 2𝑛+1 2𝑛+4 = 2𝑛+4−(𝑛+4) − 2𝑛+1−(𝑛+4) = 20 − 2−3 1 − 1 23 = 1 − 1 8 = 8 − 1 8 = 7 8 07. Resposta: E. I. 2x+3 = 2x . 23 → multiplicação de potência de mesma base, conserva-se os expoentes e soma-se as bases, logo: 2x+3 = 2x+3 → Verdadeira II. (25)x = 52x → sabemos que 25 = 52 , e em uma potência de uma outra potência temos (52)=52x, logo verdadeira. ,III. 2x + 3x = 5x → Neste caso, se fazemos o valor de x = 1, a igualdade é verdadeira, mas para qualquer outro valor x>1, temos que a igualdade não é verdadeira, logo: Falsa 08. Resposta: D. Vamos aplicar as propriedades das potências, resolvendo primeiro o que está nos parênteses e depois nos colchetes. [29: (22+1)3] −3 → [29: (23)3] −3 → [29: (23.3)] −3 → [29: 29]−3 → [20]−3 → 20.−3 → 1 09. Resposta: E. Temos que 64 = 26 = 22.3→ 64=(22)3 E como 53a =64, reescrevemos assim: 53a = (22)3 → observe que 53a = (5a)3 , com isso temos: (5𝑎)3 = (24)3, como os expoentes são iguais, podemos escrever da seguinte maneira: 5a=22 →5a =4, como queremos o resultado de 5-a, aplicamos a propriedade de ambos os lados: 5-a = 4-1 → 1/5ª = ¼ 10. Resposta: B. Resolvendo cada um temos que (aplicamos as propriedades da potenciação): 24 = 16 42 = 16 4-2 = 1/16 (- 4)2 = 16 (todo número elevado a expoente par é sempre positivo) (- 2)4 = 16 (- 2)-4 = (1/-24) = 1/16 Como observamos os números que aparecem na sequência é: 16 e 1/16 (2 ao todo). 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 58 Considere o quadrado ao lado. Podemos dizer que a área desse quadrado é 42 = 16 4 4 Sabendo que a área é 16 podemos calcular a medida de seu lado fazendo 16 = 4, pois 42 = 16. Observe o cubo ao lado. Podemos dizer que o volume do cubo é 53 = 125 5 5 5 Sabendo que o volume é 125, podemos calcular a medida de sua aresta fazendo 3 125 = 5, pois 53 = 125. Da mesma forma: 3 64 = 4, porque 43 = 64; 4 81= 3, porque 34 = 81; 5 32 = 2, porque 25 = 32. Ou, de modo geral, indicando a raiz enésima de a por b, podemos escrever: abba nn (n N e n ≥1) Na raiz n a , o número n é chamado índice e o número a, radicando. Veja os exemplos: - Na raiz 25 , o radicando é 25 e o índice é 2. - Na raiz 3 27 , o radicando é 27 e o índice é 3. Observação: Podemos omitir o índice 2 na indicação da raiz quadrada. Assim: 2 25 = 25 Raiz de um Número Real 1º Caso: n = 1 Se n = 1, então 1 a = a Exemplos: - 1 10 = 10, porque 101 = 10 - 1 8 = – 8, porque (– 8)1 = – 8 A raiz de índice 1 é igual ao próprio radicando. 2º Caso: n é par e a > 0 Considere como exemplo a raiz 25 . Nele o radicando a = 25 é positivo e o índice n = 2 é par. Temos: (– 5)2 = 25 e (+ 5)2 = 25 Radiciação 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 59 Deveríamos então dizer que a raiz quadrada de 25 é 5 ou –5, porém o resultado de uma operação deve ser único e, para que não haja dúvida quanto ao sinal da raiz, convencionaremos que: 25 = 5 A raiz de índice par de um número positivo é um número positivo. 3º Caso: n é ímpar Considere como exemplos as raízes: - 3 64 , na qual a = 64 (positivo) e n = 3 (ímpar). Temos: 3 64 = 4, porque 43 = 64 - 3 64 , na qual a = - 64 (negativo) e n = 3 (ímpar). Temos: 3 64 = - 4, porque (- 4)3 = - 64 A raiz de índice ímpar tem o mesmo sinal do radicando. Observação: A raiz de índice n do número zero é zero, ou seja: n 0 = 0, para todo n N* 4º Caso: n é par e a < 0 Considere como exemplo a raiz quadrada de -36, onde a = -36 (negativo) e n = 2 (par). Não existe raiz quadrada real de -36, porque não existe número real que, elevado ao quadrado, dê - 36. Não existe a raiz real de índice par de um número real negativo. Potência com Expoente Fracionário Observe as equivalências em que as bases das potências são positivas: 2 6 636223 777777 ou 6- Expoente do radicando 2- Índice da raiz Essas equivalências nos sugerem que todo radical de radicando positivo pode ser escrito em forma de potência com expoente fracionário. Assim: n m n m aa ( ZmRa , * e *Nn ) Exemplos: - 5 3 5 3 22 - 4 1 4 33 Propriedade dos Radicais 1ª Propriedade: Considere o radical 5555 13 3 3 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 60 De modo geral, se ,, *NnRa então: aan n O radical de índice n de uma potência com expoente também igual a n dá como resultado a base daquela potência. 2ª Propriedade: Observe: 5.35.35.35.3 2 1 2 1 2 1 De modo geral, se ,,, *NnRbRa então: nnn baba .. Radical de um produto Produto dos radicais O radical de índice inteiro e positivo de um produto indicado é igual ao produto dos radicais de mesmo índice dos fatores do radicando. 3ª Propriedade: Observe: 3 2 3 2 3 2 3 2 2 1 2 1 2 1 De modo geral, se ,,, ** NnRbRa então: n n n b a b a Radical de um quociente Quociente dos radicais O radical de índice inteiro e positivo de um quociente indicado é igual ao quociente dos radicais de mesmo índice dos termos do radicando. 4ª Propriedade: Observe: 3 23 2 12 8 12 8 3333 Então: 12 83 23 212 8 3333 e De modo geral, para ,,, *NnNmRa se p *N , temos: pn pmn m aa . . Se p é divisor de m e n, temos: pn pmn m aa : : Multiplicando-se ou dividindo-se o índice e o expoente do radicando por um mesmo número natural maior que zero, o valor do radical não se altera. Simplificação de Radicais 1º Caso O índice do radical e o expoente do radicando têm fator comum. De acordo com a 4ª propriedade dos radicais podemos dividir o índice e o expoente pelo fator comum. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 61 Exemplo Dividindo o índice 9 e o expoente 3 e 6 por 3, temos: 3 23:9 3:63:39 63 2.2.2 aaa 2º Caso Os expoentes dos fatores do radicando são múltiplos do índice. Considere o radical ,.n pna com ,Ra *Nn e .Zp Temos: pn pn n pn aaa . . Assim, podemos dizer que, num radical, os fatores do radicando cujos expoentes são múltiplos do índice podem ser colocados fora do radical, tendo como novo expoente o quociente entre oexpoente e o índice. Exemplo 44282482482 9..3..3..381 abbabababa 3º Caso Os expoentes dos fatores do radicando são maiores que o índice, mas não múltiplos deste. Transforma-se o radicando num produto de potências de mesma base, sendo um dos expoentes múltiplos do índice; Exemplo ababababbaaba b2242435 ....... Passagem de um fator para fora e para dentro de um radical Decompõe-se o radicando num produto de factores primos e aplica-se a propriedade da multiplicação de radicais. Para passar um fator para dentro do radical eleva-se este ao índice do radical. Exemplos: √108 2√5 = √(22´5) = √20 33√52 = 3√(33´52) = 3√(27´25) = 3√675 Racionalização de Denominadores Vamos transformar o radical de um denominador em um número racional a fim de facilitar o cálculo da divisão, eliminando-o do denominador. Esta racionalização pode ser feita multiplicando-se o numerador e o denominador da fração por um mesmo fator, obtendo-se uma fração equivalente à anterior. Esse fator recebe o nome de fator de racionalização ou racionalizante. Vejamos os casos: 1º Caso: Denominadores do tipo √𝑎𝑚 𝑛 Observemos que: então √108 = √ (22.32.3) = √22.√33.√3 = 2´3´√3 = 6√3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 62 √𝑎𝑚 𝑛 . √𝑎𝑛−𝑚 𝑛 = √𝑎𝑚. 𝑎𝑛−𝑚 𝑛 = √𝑎𝑚+𝑛−𝑚 𝑛 = √𝑎𝑛 𝑛 = 𝑎 Assim quando encontrarmos um denominador do tipo √𝑎𝑚 𝑛 bastas multiplicar o seu numerador e o seu denominador por √𝑎𝑛−𝑚 𝑛 (fator racionalizante) para eliminarmos o radical do denominador. 2º Caso : Denominadores do tipo √𝑎 ± √𝑏 Vamos utilizar o conceito de produto notável para resolvermos a questão: (A+B).(A-B)= A2 – B2, aplicando ao denominador obteremos um resultado racional. (√𝑎 + √𝑏). (√𝑎 − √𝑏) = (√𝑎) 2 − (√𝑏) 2 = 𝑎 − 𝑏 Para este caso basta multiplicarmos o denominador pelo seu conjugado, eliminando assim o radical do denominador. Assim: Denominador : √𝑎 + √𝑏 → conjugado √𝑎 − √𝑏 Denominador : √𝑎 − √𝑏 → conjugado √𝑎 + √𝑏 Questões 01. (TRT –Técnico Judiciário) Considere as sentenças abaixo: Quais são verdadeiras? (A) Apenas I (B) Apenas II (C) Apenas III (D) Apenas I e II (E) Apenas II e III 02. (BRDE-RS) – Se x = √2 - 1, o número 1 𝑥 - x é: (A) ímpar (B) negativo (C) nulo (D) irracional (E) primo 03. Ao racionalizar o numerador da expressão √𝑥+ℎ − √𝑥 ℎ com h ≠ 0, encontra-se: 04 . (Fuvest) 𝟐 √𝟓+𝟑 − 𝟐 √𝟐 𝟑 é igual a: (A) √5 + √3 + √4 3 (B) √5 + √3 − √2 3 (C) √5 − √3 − √2 3 (D) √5 + √3 − √4 3 (E) √5 − √3 − √4 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 63 05. (ESPM) Simplificando a expressão , obtemos: (A) √𝟐 (B) 1,5 (C) 2,25 (D) 27 (E) 1 06. A expressão √𝟑 + √𝟏𝟐 − √𝟐𝟕 + √𝟖𝟔𝟕 , é igual a: (A) 17√𝟑 (B) 3√𝟗𝟓 (C) 0 (D) 3√𝟏𝟕 07. (UFRGS) O valor da expressão é: (A) -4 (B) 1/9 (C) 1 (D) 5/4 (E) 9 08. (UFRGS) O valor de para e (A) (B) (C) (D) (E) 09. (UFRGS) Simplificando encontramos: (A) (B) (C) (D) (E) 10. O valor da expressão (A) 27√2 (B) 12√2 (C) 6√2 (D) 6 (E) 3√2 Respostas 01. Resposta: C. I) Falsa 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 64 02. Resposta: E. x = √2 – 1 , vamos substituir onde tem x este valor: 1 𝑥 − 𝑥 = 1 √2 − 1 − (√2 − 1), 𝑣𝑎𝑚𝑜𝑠 𝑟𝑎𝑐𝑖𝑜𝑛𝑎𝑙𝑖𝑧𝑎𝑟 𝑜 𝑑𝑒𝑛𝑜𝑚𝑖𝑛𝑎𝑑𝑜𝑟 𝑝𝑟𝑖𝑚𝑒𝑖𝑟𝑎𝑚𝑒𝑛𝑡𝑒 1 √2 − 1 . √2 + 1 √2 + 1 = √2 + 1 2 − 1 = √2 + 1 Aplicando acima temos: 1 𝑥 − 𝑥 = √2 + 1 − (√2 − 1) → √2 + 1 − √2 + 1 = 2 03. Resposta: A. 04. Resposta: E. 2 √5+√3 . (√5−√3) (√5−√3) − 2 √2 3 . √22 3 √22 3 → 2.(√5−√3) 5−3 − 2 √4 3 2 → √5 − √3 − √4 3 05. Resposta: B. √ 213 + 216 215 = 213(1 + 23) 213. (22) = √ 1 + 8 4 = √ 9 4 = 3 2 = 1,5 06. Resposta: A. √3 + √22. 3 − √32. 3 + √172. 3 → √3 + 2√3 − 3√3 + 17√3 → 17√3 07. Resposta: E. 25 − 16 + 1 1 32 + 1 → 10 1 + 9 9 → 10 10 9 → 10. 9 10 → 9 08. Resposta: C. −𝑥 2 . (2𝑥)2 − ( −𝑥 2 ) 3 → −𝑥 2 . 4𝑥2 − ( −𝑥3 8 ) → −4𝑥3 2 + 𝑥3 8 → −16𝑥3 + 𝑥3 8 → −15𝑥3 8 09. Resposta: B. √𝑎 √𝑎 3.2 → √𝑎 √𝑎 6 . √𝑎5 6 √𝑎5 6 → 𝑎 1 2. 𝑎 5 6 𝑎 → 𝑎 3+5 6 𝑎 → 𝑎 8 6 𝑎 → 𝑎 8 6. 𝑎−1 → 𝑎 8−6 6 → 𝑎 4 6 → 𝑎 2 3 → √𝑎2 3 10. Resposta: A. (√32 − √2). √81 → (√24. 2 − √2) . 9 → (4√2 − √2). 9 → (3√2). 9 → 27√2 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 65 FATORAÇÃO Fatorar é transformar em produto. O que nos permite a simplificação de expressões algébricas na resolução de vários problemas cotidianos. Fatorar uma expressão algébrica é modificar sua forma de soma algébrica para produto; fatorar uma expressão é obter outra expressão que: - Seja equivalente à expressão dada; - Esteja na forma de produto. Na maioria dos casos, o resultado de uma fatoração é um produto notável. Há diversas técnicas de fatoração, supondo a, b, x e y expressões não fatoráveis. Fator Comum Devemos reconhecer o fator comum, seja ele numérico, literal ou misto; em seguida colocamos em evidência esse fator comum, simplificamos a expressão deixando em parênteses a soma algébrica. Observe os exemplos abaixo: ax + ay = a (x + y) 12x2y + 4 xy3 = 4xy (3x + y2) Agrupamento Devemos dispor os termos do polinômio de modo que formem dois ou mais grupos entre os quais haja um fator comum, em seguida, colocar o fator comum em evidência. Observe: ax + ay + bx + by = = a (x + y) +b (x + y) = = (a + b) (x + y) = Diferença de Quadrados Utilizamos a fatoração pelo método de diferença de quadrados sempre que dispusermos da diferença entre dois monômios cujas literais tenham expoentes pares. A fatoração algébrica de tais expressões é obtida com os seguintes passos: - Extraímos as raízes quadradas dos fatores numéricos de cada monômio; - Dividimos por dois os expoentes das literais; - Escrevemos a expressão como produto da soma pela diferença dos novos monômios assim obtidos. Por exemplo, a expressão a2 – b2 seria fatorada da seguinte forma: √𝑎2 – √𝑏2 → (a + b).(a – b) Trinômio Quadrado Perfeito ou Quadrado Perfeito Uma expressão algébrica pode ser identificada como trinômio quadrado perfeito sempre que resultar do quadrado da soma ou diferença entre dois monômios. Por exemplo, o trinômio x4 + 4x2 + 4 é quadrado perfeito, uma vez que corresponde a (x2 + 2)2. São, portanto, trinômios quadrados perfeitos todas as expressões da forma a2 ± 2ab + b2, fatoráveis nas formas seguintes: a2 + 2ab + b2 = (a + b)2 a2 - 2ab + b2 = (a - b)2 Fatoração e produtos notáveis 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 66 Trinômio Quadrado da Forma ax2 + bx + c Supondo sejam x1 e x2 as raízes reais do trinômio, ax2 + bx + c (a ≠ 0), dizemos que: ax2 + bx + c = a (x – x1)(x – x2) Lembre-se de que as raízes de uma equação de segundo grau podem ser calculadas através da fórmula de Bháskara: ( 𝑥 = −𝑏 ± √∆ 2𝑎 , onde ∆ = b2 – 4ac) Soma e Diferença de Cubos Se efetuarmos o produto do binômio a + b pelo trinômio a² – ab + b², obtemos o seguinte desenvolvimento: (a + b) (a2 – ab + b2) = a3 – a2b + ab2 + a2b – ab2 + b3 (a + b)(a2 - ab + b2) = a3 + b3 Analogamente, se calcularmos o produto de a – b por a2 + ab + b2, obtemos a3 – b3. O que acabamos de desenvolver foram produtos notáveis que nos permitem concluir que, para fatorarmos uma soma ou diferença de cubos, basta-nos inverter o processo anteriormente demonstrado. a3 + b3 = (a + b)(a2 - ab + b2) a3 - b3 = (a - b)(a2 + ab + b2) Cubo Perfeito Dado pela fatoração abaixo: (a + b)3 = a3 + 3a2b +3ab2 + b3 (a - b)3 = a3 - 3a2b +3ab2 - b3 Não podemos confundir o cubo da soma (a + b)3 , com a somade cubos a3 + b3. Não podemos confundir o cubo da diferença (a - b)3 , com a diferença entre cubos a3 - b3. Questões 01. (ENEM) Calculando 934.2872 – 934.2862 temos como resultado: (A) 1 868 573 (B) 1 975 441 (C) 2 (D) 1 (E) 10242 02. (PUC) Sendo x3 + 1 = (x + 1) (x2 + ax + b) para todo x real, os valores de a e b são, respectivamente: (A) -1 e -1 (B) 0 e 0 (C) 1 e 1 (D) 1 e -1 (E) -1 e 1 03. (F.Ibero-Americana) – O valor de A real, para que se tenha 𝐴. √3 = (2 + √3)3 − (2 − √3)3 é: (A) 2 (B) 3 (C) 30 (D) √30 (E) √20 04. (FUVEST) A diferença entre o cubo da soma de dois números inteiros e a soma de seus cubos pode ser: (A) 4 (B) 5 (C) 6 (D) 7 (E) 8 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 67 05. (FEI) A fração 𝑎3−𝑏3 𝑎2+𝑎𝑏+𝑏2 , quando a= 93 e b= 92, é igual a: (A) 0 (B) 185 (C) 932 - 922 (D) 1 (E) 185/2 06. Dado que x = a + x-1, a expressão x2 + x-2 é igual a: (A) a2 + 2 (B) 2a + 1 (C) a2 + 1 (D) 2a -1 (E) a2 07. (TRT/4ª REGIÃO - Analista Judiciário - Área Judiciária – FCC) Dos números que aparecem nas alternativas, o que mais se aproxima do valor da expressão (0,6192 – 0,5992)x0,75 é: (A) 0,0018. (B) 0,015. (C) 0,018. (D) 0,15. (E) 0,18 08. (Pref. Mogeiro/PB - Professor – Matemática – EXAMES) Simplificando a expressão, (a² b + ab²). 1 𝑎3 − 1 𝑏3 1 𝑎2 − 1 𝑏2 Obtemos: (A) a + b. (B) a² + b². (C) ab. (D) a² + ab + b². (E) b – a. 09. (FCC - 2011 - TRT - 24ª REGIÃO (MS) - Técnico Judiciário - Área Administrativa – FCC) Indagado sobre o número de processos que havia arquivado certo dia, um Técnico Judiciário, que gostava muito de Matemática, respondeu: O número de processos que arquivei é igual a 12,252 - 10,252. Chamando X o total de processos que ele arquivou, então é correto afirmar que: (A) X < 20. (B) 20 < X < 30. (C) 30 < X < 38. (D) 38 < X < 42. (E) X > 42. Respostas 01. Resposta: A. Temos 934 2872 = (934 286 +1)2 = 934 2862 + 2. 934 286 + 12 Montando a expressão : 934 2862 + 2. 934 286 + 12 - 934 2862 → 1 868 573 + 1 = 1 868 573 02. Resposta: E. Como a forma fatorada de x3 + 1 = (x + 1).(x2 – x + 1), pelo enunciando temos : (x + 1) (x2 + ax + b) = (x + 1).(x2 – x + 1); simplificando teremos x2 + ax + b = x2 – x + 1, comparando cada termo temos: x2 = x2 ; ax = -x, logo a = - 1 ; b = 1 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 68 03. Resposta: C. Vamos aplicar a fatoração : A. √3 = 23 + 3.22.√3 + 3.2. (√3 )2 + (√3) 3 –(23 - 3.22.√3 + 3.2. (√3 )2 -(√3) 3 A. √3 = 8 + 12 √3 +18 + 3 √3 - 8 + 12 √3 -18 +3 √3 A. √3 = 24√3 + 6√3 → A. √3 = 30 √3 → A= 30 04. Resposta: C. Cubo da soma (a + b)3 e soma dos cubos a3 + b3, a diferença é: a3 + 3a2b +3ab2 + b3 – ( a3 + b3) → a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 - a3 - b3→ 3a2b + 3ab2→ 3ab(a + b); Como temos dois números inteiros e fazendo a e b como 1: 3.11.(1 + 1) → 3.2 = 6 05. Resposta: D. Utilizando a soma e a diferença de cubos temos que: a3 - b3 = (a - b).(a2 + ab + b2) → (𝑎−𝑏).(𝑎2+𝑎𝑏+𝑏2) 𝑎2+𝑎𝑏+𝑏2 → a - b, como a = 93 e b = 92; a – b = 93 – 92 = 1 06. Resposta: A. x = a + x-1 → a = x - x-1, elevando ambos os membros ao quadrado temos: a2 = (x - x-1)2 → a2 = x2 - 2.x.x-1 + x-2 → x2 + x-2 = a2 + 2 07. Resposta: C. Da fatoração temos a regra a2 – b2 = (a + b).(a – b) (diferença de dois quadrados), então se a = 0,619 e b = 0,599, temos: (0,6192 – 0,5992)x0,75 → (0,619 + 0,599).(0,619 – 0,599)x0,75 → 1,218 x 0,02 x 0,75 → 0,01827 08. Resposta: D. 09. Resposta: E. Nesta questão utilizaremos a diferença de dois quadrados: 𝑎2 − 𝑏2 = (𝑎 + 𝑏)(𝑎 − 𝑏). x = 12,252 – 10,252 x = (12,25 + 10,25)(12,25 – 10,25) x = 22,5.2 x = 45 PRODUTOS NOTÁVEIS Os produtos notáveis obedecem a leis especiais de formação e, por isso, não são efetuados pelas regras normais da multiplicação de polinômios. Apresentam-se em grande número e dão origem a um conjunto de identidades de grande aplicação. Considere a e b, expressões em R, representando polinômios quaisquer, apresentamos a seguir os produtos notáveis. - Quadrado da Soma de Dois Termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao quadrado do primeiro, mais duas vezes o primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 69 (a + b)2 = (a + b) (a + b) = a2 + 2ab + b2 (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 - Quadrado da Diferença de Dois Termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao quadrado do primeiro, menos duas vezes o primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. (a - b)2 = (a - b) (a - b) = a2 - 2ab + b2 (a - b)2 = a2 - 2ab + b2 - Produto da Soma pela Diferença de Dois Termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao quadrado do primeiro menos o quadrado do segundo. (a + b).(a – b) = a2 – ab + ab - b2 (a + b).(a – b) = a2 – b2 - Cubo da Soma de Dois Termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao cubo do primeiro, mais três vezes o quadrado do primeiro pelo segundo, mais três vezes o primeiro pelo quadrado do segundo, mais o cubo do segundo. (a + b)3 = (a + b) (a + b)2 = (a + b) (a2 + 2ab + b2) (a + b)3 = a3 + 2a2b + ab2 + a2b + 2ab2 + b3 (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 - Cubo da Diferença de Dois Termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao cubo do primeiro, menos três vezes o quadrado do primeiro pelo segundo, mais três vezes o primeiro pelo quadrado do segundo, menos o cubo do segundo termo. (a - b)3 = (a - b) (a2 - 2ab + b2) (a - b)3 = a3 + 2a2b + ab2 - a2b + 2ab2 - b3 (a - b)3 = a3 - 3a2b + 3ab2 - b3 - Quadrado da soma de três termos: sendo a o primeiro termo e b o segundo termo, é igual ao quadrado do primeiro, mais o quadrado do segundo, mais o quadrado do terceiro, mais duas vezes o primeiro pelo segundo, mais duas vezes o primeiro pelo terceiro, mais duas vezes o segundo pelo terceiro. (a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc Questões 01. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria III – Motorista – ZAMBINI/2016) A forma fatorada da expressão 8y³ + 125 é: (A) (2y – 5) . (2y² + 25 – 10y) (B) (2y + 5) . (2y² + 25 – 10y) (C) (2y + 5) . (4y² – 25 + 10y) (D) (2y + 5) . (4y² + 25 – 10y) 02. Desenvolva: a) (( 2𝑥 3 )+4y³)² b) (2x+3y)3 03. Resolva os seguintes termos: a) (x4 + (1/x2))3 b) ((2x/3) + (4y/5)) . ((2x/3) - (4y/5) 04. Efetue as multiplicações: a) (x-2) (x-3) b) (x+5) (x-4) 05. Simplifique as expressões: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 70 a) (x + y)2 – x2 – y2 b) (x + 2) (x - 7) + (x – 5) (x + 3) 06. Resolva tal expressão: a) (a – 3)² b) (x – 3y)² c) (2a – 5)² 07. Desenvolva: a) (x + 2) (x – 2) b) (2x – 5y) (2x + 5y) 08. Resolva a expressão: (x/2 + y/3) (x/2 – y/3). 09. Calcule os seguintes termos: a) (3 + 4)² b) (5 + 4)² 10. Utilize a regra do produto notável para resolver os seguintes cálculos: a) (x + 2)² b) (4x + 4)² c) (a + 4b)² Respostas 01. Resposta: D. Temos a soma de dois cubos. Que é dada por: a3 + b3 = (a + b)(a2 - ab + b2) Observe que: 8 = 2³ 125 = 5³ Logo a = 2y e b = 5 Aplicando a fórmula temos: (2y)³ + (5)³ = (2y + 5). ((2y)² - 2y.5 + 5²) → (2y + 5).(4y² - 10y + 25) Reordenando conforme as alternativas temos: (2y + 5).(4y² + 25 - 10y) 02. a → (( 2x 3 ) + 4y3)2 = ( 2x 3 )2 + 2 .( 2x 3 ).4y3 + (4y3)2 = ( 4 9 )x2 + ( 16 3 )xy3 + 16y6 b → (2x+3y)3 = (2x)3 + 3 .(2x)2. 3y + 3 . 2x .(3y)2 + (3y)3 = 8x 3+ 36x2y + 54xy2 + 27y3 03. a → (x4 + (1/x2))3 = (x4)3 + 3 . (x4)2 . (1/x2) + 3 . x4 . (1/x2)2 + (1/x2)3 = x12 + 3x6 + 3 + (1/x6) b → (2x/3) + (4y/5)) . ((2x/3) - (4y/5)) = (2x/3)2 - (4y/5)2 = (4/9)x2 - (16/25)y2 04. a → (x-2) (x-3) = x2 + ((-2) + (-3)) x + (-2) . (-3) = x2 – 5x + 6 b → (x+5)(x-4) = 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 71 x2 + (5 + (-4)) x + 5 . (-4) = x2 + x – 20 05. a → (x + y)2 – x2 – y2 = x2 + 2xy + y2 – x2 – y2 = 2xy b → (x + 2) (x – 7) + (x – 5) (x + 3) = x2 + (2 + (-7)) x + 2 . (-7) + x2 + (-5 + 3) x + 3 . (-5) = x2 – 5x – 14 + x2 – 2x – 15 = 2x2 – 7x – 29 06. a → a² - 2 . a . 3 + 3² a² - 6a + 9 b → (x)² - 2 . x . 3y + (3y)² x² - 6xy + 9y² c → (2a) ² + 2 . 2a.(-5) - 5² 4a ² - 20a – 25 07. a → (x + 2) (x – 2) x² - 2² = x² – 4 b → (2x – 5y) (2x + 5y) (2x) ² - (5y) ² = 4x² - 25y² 08. Resposta: x²/4 - y²/9. (x/2 + y/3) (x/2 – y/3) (x/2)² - (y/3)² x²/4 - y²/9 09. Resposta: Nesse caso, podemos resolver de duas maneiras: a → (3 + 4)² = 7² = 49 (3 + 4)² = 3² + 2 . 3 . 4 + 4² = 9 + 24 + 16 = 49 b → Podemos também resolver de duas maneiras: (5 + 4)² = 9² = 81 (5 + 4)² = 5² + 2 . 5 . 4 + 4² = 25 + 40 + 16 = 81 10. a → x² + 2 . x . 2 + 2² x² + 4x + 4 b → (4x)² + 2 . 4x . 4 + 4² 16x² + 32x + 16 c → (a)² + 2 . a . 4b + 4b² a² + 8b + 16b² 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 72 Conjunto é uma reunião, agrupamento de pessoas, seres, objetos, classes…, que possuem a mesma característica, nos dá ideia de coleção. Noções Primitivas Na teoria dos conjuntos três noções são aceitas sem definições: - Conjunto; - Elemento; - E a pertinência entre um elemento e um conjunto. Um cacho de bananas, um cardume de peixes ou uma porção de livros são todos exemplos de conjuntos. Conjuntos, como usualmente são concebidos, têm elementos. Um elemento de um conjunto pode ser uma banana, um peixe ou um livro. Convém frisar que um conjunto pode ele mesmo ser elemento de algum outro conjunto. Em geral indicaremos os conjuntos pelas letras maiúsculas A, B, C, ..., X, e os elementos pelas letras minúsculas a, b, c, ..., x, y, ..., embora não exista essa obrigatoriedade. A relação de pertinência que nos dá um relacionamento entre um elemento e um conjunto. Se x é um elemento de um conjunto A, escreveremos xA. Lê-se: x é elemento de A ou x pertence a A. Se x não é um elemento de um conjunto A, escreveremos xA. Lê-se x não é elemento de A ou x não pertence a A. Como representar um conjunto 1) Pela designação de seus elementos: Escrevemos os elementos entre chaves, separando os por vírgula. Exemplos: {a, e, i, o, u} indica o conjunto formado pelas vogais {1, 2, 5,10} indica o conjunto formado pelos divisores naturais de 10. 2) Pela sua característica Escrevemos o conjunto enunciando uma propriedade ou característica comum de seus elementos. Assim sendo, o conjunto dos elementos x que possuem a propriedade P é indicado por: {x, | (tal que) x tem a propriedade P} Exemplos: - {x| x é vogal} é o mesmo que {a, e, i, o, u} - {x | x são os divisores naturais de 10} é o mesmo que {1, 2, 5,10} 3) Pelo diagrama de Venn-Euler Os elementos do conjunto são colocados dentro de uma figura em forma de elipse, chamada diagrama de Venn. Exemplos: - Conjunto das vogais Conjunto; operações com Conjuntos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 73 - Conjunto dos divisores naturais de 10 Igualdade de Conjuntos Dois conjuntos A = B são ditos iguais (ou idênticos) se todos os seus elementos são iguais, e escrevemos A = B. Caso haja algum que não o seja dizemos que estes conjuntos são distintos e escrevemos A ≠ B. Exemplos: 1) A = {3, 5, 7} e B = {x| x é primo e 3 ≤ x ≤ 7}, então A = B. 2) B = {6, 9,10} e C = {10, 6, 9}, então B = C, note que a ordem dos elementos não altera a igualdade dos conjuntos. Tipos de Conjuntos - Conjunto Universo Reunião de todos os conjuntos que estamos trabalhando. Exemplo: Quando falamos de números naturais, temos como Conjunto Universo os números inteiros positivos. - Conjunto Vazio Conjunto vazio é aquele que não possui elementos. Representa-se por 0 ou, simplesmente { }. Exemplo: A = {x| x é natural e menor que 0} - Conjunto Unitário Conjunto caracterizado por possuir apenas um único elemento. Exemplos: - Conjunto dos números naturais compreendidos entre 2 e 4. A = {3} - Conjunto dos números inteiros negativos compreendidos entre -5 e -7. B = {- 6} - Conjuntos Finitos e Infinitos Finito = quando podemos enumerar todos os seus elementos. Exemplo: Conjuntos dos Estados da Região Sudeste, S= {Rio de Janeiro, São Paulo, Espirito Santo, Minas Gerais} Infinito = contrário do finito. Exemplo: Conjunto dos números inteiros, Z = {..., -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, ...}. A reticências representa o infinito. Relação de Pertinência A pertinência é representada pelo símbolo ∈ (pertence) ou com conjunto. Exemplo: Seja o conjunto B={1, 3, 5, 7} * 1ϵ B, 3 ϵ B, 5 ϵ B * 2 B, 6 B , 9 B Subconjuntos Quando todos os elementos de um conjunto A são também elementos de um outro conjunto B, dizemos que A é subconjunto de B. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 74 Podemos dizer ainda que subconjunto é quando formamos vários conjuntos menores com as mesmas caraterísticas de um conjunto maior. Exemplos: - B = {2, 4} A = {2, 3, 4, 5, 6}, pois 2 {2, 3, 4, 5, 6} e 4 {2, 3, 4, 5 ,6} - C = {2, 7, 4} A = {2, 3, 4, 5, 6}, pois 7 {2, 3, 4, 5, 6} - D = {2, 3} E = {2, 3}, pois 2 ϵ {2, 3} e 3 ϵ {2, 3} 1) Todo conjunto A é subconjunto dele próprio; 2) O conjunto vazio, por convenção, é subconjunto de qualquer conjunto; 3) O conjunto das partes é o conjunto formado por todos os subconjuntos de A. Exemplo: Pegando o conjunto B acima, temos as partes de B: B= {{ },{2},{4},B} Podemos concluir com essa propriedade que: Se B tem n elementos então B possui 2n subconjuntos e, portanto, P(B) possui 2n elementos. Se quiséssemos saber quantos subconjuntos tem o conjunto A (exemplo acima), basta calcularmos aplicando o fórmula: Números de elementos(n)= 5 → 2n = 25 = 32 subconjuntos, incluindo o vazio e ele próprio. Relação de inclusão Deve ser usada para estabelecer relação entre conjuntos com conjuntos, verificando se um conjunto é subconjunto ou não de outro conjunto. Representamos as relações de inclusão pelos seguintes símbolos: ⊂→Está contido ⊃→Contém ⊄→Não está contido ⊅→Não contém Operações com Conjuntos - União de conjuntos A união (ou reunião) dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A ou a B. Representa-se por AB. Simbolicamente: AB = {x | xA ou xB} Exemplos: - {2, 3} {4, 5, 6} = {2, 3, 4, 5, 6} - {2, 3, 4} {3, 4, 5} = {2, 3, 4, 5} 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 75 - {2, 3} {1, 2, 3, 4} = {1, 2, 3, 4} - {a, b} = {a, b} - Intersecção de conjuntos A intersecção dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem, simultaneamente, a A e a B. Representa-se por AB. Simbolicamente: AB = {x | x A e x B} Exemplos: - {2, 3, 4} {3, 5} = {3} - {1, 2, 3} {2, 3, 4} = {2, 3} - {2, 3} {1, 2, 3, 5} = {2, 3} - {2, 4} {3, 5, 7} = Observação: Se AB = , dizemos que A e B são conjuntos disjuntos. - Propriedades dos conjuntos disjuntos 1) A U (A ∩ B) = A 2) A ∩ (A U B) = A 3) Distributiva da reunião em relação à intersecção: A U (B U C) = (A U B) ∩ (A U C) 4) Distributiva da intersecção em relação à união: A ∩ (B U C) = (A ∩ B) U (A ∩ C) - Número de Elementos da União e da Intersecção de Conjuntos Dados dois conjuntos A e B, como vemos na figura abaixo, podemos estabelecer uma relação entre os respectivos números de elementos. 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) Note que ao subtrairmos os elementos comuns (𝑛(𝐴 ∩ 𝐵)) evitamos que eles sejam contados duas vezes. Observações: a) Se os conjuntos A e B forem disjuntos ou se mesmo um deles estiver contidono outro, ainda assim a relação dada será verdadeira. b) Podemos ampliar a relação do número de elementos para três ou mais conjuntos com a mesma eficiência. Observe o diagrama e comprove: 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵 ∪ 𝐶) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) + 𝑛(𝐶) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐶) − 𝑛(𝐵 ∩ 𝐶) + 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵 ∩ 𝐶) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 76 - Propriedades da União e Intersecção de Conjuntos Sendo A, B e C conjuntos quaisquer, valem as seguintes propriedades: 1) Idempotente: A U A = A e A ∩ A= A 2) Elemento Neutro: A U Ø = A e A ∩ U = A 3) Comutativa: A U B = B U A e A ∩ B = B ∩ A 4) Associativa: A U (B U C) = (A U B) U C e A ∩ (B ∩ C) = (A ∩ B) ∩ C - Diferença A diferença entre os conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A e não pertencem a B. Representa-se por A – B. Para determinar a diferença entre conjuntos, basta observamos o que o conjunto A tem de diferente de B. Simbolicamente: A – B = {x | x A e x B} Exemplos: - A = {0, 1, 2, 3} e B = {0, 2} A – B = {1, 3} e B – A = - A = {1, 2, 3} e B = {2, 3, 4} A – B = {1} e B – A = {4} - A = {0, 2, 4} e B = {1 ,3 ,5} A – B = {0, 2, 4} e B – A = {1, 3, 5} Note que A – B ≠ B - A - Complementar Dados dois conjuntos A e B, tais que B ⊂ A (B é subconjunto de A), chama-se complementar de B em relação a A o conjunto A - B, isto é, o conjunto dos elementos de A que não pertencem a B. Dizemos complementar de B em relação a A. Exemplos: Seja S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}. Então: a) A = {2, 3, 4} A = {0, 1, 5, 6} b) B = {3, 4, 5, 6 } B = {0, 1, 2} c) C = C = S Resolução de Problemas Utilizando Conjuntos Muitos dos problemas constituem- se de perguntas, tarefas a serem executadas. Nos utilizaremos dessas informações e dos conhecimentos aprendidos em relação as operações de conjuntos para resolvê-los. Exemplos: 1) Numa pesquisa sobre a preferência por dois partidos políticos, A e B, obteve-se os seguintes resultados. Noventa e duas disseram que gostam do partido A, oitenta pessoas disseram que gostam do partido B e trinta e cinco pessoas disseram que gostam dos dois partidos. Quantas pessoas responderam a pesquisa? Resolução pela Fórmula » n(A U B) = n(A) + n(B) – n(A ∩ B) » n(A U B) = 92 + 80 – 35 » n(A U B) = 137 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 77 Resolução pelo diagrama: - Se 92 pessoas responderam gostar do partido A e 35 delas responderam que gostam de ambos, então o número de pessoas que gostam somente do partido A é: 92 – 35 = 57. - Se 80 pessoas responderam gostar do partido B e 35 delas responderam gostar dos dois partidos, então o número de operários que gostam somente do partido B é: 80 – 35 = 45. - Se 57 gostam somente do partido A, 45 responderam que gostam somente do partido B e 35 responderam que gostam dos dois partidos políticos, então o número de pessoas que responderam à pesquisa foi: 57 + 35 + 45 = 137. 2) Num grupo de motoristas, há 28 que dirigem automóvel, 12 que dirigem motocicleta e 8 que dirigem automóveis e motocicleta. Quantos motoristas há no grupo? (A) 16 motoristas (B) 32 motoristas (C) 48 motoristas (D) 36 motoristas Resolução: Os que dirigem automóveis e motocicleta: 8 Os que dirigem apenas automóvel: 28 – 8 = 20 Os que dirigem apenas motocicleta: 12 – 8 = 4 A quantidade de motoristas é o somatório: 20 + 8 + 4 = 32 motoristas. Resposta: B 3) Em uma cidade existem duas empresas de transporte coletivo, A e B. Exatamente 70% dos estudantes desta cidade utilizam a Empresa A e 50% a Empresa B. Sabendo que todo estudante da cidade é usuário de pelo menos uma das empresas, qual o % deles que utilizam as duas empresas? (A) 20% (B) 25% (C) 27% (D) 33% (E) 35% Resolução: 70 – 50 = 20. 20% utilizam as duas empresas. Resposta: A. Questões 01. (CÂMARA DE SÃO PAULO/SP – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – FCC) Dos 43 vereadores de uma cidade, 13 dele não se inscreveram nas comissões de Educação, Saúde e Saneamento Básico. Sete dos vereadores se inscreveram nas três comissões citadas. Doze deles se inscreveram apenas nas 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 78 comissões de Educação e Saúde e oito deles se inscreveram apenas nas comissões de Saúde e Saneamento Básico. Nenhum dos vereadores se inscreveu em apenas uma dessas comissões. O número de vereadores inscritos na comissão de Saneamento Básico é igual a (A) 15. (B) 21. (C) 18. (D) 27. (E) 16. 02. (EBSERH/HU-UFS/SE - Tecnólogo em Radiologia - AOCP) Em uma pequena cidade, circulam apenas dois jornais diferentes. O jornal A e o jornal B. Uma pesquisa realizada com os moradores dessa cidade mostrou que 33% lê o jornal A, 45% lê o jornal B, e 7% leem os jornais A e B. Sendo assim, quantos por centos não leem nenhum dos dois jornais? (A) 15% (B) 25% (C) 27% (D) 29% (E) 35% 03. (TRT 19ª – TÉCNICO JUDICIÁRIO – FCC) Dos 46 técnicos que estão aptos para arquivar documentos 15 deles também estão aptos para classificar processos e os demais estão aptos para atender ao público. Há outros 11 técnicos que estão aptos para atender ao público, mas não são capazes de arquivar documentos. Dentre esses últimos técnicos mencionados, 4 deles também são capazes de classificar processos. Sabe-se que aqueles que classificam processos são, ao todo, 27 técnicos. Considerando que todos os técnicos que executam essas três tarefas foram citados anteriormente, eles somam um total de (A) 58. (B) 65. (C) 76. (D) 53. (E) 95. 04. (METRÔ/SP – OFICIAL LOGISTICA –ALMOXARIFADO I – FCC) O diagrama indica a distribuição de atletas da delegação de um país nos jogos universitários por medalha conquistada. Sabe-se que esse país conquistou medalhas apenas em modalidades individuais. Sabe-se ainda que cada atleta da delegação desse país que ganhou uma ou mais medalhas não ganhou mais de uma medalha do mesmo tipo (ouro, prata, bronze). De acordo com o diagrama, por exemplo, 2 atletas da delegação desse país ganharam, cada um, apenas uma medalha de ouro. A análise adequada do diagrama permite concluir corretamente que o número de medalhas conquistadas por esse país nessa edição dos jogos universitários foi de (A) 15. (B) 29. (C) 52. (D) 46. (E) 40. 05. (PREF. CAMAÇARI/BA – TÉC. VIGILÂNCIA EM SAÚDE NM – AOCP) Qual é o número de elementos que formam o conjunto dos múltiplos estritamente positivos do número 3, menores que 31? (A) 9 (B) 10 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 79 (C) 11 (D) 12 (E) 13 06. (PREF. CAMAÇARI/BA – TÉC. VIGILÂNCIA EM SAÚDE NM – AOCP) Considere dois conjuntos A e B, sabendo que 𝐴 ∩ 𝐵 = {3}, 𝐴 ∪ 𝐵 = {0; 1; 2; 3; 5} 𝑒 𝐴 − 𝐵 = {1; 2}, assinale a alternativa que apresenta o conjunto B. (A) {1;2;3} (B) {0;3} (C) {0;1;2;3;5} (D) {3;5} (E) {0;3;5} 07. (INES – Técnico em Contabilidade – MAGNUS CONCURSOS) Numa biblioteca são lidos apenas dois livros, K e Z. 80% dos seus frequentadores leem o livro K e 60% o livro Z. Sabendo-se que todo frequentador é leitor de pelo menos um dos livros, a opção que corresponde ao percentual de frequentadores que leem ambos, é representado: (A) 26% (B) 40% (C) 34% (D) 78% (E) 38% 08. (METRÔ/SP – ENGENHEIRO SEGURANÇA DO TRABALHO – FCC) Uma pesquisa, com 200 pessoas, investigou como eram utilizadas as três linhas: A, B e C do Metrô de uma cidade. Verificou-se que 92 pessoas utilizam a linha A; 94 pessoas utilizam a linha B e 110 pessoas utilizam a linha C. Utilizam as linhas A e B um total de 38 pessoas, as linhas A e C um total de 42 pessoas e as linhas B e C um total de 60 pessoas; 26 pessoas que não se utilizam dessas linhas. Desta maneira, conclui-se corretamente que o número de entrevistados que utilizam as linhas A e B e C é igual a (A) 50. (B) 26. (C) 56. (D) 10. (E) 18. 09. (INES – Técnico em Contabilidade– MAGNUS CONCURSOS) Numa recepção, foram servidos os salgados pastel e casulo. Nessa, estavam presentes 10 pessoas, das quais 5 comeram pastel, 7 comeram casulo e 3 comeram as duas. Quantas pessoas não comeram nenhum dos dois salgados? (A) 0 (B) 5 (C) 1 (D) 3 (E) 2 10. (Corpo de Bombeiros Militar/MT – Oficial Bombeiro Militar – COVEST – UNEMAT) Em uma pesquisa realizada com alunos de uma universidade pública sobre a utilização de operadoras de celular, constatou-se que 300 alunos utilizam a operadora A, 270 utilizam a operadora B, 150 utilizam as duas operadoras (A e B) e 80 utilizam outras operadoras distintas de A e B. Quantas pessoas foram consultadas? (A) 420 (B) 650 (C) 500 (D) 720 (E) 800 Respostas 01. Resposta: C. De acordo com os dados temos: 7 vereadores se inscreveram nas 3. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 80 APENAS 12 se inscreveram em educação e saúde (o 12 não deve ser tirado de 7 como costuma fazer nos conjuntos, pois ele já desconsidera os que se inscreveram nos três) APENAS 8 se inscreveram em saúde e saneamento básico. São 30 vereadores que se inscreveram nessas 3 comissões, pois 13 dos 43 não se inscreveram. Portanto, 30 – 7 – 12 – 8 = 3 Se inscreveram em educação e saneamento 3 vereadores. Em saneamento se inscreveram: 3 + 7 + 8 = 18 02. Resposta: D. 26 + 7 + 38 + x = 100 x = 100 - 71 x = 29% 03. Resposta: B. Técnicos arquivam e classificam: 15 Arquivam e atendem: 46 – 15 = 31 Classificam e atendem: 4 Classificam: 15 + 4 = 19 como são 27 faltam 8 Dos 11 técnicos aptos a atender ao público 4 são capazes de classificar processos, logo apenas 11 - 4 = 7 técnicos são aptos a atender ao público. Somando todos os valores obtidos no diagrama teremos: 31 + 15 + 7 + 4 + 8 = 65 técnicos. 04. Resposta: D. O diagrama mostra o número de atletas que ganharam medalhas. No caso das intersecções, devemos multiplicar por 2 por ser 2 medalhas e na intersecção das três medalhas multiplica-se por 3. Intersecções: 6 ∙ 2 = 12 1 ∙ 2 = 2 4 ∙ 2 = 8 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 81 3 ∙ 3 = 9 Somando as outras: 2 + 5 + 8 + 12 + 2 + 8 + 9 = 46 05. Resposta: B. Se nos basearmos na tabuada do 3, teremos o seguinte conjunto A = {3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30} 10 elementos. 06. Resposta: E. A intersecção dos dois conjuntos, mostra que 3 é elemento de B. A – B são os elementos que tem em A e não em B. Então de A B, tiramos que B = {0; 3; 5}. 07. Resposta: B. 80 – x + x + 60 – x = 100 - x = 100 - 140 x = 40% 08. Resposta: E. 92-[38-x+x+42-x]+94-[38-x+x+60-x]+110-[42-x+x+60-x]+(38-x)+x+(42-x)+(60-x)+26=200 92 - [80 - x] + 94 - [98 - x] + 110 - [102 - x] + 38 + 42 – x + 60 – x + 26 = 200 92 – 80 +x + 94 – 98 +x + 110 – 102 + x + 166 -2x = 200 x + 462 – 280 = 200 x + 182 = 200 x = 200-182 x = 18 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 82 09. Resposta: C. 2 + 3 + 4 + x = 10 x = 10 - 9 x = 1 10. Resposta: C. 300 – 150 = 150 270 – 150 = 120 Assim: 150 + 120 + 150 + 80 = 500(total) Grandeza é tudo aquilo que pode ser contado e medido. Do dicionário, tudo o que pode aumentar ou diminuir (medida de grandeza.). As grandezas proporcionais são aquelas que relacionadas a outras, sofrem variações. Elas podem ser diretamente ou inversamente proporcionais. Exemplos: 1 - Uma picape para ir da cidade A para a cidade B gasta dois tanques e meio de óleo diesel. Se a distância entre a cidade A e a cidade B é de 500 km e neste percurso ele faz 100 km com 25 litros de óleo diesel, quantos litros de óleo diesel cabem no tanque da picape? A) 60 B) 50 C) 40 D) 70 E) 80 Observe que há uma relação entre as grandezas distância (km) e óleo diesel (litros). Equacionando temos: 100 km ------- 25 litros 500 km ------- x litros Resolvendo: 100 500 = 25 𝑥 → 100. 𝑥 = 500.25 Relação entre Grandezas Observe que: Se aumentarmos a Km aumentaremos também a quantidade de litros gastos. Logo as grandezas são diretamente proporcionais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 83 100x = 12500 → x = 12500/100 → x = 125 Este valor representa a quantidade em litros gasta para ir da cidade A à B. Como sabemos que ele gasta 2,5 tanques para completar esse percurso, vamos encontrar o valor que cabe em 1 tanque: 2,5 tanques ------ 125 litros 1 tanque ------- x litros 2,5x = 1.125 → x = 125/2,5 → x = 50 litros. Logo 1 tanque dessa picape cabe 50 litros , a resposta correta esta na alternativa B. 2 – A tabela a seguir mostra a velocidade de um trem ao percorrer determinado percurso: Velocidade (km/h) 40 80 120 ... Tempo (horas) 6 3 2 ... Se sua velocidade aumentar para 240 km/h, em quantas horas ele fará o percurso? Podemos pegar qualquer velocidade para acharmos o novo tempo: 40 km ------ 6 horas 240 km ----- x horas 40 240 = 𝑥 6 → 240𝑥 = 40.6 → 240𝑥 = 240 → 𝑥 = 1 ∴ 𝐿𝑜𝑔𝑜 𝑜 𝑡𝑟𝑒𝑚 𝑓𝑎𝑟á 𝑜 𝑝𝑒𝑟𝑐𝑢𝑟𝑠𝑜 𝑒𝑚 1 ℎ𝑜𝑟𝑎. Observe que invertemos os valores de uma das duas proporções (km ou tempo), neste exemplo optamos por inverter a grandeza tempo. - Grandezas diretamente proporcionais (GDP) São aquelas em que, uma delas variando, a outra varia na mesma razão da outra. Isto é, duas grandezas são diretamente proporcionais quando, dobrando uma delas, a outra também dobra; triplicando uma delas, a outra também triplica, divididas à terça parte a outra também é dividida à terça parte... E assim por diante. Matematicamente podemos escrever da seguinte forma: 𝒂𝟏 𝒃𝟏 = 𝒂𝟐 𝒃𝟐 = 𝒂𝟑 𝒃𝟑 = ⋯ = 𝒌 Onde a grandeza A ={a1,a2,a3...} , a grandeza B= {b1,b2,b3...} e os valores entre suas razões são iguais a k (constante de proporcionalidade). Exemplos: 1 - Uma faculdade irá inaugurar um novo espaço para sua biblioteca, composto por três salões. Estima- se que, nesse espaço, poderão ser armazenados até 120.000 livros, sendo 60.000 no salão maior, 15.000 no menor e os demais no intermediário. Como a faculdade conta atualmente com apenas 44.000 livros, a bibliotecária decidiu colocar, em cada salão, uma quantidade de livros diretamente proporcional à respectiva capacidade máxima de armazenamento. Considerando a estimativa feita, a quantidade de livros que a bibliotecária colocará no salão intermediário é igual a A) 17.000. B) 17.500. C) 16.500. D) 18.500. E) 18.000. Como é diretamente proporcional, podemos analisar da seguinte forma: No salão maior, percebe-se que é a metade dos livros, no salão menor é 1/8 dos livros. Observe que: Se aumentarmos a velocidade, diminuímos de forma proporcional ao tempo. Logo as grandezas são inversamente proporcionais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 84 Então, como tem 44.000 livros, o salão maior ficará com 22.000 e o salão menor com 5.500 livros. 22000+5500=27500 Salão intermediário:44.000-27.500=16.500 livros. Resposta C 2 - Um mosaico foi construído com triângulos, quadrados e hexágonos. A quantidade de polígonos de cada tipo é proporcional ao número de lados do próprio polígono. Sabe-se que a quantidade total de polígonos do mosaico é 351. A quantidade de triângulos e quadrados somada supera a quantidade de hexágonos em A) 108. B) 27. C) 35. D) 162. E) 81. 𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠: 3𝑥 𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜: 4𝑥 ℎ𝑒𝑥á𝑔𝑜𝑛𝑜: 6𝑥 3𝑥 + 4𝑥 + 6𝑥 = 351 13𝑥 = 351 𝑥 = 27 3𝑥 + 4𝑥 = 3.27 + 4.27 = 81 + 108 = 189 6𝑥 = 6.27 = 162 → 189-162= 27 Resposta B - Grandezas inversamente proporcionais (GIP) São aquelas quando, variando uma delas, a outra varia na razão inversa da outra. Isto é, duas grandezas são inversamente proporcionais quando, dobrando uma delas, a outra se reduz pela metade; triplicando uma delas, a outrase reduz para à terça parte... E assim por diante. Matematicamente podemos escrever da seguinte forma: 𝒂𝟏. 𝒃𝟏 = 𝒂𝟐. 𝒃𝟐 = 𝒂𝟑. 𝒃𝟑 = ⋯ = 𝒌 Uma grandeza A ={a1,a2,a3...} será inversamente a outra B= {b1,b2,b3...} , se e somente se, os produtos entre os valores de A e B são iguais. Exemplos: 1 - Carlos dividirá R$ 8.400,00 de forma inversamente proporcional à idade de seus dois filhos: Marcos, de12 anos, e Fábio, de 9 anos. O valor que caberá a Fábio será de: A) R$ 3.600,00 B) R$ 4.800,00 C) R$ 7.000,00 D) R$ 5.600,00 Marcos: a Fábio: b a + b = 8400 𝑎 1 12 + 𝑏 1 9 = 𝑎 + 𝑏 1 12 + 1 9 *Se uma grandeza aumenta e a outra também , elas são diretamente proporcionais. *Se uma grandeza diminui e a outra também , elas também são diretamente proporcionais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 85 𝑏 1 9 = 8400 3 36 + 4 36 7 36 𝑏 = 8400 9 → 𝑏 = 8400 9 7 36 → 𝑏 = 8400 9 . 36 7 → 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 1200 1 . 4 1 = 4800 Resposta B 2 - Três técnicos judiciários arquivaram um total de 382 processos, em quantidades inversamente proporcionais as suas respectivas idades: 28, 32 e 36 anos. Nessas condições, é correto afirmar que o número de processos arquivados pelo mais velho foi: A) 112 B) 126 C) 144 D) 152 E) 164 Somamos os inversos dos números, ou seja: 1 28 + 1 32 + 1 36 . Dividindo-se os denominadores por 4, ficamos com: 1 7 + 1 8 + 1 9 = 72+63+53 504 = 191 504 . Eliminando-se os denominadores, temos 191 que corresponde a uma soma. Dividindo-se a soma pela soma: 382 / 191 = 2.56 = 112 Questões 01. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Na tabela abaixo, a sequência de números da coluna A é inversamente proporcional à sequência de números da coluna B. A letra X representa o número (A) 90. (B) 80. (C) 96. (D) 84. (E) 72. *Se uma grandeza aumenta e a outra diminui , elas são inversamente proporcionais. *Se uma grandeza diminui e a outra aumenta , elas também são inversamente proporcionais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 86 02. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Um pintor gastou duas horas para pintar um quadrado com 1,5 m de lado. Quanto tempo ele gastaria, se o mesmo quadrado tivesse 3 m de lado? (A) 4 h (B) 5 h (C) 6 h (D) 8 h (E) 10 h 03 . (Polícia Militar/SP – Aluno – Oficial – VUNESP) A tabela, com dados relativos à cidade de São Paulo, compara o número de veículos da frota, o número de radares e o valor total, em reais, arrecadado com multas de trânsito, relativos aos anos de 2004 e 2013: Ano Frota Radares Arrecadação 2004 5,8 milhões 260 328 milhões 2013 7,5 milhões 601 850 milhões (Veja São Paulo, 16.04.2014) Se o número de radares e o valor da arrecadação tivessem crescido de forma diretamente proporcional ao crescimento da frota de veículos no período considerado, então em 2013 a quantidade de radares e o valor aproximado da arrecadação, em milhões de reais (desconsiderando-se correções monetárias), seriam, respectivamente, (A) 336 e 424. (B) 336 e 426. (C) 334 e 428. (D) 334 e 430. (E) 330 e 432. 04. (Instituto de Pesquisas Tecnológicas – Secretária – VUNESP) Um centro de imprensa foi decorado com bandeiras de países participantes da Copa do Mundo de 2014. Sabe-se que as medidas de comprimento e largura da bandeira brasileira são diretamente proporcionais a 10 e 7, enquanto que as respectivas medidas, na bandeira alemã, são diretamente proporcionais a 5 e 3. Se todas as bandeiras foram confeccionadas com 1,5 m de comprimento, então a diferença, em centímetros, entre as medidas da largura das bandeiras brasileira e alemã, nessa ordem, é igual a (A) 9. (B) 10. (C) 12. (D) 14. (E) 15. 05. (PC/SP – OFICIAL ADMINISTRATIVO – VUNESP) Foram construídos dois reservatórios de água. A razão entre os volumes internos do primeiro e do segundo é de 2 para 5, e a soma desses volumes é 14m³. Assim, o valor absoluto da diferença entre as capacidades desses dois reservatórios, em litros, é igual a (A) 8000. (B) 6000. (C) 4000. (D) 6500. (E) 9000. 06. (Instituto de Pesquisas Tecnológicas – Secretária – VUNESP) Moradores de certo município foram ouvidos sobre um projeto para implantar faixas exclusivas para ônibus em uma avenida de tráfego intenso. A tabela, na qual alguns números foram substituídos por letras, mostra os resultados obtidos nesse levantamento. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 87 Se a razão entre o número de mulheres e o número de homens, ambos contrários à implantação da faixa exclusiva para ônibus é de 3/10, então o número total de pessoas ouvidas nesse levantamento, indicado por T na tabela, é (A) 1 140. (B) 1 200. (C) 1 280. (D) 1 300. (E) 1 320. 07. (PRODEST/ES – Assistente de Tecnologia da Informação – VUNESP) O gráfico apresenta informações sobre a relação entre o número de mulheres e o número de homens atendidos em uma instituição, nos anos de 2012 e 2013. Mantendo-se a mesma relação de atendimentos observada em 2012 e 2013, essa instituição pretende atender, em 2014, 110 homens. Dessa forma, o número total de pessoas que essa instituição pretende atender em 2014 e o número médio anual de atendimentos a mulheres que se pretende atingir, considerando-se os anos de 2012, 2013 e 2014, são, respectivamente, (A) 160 e 113,3. (B) 160 e 170. (C) 180 e 120. (D) 275 e 115. (E) 275 e 172,2. 08. (Câmara Municipal de Sorocaba/SP – Telefonista – VUNESP) O copeiro prepara suco de açaí com banana na seguinte proporção: para cada 500 g de açaí, ele gasta 2 litros de leite e 10 bananas. Na sua casa, mantendo a mesma proporção, com apenas 25 g de açaí, ele deve colocar leite e banana nas seguintes quantidades, respectivamente, (A) 80 ml e 1 (B) 100 ml e 1 / 2 (C) 120 ml e 1 / 2 (D) 150 ml e 1 / 4 (E) 200 ml e 1 09. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Uma engrenagem circular P, de 20 dentes, está acoplada a uma engrenagem circular Q, de 18 dentes, formando um sistema de transmissão de movimento. Se a engrenagem P gira 1 / 5 de volta em sentido anti-horário, então a engrenagem Q irá girar (A) 2 / 9 de volta em sentido horário. (B) 9 / 50 de volta em sentido horário. (C) 6 / 25 de volta em sentido horário. (D) 1 / 4 de volta em sentido anti-horário. (E) 6 / 25 de volta em sentido anti-horário. 10. (SEGPLAN-GO - Auxiliar de Autópsia - FUNIVERSA/2015) A geladeira, para conservação de cadáveres, do necrotério de determinada cidade possui 12 gavetas de mesma medida. Para a limpeza 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 88 de 7 dessas gavetas, o auxiliar de autópsia gasta 3,5 kg de sabão. Então, para a limpeza das 12 gavetas, ele gastará (A) 5 kg de sabão. (B) 6 kg de sabão. (C) 7 kg de sabão. (D) 8 kg de sabão. (E) 9 kg de sabão. Respostas 01. Resposta: B. 16 1 60 = 12 1 𝑋 16 ∙ 60 = 12 ∙ 𝑋 X=80 02. Resposta: D. Como a medida do lado dobrou (1,5 . 2 = 3), o tempo também vai dobrar (2 . 2 = 4), mas, como se trata de área, o valor vai dobrar de novo (2 . 4 = 8h). 03. Resposta: A. Chamando os radares de 2013 de ( x ), temos que: 5,8 7,5 = 260 𝑥 5,8 . x = 7,5 . 260 x = 1950 / 5,8 x = 336,2 (aproximado) Por fim, vamos calcular a arrecadação em 2013: 5,8 7,5 = 328 𝑥 5,8 . x = 7,5 . 328 x = 2460 / 5,8 x = 424,1 (aproximado) 04. Resposta: E. 1,5 m = 150 cm * Bandeira Brasileira: 𝑪 𝑳 = 𝟏𝟎 𝟕 , ou seja, 10.L = 7.C 10.L = 7 . 150 L = 1050 / 10 L = 105 cm * Bandeira Alemã: 𝑪′ 𝑳′ = 𝟓 𝟑 , ou seja, 5.L’ = 3.C’ 5.L’ = 3 . 150 L’ = 450 / 5 L’ = 90 cm Então a diferença é: 105 – 90 = 15 cm 05. Resposta: B. Primeiro:2k Segundo:5k2k+5k=14 7k=14 K=2 Primeiro=2.2=4 Segundo=5.2=10 Diferença=10-4=6m³ 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 89 1m³------1000L 6--------x X=6000 l 06. Resposta: B. 𝒑 𝟔𝟎𝟎 = 𝟑 𝟏𝟎 10.p = 3 . 600 p = 1800 / 10 p = 180 mulheres * Total de Mulheres: q = 300 + 180 = 480 * Total Geral: T = 480 + 720 = 1200 pessoas 07. Resposta: D. Primeiramente, vamos calcular a razão entre mulheres e homens (observe que os dados do gráfico se mantém na mesma proporção, logo são diretamente proporcionais): 𝒎 𝒉 = 𝟔𝟎 𝟒𝟎 * Número total em 2014: (h = 110) 𝒎 𝟏𝟏𝟎 = 𝟔𝟎 𝟒𝟎 40.m = 60 . 110 m = 6600 / 40 m = 165 mulheres (em 2014) Assim, 110 + 165 = 275 pessoas (em 2014). * Número médio anual de mulheres: 𝑴 = 𝟔𝟎+𝟏𝟐𝟎+𝟏𝟔𝟓 𝟑 = 𝟑𝟒𝟓 𝟑 = 𝟏𝟏𝟓 𝒎𝒖𝒍𝒉𝒆𝒓𝒆𝒔 08. Resposta: B. Sabendo que se mantém a proporção, temos grandezas diretamente proporcionais. Vamos utilizar a Regra de Três Simples Direta duas vezes: * Açaí e leite: açaí leite 500 --------- 2000 25 ------------ x 𝟓𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝒙 𝟓𝟎𝟎. 𝒙 = 𝟐𝟓 . 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝒙 = 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟓𝟎𝟎 𝒙 = 𝟏𝟎𝟎 𝒎𝑳 𝒅𝒆 𝒍𝒆𝒊𝒕𝒆 * Açaí e banana: açaí banana 500 --------- 10 25 ---------- y 𝟓𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟏𝟎 𝒚 𝟓𝟎𝟎. 𝒚 = 𝟐𝟓 . 𝟏𝟎 𝒙 = 𝟐𝟓𝟎 𝟓𝟎𝟎 𝒙 = 𝟏 𝟐 𝒃𝒂𝒏𝒂𝒏𝒂 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 90 09. Resposta: A. Observe que as grandezas são inversamente proporcionais (pois quanto mais dentes, menos voltas serão dadas). Vamos utilizar a Regra de Três Simples para resolução: Dentes Volta 20 ----------- 1 / 5 18 ----------- x Invertendo uma das Grandezas, teremos: 18 . x = 1/5 . 20 x = 4 / 18 (: 2/2) x = 2 / 9 Será no sentido horário porque a outra engrenagem está no sentido anti-horário. 10. Resposta: B. Observa-se que se aumentarmos o número de gavetas iremos gastar mais sabão, logo as grandezas são diretamente proporcionais. Gavetas Sabão(kg) 12 x 7 3,5 12 7 = 𝑥 3,5 → 7𝑥 = 12.3,5 → 7𝑥 = 42 → 𝑥 = 42 7 → 𝑥 = 6 𝑘𝑔 Logo, será gasto 6kg de sabão para limpeza de 12 gavetas. Logo RAZÃO É o quociente entre dois números (quantidades, medidas, grandezas). Sendo a e b dois números a sua razão, chama-se razão de a para b: 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎: 𝑏 , 𝑐𝑜𝑚 𝑏 ≠ 0 Onde: Exemplos: 1 - Em um vestibular para o curso de marketing, participaram 3600 candidatos para 150 vagas. A razão entre o número de vagas e o número de candidatos, nessa ordem, foi de 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑔𝑎𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 = 150 3600 = 1 24 Lemos a fração como: Um vinte e quatro avós. 2 - Em um processo seletivo diferenciado, os candidatos obtiveram os seguintes resultados: − Alana resolveu 11 testes e acertou 5 − Beatriz resolveu 14 testes e acertou 6 − Cristiane resolveu 15 testes e acertou 7 − Daniel resolveu 17 testes e acertou 8 − Edson resolveu 21 testes e acertou 9 O candidato contratado, de melhor desempenho, (razão de acertos para número de testes), foi: Razão e Proporção 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 91 𝐴𝑙𝑎𝑛𝑎: 5 11 = 0,45 𝐵𝑒𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧: 6 14 = 0,42 𝐶𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖𝑎𝑛𝑒: 7 15 = 0,46 𝐷𝑎𝑛𝑖𝑒𝑙: 8 17 = 0,47 𝐸𝑑𝑠𝑜𝑛: 9 21 = 0,42 Daniel teve o melhor desempenho. - Quando a e b forem medidas de uma mesma grandeza, essas devem ser expressas na mesma unidade. - Razões Especiais Escala → Muitas vezes precisamos ilustrar distâncias muito grandes de forma reduzida, então utilizamos a escala, que é a razão da medida no mapa com a medida real (ambas na mesma unidade). 𝐸 = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑚𝑎𝑝𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 Velocidade média → É a razão entre a distância percorrida e o tempo total de percurso. As unidades utilizadas são km/h, m/s, entre outras. 𝑉 = 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Densidade → É a razão entre a massa de um corpo e o seu volume. As unidades utilizadas são g/cm³, kg/m³, entre outras. 𝐷 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 PROPORÇÃO É uma igualdade entre duas razões. Dada as razões 𝑎 𝑏 e 𝑐 𝑑 , à setença de igualdade 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 chama-se proporção. Onde: Exemplo: 1 - O passageiro ao lado do motorista observa o painel do veículo e vai anotando, minuto a minuto, a distância percorrida. Sua anotação pode ser visualizada na tabela a seguir: Distância percorrida (em km) 2 4 6 8 ... Tempo gasto (em min) 1 2 3 4 ... Nota-se que a razão entre a distância percorrida e o tempo gasto para percorrê-la é sempre igual a 2: 2 1 = 2 ; 4 2 = 2 ; 6 3 = 2 ; 8 4 = 2 Então: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 92 2 1 = 4 2 = 6 3 = 8 4 Dizemos que os números da sucessão (2,4,6,8,...) são diretamente proporcionais aos números da sucessão (1,2,3,3,4,...). - Propriedades da Proporção 1 - Propriedade Fundamental O produto dos meios é igual ao produto dos extremos, isto é, a . d = b . c Exemplo: Na proporção 45 30 = 9 6 ,(lê-se: “45 esta para 30 , assim como 9 esta para 6.), aplicando a propriedade fundamental , temos: 45.6 = 30.9 = 270 2 - A soma dos dois primeiros termos está para o primeiro (ou para o segundo termo), assim como a soma dos dois últimos está para o terceiro (ou para o quarto termo). 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 + 𝑏 𝑎 = 𝑐 + 𝑑 𝑐 𝑜𝑢 𝑎 + 𝑏 𝑏 = 𝑐 + 𝑑 𝑑 Exemplo: 2 3 = 6 9 → 2 + 3 2 = 6 + 9 6 → 5 2 = 15 6 = 30 𝑜𝑢 2 + 3 3 = 6 + 9 9 → 5 3 = 15 9 = 45 3 - A diferença entre os dois primeiros termos está para o primeiro (ou para o segundo termo), assim como a diferença entre os dois últimos está para o terceiro (ou para o quarto termo). 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 − 𝑏 𝑎 = 𝑐 − 𝑑 𝑐 𝑜𝑢 𝑎 − 𝑏 𝑏 = 𝑐 − 𝑑 𝑑 Exemplo: 2 3 = 6 9 → 2 − 3 2 = 6 − 9 6 → −1 2 = −3 6 = −6 𝑜𝑢 2 − 3 3 = 6 − 9 9 → −1 3 = −3 9 = −9 4 - A soma dos antecedentes está para a soma dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 + 𝑐 𝑏 + 𝑑 = 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎 + 𝑐 𝑏 + 𝑑 = 𝑐 𝑑 Exemplo: 2 3 = 6 9 → 2 + 6 3 + 9 = 2 3 → 8 12 = 2 3 = 24 𝑜𝑢 2 + 6 3 + 9 = 6 9 → 8 12 = 6 9 = 72 5 - A diferença dos antecedentes está para a diferença dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 − 𝑐 𝑏 − 𝑑 = 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎 − 𝑐 𝑏 − 𝑑 = 𝑐 𝑑 Exemplo: 6 9 = 2 3 → 6 − 2 9 − 3 = 6 9 → 4 6 = 6 9 = 36 𝑜𝑢 6 − 2 9 − 3 = 2 3 → 4 6 = 2 3 = 12 - Problemas envolvendo razão e proporção 1 - Em uma fundação, verificou-se que a razão entre o número de atendimentos a usuários internos e o número de atendimento total aos usuários (internos e externos), em um determinado dia, nessa ordem, 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 93 foi de 3/5. Sabendo que o número de usuários externos atendidos foi 140, pode-se concluir que, no total, o número de usuários atendidos foi: A) 84 B) 100 C) 217 D) 280 E) 350 Resolução: Usuários internos: I Usuários externos: E Sabemos que neste dia foram atendidos 140 externos → E = 140 𝐼 𝐼+𝐸 = 3 5 = 𝐼 𝐼+140 , usando o produto dos meios pelos extremos temos 5I = 3(I + 140) → 5I = 3I + 420 → 5I – 3I = 420 → 2I = 420 → I = 420 / 2 → I = 210 I + E = 210 + 140 = 350 Resposta “E” 2 – Em um concurso participaram 3000 pessoas e foram aprovadas 1800. A razão do número de candidatos aprovados para o total de candidatosparticipantes do concurso é: A) 2/3 B) 3/5 C) 5/10 D) 2/7 E) 6/7 Resolução: Resposta “B” 3 - Em um dia de muita chuva e trânsito caótico, 2/5 dos alunos de certa escola chegaram atrasados, sendo que 1/4 dos atrasados tiveram mais de 30 minutos de atraso. Sabendo que todos os demais alunos chegaram no horário, pode-se afirmar que nesse dia, nessa escola, a razão entre o número de alunos que chegaram com mais de 30 minutos de atraso e número de alunos que chegaram no horário, nessa ordem, foi de: A) 2:3 B) 1:3 C) 1:6 D) 3:4 E) 2:5 Resolução: Se 2/5 chegaram atrasados 1 − 2 5 = 3 5 𝑐ℎ𝑒𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑛𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑜 2 5 ∙ 1 4 = 1 10 𝑡𝑖𝑣𝑒𝑟𝑎𝑚 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑑𝑒 30 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 𝑟𝑎𝑧ã𝑜 = 𝑡𝑖𝑣𝑒𝑟𝑎𝑚 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑑𝑒 30min𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 𝑐ℎ𝑒𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑛𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑜 = 1 10 3 5 𝑟𝑎𝑧ã𝑜 = 1 10 ∙ 5 3 = 1 6 𝑜𝑢 1: 6 Resposta “C” 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 94 Questões 01. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) André, Bruno, Carlos e Diego são irmãos e suas idades formam, na ordem apresentada, uma proporção. Considere que André tem 3 anos, Diego tem 18 anos e Bruno é 3 anos mais novo que Carlos. Assim, a soma das idades, destes quatro irmãos, é igual a (A) 30 (B) 32; (C) 34; (D) 36. 02. (MPE/SP – Oficial de Promotoria – VUNESP/2016) Alfredo irá doar seus livros para três bibliotecas da universidade na qual estudou. Para a biblioteca de matemática, ele doará três quartos dos livros, para a biblioteca de física, um terço dos livros restantes, e para a biblioteca de química, 36 livros. O número de livros doados para a biblioteca de física será (A) 16. (B) 22. (C) 20. (D) 24. (E)18. 03. (PC/SP – OFICIAL ADMINISTRATIVO – VUNESP) Foram construídos dois reservatórios de água. A razão entre os volumes internos do primeiro e do segundo é de 2 para 5, e a soma desses volumes é 14m³. Assim, o valor absoluto da diferença entre as capacidades desses dois reservatórios, em litros, é igual a (A) 8000. (B) 6000. (C) 4000. (D) 6500. (E) 9000. 04. (EBSERH/ HUPAA-UFAL - Técnico em Informática – IDECAN) Entre as denominadas razões especiais encontram-se assuntos como densidade demográfica, velocidade média, entre outros. Supondo que a distância entre Rio de Janeiro e São Paulo seja de 430 km e que um ônibus, fretado para uma excursão, tenha feito este percurso em 5 horas e 30 minutos. Qual foi a velocidade média do ônibus durante este trajeto, aproximadamente, em km/h? (A) 71 km/h (B) 76 km/h (C) 78 km/h (D) 81 km/h (E) 86 km/h. 05. (SEPLAN/GO – Perito Criminal – FUNIVERSA/2015) Em uma ação policial, foram apreendidos 1 traficante e 150 kg de um produto parecido com maconha. Na análise laboratorial, o perito constatou que o produto apreendido não era maconha pura, isto é, era uma mistura da Cannabis sativa com outras ervas. Interrogado, o traficante revelou que, na produção de 5 kg desse produto, ele usava apenas 2 kg da Cannabis sativa; o restante era composto por várias “outras ervas”. Nesse caso, é correto afirmar que, para fabricar todo o produto apreendido, o traficante usou (A) 50 kg de Cannabis sativa e 100 kg de outras ervas. (B) 55 kg de Cannabis sativa e 95 kg de outras ervas. (C) 60 kg de Cannabis sativa e 90 kg de outras ervas. (D) 65 kg de Cannabis sativa e 85 kg de outras ervas. (E) 70 kg de Cannabis sativa e 80 kg de outras ervas. 06. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Uma gráfica produz blocos de papel em dois tamanhos diferentes: médios ou pequenos e, para transportá-los utiliza caixas que comportam exatamente 80 blocos médios. Sabendo que 2 blocos médios ocupam exatamente o mesmo espaço que 5 blocos pequenos, então, se em uma caixa dessas forem colocados 50 blocos médios, o número de blocos pequenos que poderão ser colocados no espaço disponível na caixa será: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 95 (A) 60. (B) 70. (C) 75. (D) 80. (E) 85. 07. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) Eu tenho duas réguas, uma que ao quebrar ficou com 24 cm de comprimento e a outra tem 30 cm, portanto, a régua menor é quantos por cento da régua maior? (A) 90% (B) 75% (C) 80% (D) 85% 08. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Uma cidade A, com 120 km de vias, apresentava, pela manhã, 51 km de vias congestionadas. O número de quilômetros de vias congestionadas numa cidade B, que tem 280 km de vias e mantém a mesma proporção que na cidade A, é (A) 119 km. (B) 121 km. (C) 123 km. (D) 125 km. (E) 127 km. 09. (FINEP – Assistente – Apoio administrativo – CESGRANRIO) Maria tinha 450 ml de tinta vermelha e 750 ml de tinta branca. Para fazer tinta rosa, ela misturou certa quantidade de tinta branca com os 450 ml de tinta vermelha na proporção de duas partes de tinta vermelha para três partes de tinta branca. Feita a mistura, quantos ml de tinta branca sobraram? (A) 75 (B) 125 (C) 175 (D) 375 (E) 675 10. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria I – Administrativo – VUNESP) A medida do comprimento de um salão retangular está para a medida de sua largura assim como 4 está para 3. No piso desse salão, foram colocados somente ladrilhos quadrados inteiros, revestindo-o totalmente. Se cada fileira de ladrilhos, no sentido do comprimento do piso, recebeu 28 ladrilhos, então o número mínimo de ladrilhos necessários para revestir totalmente esse piso foi igual a (A) 588. (B) 350. (C) 454. (D) 476. (E) 382. Respostas 01. Resposta: D. Pelo enunciado temos que: A = 3 B = C – 3 C D = 18 Como eles são proporcionais podemos dizer que: 𝐴 𝐵 = 𝐶 𝐷 → 3 𝐶 − 3 = 𝐶 18 → 𝐶2 − 3𝐶 = 3.18 → 𝐶2 − 3𝐶 − 54 = 0 Vamos resolver a equação do 2º grau: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 96 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 → −(−3) ± √(−3)2 − 4.1. (−54) 2.1 → 3 ± √225 2 → 3 ± 15 2 𝑥1 = 3 + 15 2 = 18 2 = 9 ∴ 𝑥2 = 3 − 15 2 = −12 2 = −6 Como não existe idade negativa, então vamos considerar somente o 9. Logo C = 9 B = C – 3 = 9 – 3 = 6 Somando teremos: 3 + 6 + 9 + 18 = 36 02. Resposta: E. X = total de livros Matemática = ¾ x , restou ¼ de x Física = 1/3.1/4 = 1/12 Química = 36 livros Logo o número de livros é: 3/4x + 1/12x + 36 = x Fazendo o mmc dos denominadores (4,12) = 12 Logo: 9𝑥 + 1𝑥 + 432 = 12𝑥 12 → 10𝑥 + 432 = 12𝑥 → 12𝑥 − 10𝑥 = 432 → 2𝑥 = 432 → 𝑥 = 432 2 → 𝑥 = 216 Como a Biblioteca de Física ficou com 1/12x, logo teremos: 1 12 . 216 = 216 12 = 18 03. Resposta: B. Primeiro:2k Segundo:5k 2k + 5k = 14 → 7k = 14 → k = 2 Primeiro: 2.2 = 4 Segundo5.2=10 Diferença: 10 – 4 = 6 m³ 1m³------1000L 6--------x x = 6000 l 04. Resposta: C. 5h30 = 5,5h, transformando tudo em hora e suas frações. 430 5,5 = 78,18 𝑘𝑚/ℎ 05. Resposta: C. O enunciado fornece que a cada 5kg do produto temos que 2kg da Cannabis sativa e os demais outras ervas. Podemos escrever em forma de razão 2 5 , logo : 2 5 . 150 = 60𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑛𝑛𝑎𝑏𝑖𝑠 𝑠𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 ∴ 150 − 60 = 90𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑜𝑢𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 06. Resposta: C. Chamemos de (m) a quantidade de blocos médios e de (p) a quantidade de blocos pequenos. 𝑚 𝑝 = 2 5 , ou seja , 2p = 5m - 80 blocos médios correspondem a: 2p = 5.80 → p = 400 / 2 → p = 200 blocos pequenos - Já há 50 blocos médios: 80 – 50 = 30 blocos médios (ainda cabem). 2p = 5.30 → p = 150 / 2 → p = 75 blocos pequenos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 97 07. Resposta: C. Como é a razão do menor pelo maior temos: 24/30 = 0,80. 100% = 80% 08. Resposta: A. 51 120 = 𝑥 280 120.x = 51 . 280 → x = 14280 / 120 → x = 119 km 09. Resposta: A. 2 3 = 450 𝑥2x = 450. 3 → x = 1350 / 2 → x = 675 ml de tinta branca Sobraram: 750 ml – 675 ml = 75 ml 10. Resposta: A. 𝐶 𝐿 = 4 3 , que fica 4L = 3C Fazendo C = 28 e substituindo na proporção, temos: 28 𝐿 = 4 3 4L = 28 . 3 → L = 84 / 4 → L = 21 ladrilhos Assim, o total de ladrilhos foi de 28 . 21 = 588 Uma forma de divisão no qual determinam-se valores(a,b,c,..) que, divididos por quocientes(x,y,z..) previamente determinados, mantêm-se uma razão que não tem variação. Divisão Diretamente Proporcional - Divisão em duas partes diretamente proporcionais Para decompor um número M em duas partes A e B diretamente proporcionais a p e q, montamos um sistema com duas equações e duas incógnitas, de modo que a soma das partes seja A + B = M, mas 𝐴 𝑝 = 𝐵 𝑞 A solução segue das propriedades das proporções: 𝐴 𝑝 = 𝐵 𝑞 = 𝐴 + 𝐵 𝑝 + 𝑞 = 𝑀 𝑝 + 𝑞 = 𝑲 Exemplos: 1) Para decompor o número 200 em duas partes A e B diretamente proporcionais a 2 e 3, montaremos o sistema de modo que A + B = 200, cuja solução segue de: 𝐴 2 = 𝐵 3 = 𝐴 + 𝐵 5 = 200 5 = 𝟒𝟎 Divisão Proporcional O valor de K é que proporciona a solução pois: A = K.p e B = K.q 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 98 Fazendo A = K.p e B = K.q ; temos que A = 40.2 = 80 e B=40.3 = 120 2) Determinar números A e B diretamente proporcionais a 8 e 3, sabendo-se que a diferença entre eles é 40. Para resolver este problema basta tomar A – B = 40 e escrever: 𝐴 8 = 𝐵 3 = 𝐴 − 𝐵 5 = 40 5 = 𝟖 Fazendo A = K.p e B = K.q ; temos que A = 8.8 = 64 e B = 8.3 = 24 - Divisão em várias partes diretamente proporcionais Para decompor um número M em partes x1, x2, ..., xn diretamente proporcionais a p1, p2, ..., pn, deve- se montar um sistema com n equações e n incógnitas, sendo as somas x1 + x2 + ... + xn= M e p1 + p2 + ... + pn = P. 𝑥1 𝑝1 = 𝑥2 𝑝2 = ⋯ = 𝑥𝑛 𝑝𝑛 A solução segue das propriedades das proporções: 𝑥1 𝑝1 = 𝑥2 𝑝2 = ⋯ = 𝑥𝑛 𝑝𝑛 = 𝑥1 + 𝑥2 +⋯+ 𝑥𝑛 𝑝1 + 𝑝2 +⋯𝑝𝑛 = 𝑀 𝑃 = 𝑲 Observa-se que partimos do mesmo princípio da divisão em duas partes proporcionais. Exemplos: 1) Para decompor o número 240 em três partes A, B e C diretamente proporcionais a 2, 4 e 6, deve- se montar um sistema com 3 equações e 3 incógnitas tal que A + B + C = 240 e 2 + 4 + 6 = P. Assim: 𝐴 2 = 𝐵 4 = 𝐶 6 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 𝑃 = 240 12 = 𝟐𝟎 Logo: A = 20.2 = 40; B = 20.4 = 80 e C = 20.6 =120 2) Determinar números A, B e C diretamente proporcionais a 2, 4 e 6, de modo que 2A + 3B - 4C = 480 A solução segue das propriedades das proporções: 𝐴 2 = 𝐵 4 = 𝐶 6 = 2𝐴 + 3𝐵 − 4𝐶 2.2 + 3.4 − 4.6 = 480 −8 = −𝟔𝟎 Logo: A = - 60.2 = -120 ; B = - 60.4 = - 240 e C = - 60.6 = - 360. Também existem proporções com números negativos. Divisão Inversamente Proporcional - Divisão em duas partes inversamente proporcionais Para decompor um número M em duas partes A e B inversamente proporcionais a p e q, deve-se decompor este número M em duas partes A e B diretamente proporcionais a 1/p e 1/q, que são, respectivamente, os inversos de p e q. Assim basta montar o sistema com duas equações e duas incógnitas tal que A + B = M. Desse modo: 𝐴 1/𝑝 = 𝐵 1/𝑞 = 𝐴 + 𝐵 1/𝑝 + 1/𝑞 = 𝑀 1/𝑝 + 1/𝑞 = 𝑀. 𝑝. 𝑞 𝑝 + 𝑞 = 𝑲 Exemplos: 1) Para decompor o número 120 em duas partes A e B inversamente proporcionais a 2 e 3, deve-se montar o sistema tal que A + B = 120, de modo que: O valor de K proporciona a solução pois: A = K/p e B = K/q. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 99 𝐴 1/2 = 𝐵 1/3 = 𝐴 + 𝐵 1/2 + 1/3 = 120 5/6 = 120.6 5 = 144 Assim A = K/p → A = 144/2 = 72 e B = K/q → B = 144/3 = 48 2 - Determinar números A e B inversamente proporcionais a 6 e 8, sabendo-se que a diferença entre eles é 10. Para resolver este problema, tomamos A – B = 10. Assim: 𝐴 1/6 = 𝐵 1/8 = 𝐴 − 𝐵 1/6 − 1/8 = 10 1/24 = 240 Assim A = K/p → A = 240/6 = 40 e B = K/q → B = 240/8 = 30 - Divisão em várias partes inversamente proporcionais Para decompor um número M em n partes x1, x2, ..., xn inversamente proporcionais a p1, p2, ..., pn, basta decompor este número M em n partes x1, x2, ..., xn diretamente proporcionais a 1/p1, 1/p2, ..., 1/pn. A montagem do sistema com n equações e n incógnitas, assume que x1 + x2 + ... + xn= M e além disso 𝑥1 1/𝑝1 = 𝑥2 1/𝑝2 = ⋯ = 𝑥𝑛 1/𝑝𝑛 Cuja solução segue das propriedades das proporções: 𝑥1 1/𝑝1 = 𝑥2 1/𝑝2 = ⋯ = 𝑥𝑛 1 𝑝𝑛 = 𝑥1 + 𝑥2 +⋯+ 𝑥𝑛 1 𝑝1 + 1 𝑝2 +⋯ 1 𝑝𝑛 = 𝑀 1 𝑝1 + 1 𝑝2 +⋯+ 1 𝑝𝑛 = 𝑲 Exemplos: 1-Para decompor o número 220 em três partes A, B e C inversamente proporcionais a 2, 4 e 6, deve- se montar um sistema com 3 equações e 3 incógnitas, de modo que A + B + C = 220. Desse modo: 𝐴 1/2 = 𝐵 1/4 = 𝐶 1/6 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 1/2 + 1/4 + 1/6 = 220 11/12 = 240 A solução é A = K/p1 → A = 240/2 = 120, B = K/p2 → B = 240/4 = 60 e C = K/p3 → C = 240/6 = 40 2-Para obter números A, B e C inversamente proporcionais a 2, 4 e 6, de modo que 2A + 3B - 4C = 10, devemos montar as proporções: 𝐴 1/2 = 𝐵 1/4 = 𝐶 1/6 = 2𝐴 + 3𝐵 − 4𝐶 2/2 + 3/4 − 4/6 = 10 13/12 = 120 13 logo A = 60/13, B = 30/13 e C = 20/13 Existem proporções com números fracionários! Divisão em partes direta e inversamente proporcionais - Divisão em duas partes direta e inversamente proporcionais Para decompor um número M em duas partes A e B diretamente proporcionais a, c e d e inversamente proporcionais a p e q, deve-se decompor este número M em duas partes A e B diretamente proporcionais a c/q e d/q, basta montar um sistema com duas equações e duas incógnitas de forma que A + B = M e além disso: 𝐴 𝑐/𝑝 = 𝐵 𝑑/𝑞 = 𝐴 + 𝐵 𝑐/𝑝 + 𝑑/𝑞 = 𝑀 𝑐/𝑝 + 𝑑/𝑞 = 𝑀. 𝑝. 𝑞 𝑐. 𝑞 + 𝑝. 𝑑 = 𝑲 O valor de K proporciona a solução pois: A = K.c/p e B = K.d/q. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 100 Exemplos: 1) Para decompor o número 58 em duas partes A e B diretamente proporcionais a 2 e 3, e, inversamente proporcionais a 5 e 7, deve-se montar as proporções: 𝐴 2/5 = 𝐵 3/7 = 𝐴 + 𝐵 2/5 + 3/7 = 58 29/35 = 70 Assim A = K.c/p = (2/5).70 = 28 e B = K.d/q = (3/7).70 = 30 2) Para obter números A e B diretamente proporcionais a 4 e 3 e inversamente proporcionais a 6 e 8, sabendo-se que a diferença entre eles é 21. Para resolver este problema basta escrever que A – B = 21 resolver as proporções: 𝐴 4/6 = 𝐵 3/8 = 𝐴 − 𝐵 4/6 − 3/8 = 21 7/24 = 72 Assim A = K.c/p = (4/6).72 = 48 e B = K.d/q = (3/8).72 = 27 Divisão em n partes direta e inversamente proporcionais Para decompor um número M em n partes x1, x2, ..., xn diretamente proporcionais a p1, p2, ..., pn e inversamente proporcionais a q1, q2, ..., qn, basta decompor este número M em n partes x1, x2, ..., xn diretamente proporcionais a p1/q1, p2/q2, ..., pn/qn. A montagem do sistema com n equações e n incógnitas exige que x1 + x2 + ... + xn = M e além disso 𝑥1 𝑝1/𝑞1 = 𝑥2 𝑝2/𝑞2 = ⋯ = 𝑥𝑛 𝑝𝑛/𝑞𝑛 A solução segue das propriedades das proporções: 𝑥1 𝑝1/𝑞1 = 𝑥2 𝑝2/𝑞2 = ⋯ = 𝑥𝑛 𝑝𝑛 𝑞𝑛 = 𝑥𝑛 + 𝑥2 +⋯+ 𝑥𝑛 𝑝1 𝑞1 + 𝑝2 𝑞2 +⋯+ 𝑝𝑛 𝑞𝑛 = 𝑲 Exemplos: 1) Para decompor o número 115 em três partes A, B e C diretamente proporcionais a 1, 2 e 3 e inversamente proporcionais a 4, 5 e 6, deve-se montar um sistema com 3 equações e 3 incógnitas de forma de A + B + C = 115 e tal que: 𝐴 1/4 = 𝐵 2/5 = 𝐶 3/6 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 1/4 + 2/5 + 3/6 = 115 23/20 = 100 Logo A = K.p1/q1 = (1/4)100 = 25, B = K.p2/q2 = (2/5)100 = 40 e C = K.p3/q3 = (3/6)100 = 50 2) Determinar números A, B e C diretamente proporcionais a 1, 10 e 2 e inversamente proporcionaisa 2, 4 e 5, de modo que 2A + 3B - 4C = 10. A montagem do problema fica na forma: 𝐴 1/2 = 𝐵 10/4 = 𝐶 2/5 = 2𝐴 + 3𝐵 − 4𝐶 2/2 + 30/4 − 8/5 = 10 69/10 = 100 69 A solução é A = K.p1/q1 = 50/69, B = K.p2/q2 = 250/69 e C = K.p3/q3 = 40/69 Problemas envolvendo Divisão Proporcional 1) As famílias de duas irmãs, Alda e Berta, vivem na mesma casa e a divisão de despesas mensais é proporcional ao número de pessoas de cada família. Na família de Alda são três pessoas e na de Berta, cinco. Se a despesa, num certo mês foi de R$ 1.280,00, quanto pagou, em reais, a família de Alda? A) 320,00 B) 410,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 101 C) 450,00 D) 480,00 E) 520,00 Resolução: Alda: A = 3 pessoas Berta: B = 5 pessoas A + B = 1280 𝐴 3 + 𝐵 5 = 𝐴 + 𝐵 3 + 5 = 1280 8 = 160 A = K.p = 160.3 = 480 Resposta D 2) Dois ajudantes foram incumbidos de auxiliar no transporte de 21 caixas que continham equipamentos elétricos. Para executar essa tarefa, eles dividiram o total de caixas entre si, na razão inversa de suas respectivas idades. Se ao mais jovem, que tinha 24 anos, coube transportar 12 caixas, então, a idade do ajudante mais velho, em anos era? A) 32 B) 34 C) 35 D) 36 E) 38 Resolução: v = idade do mais velho Temos que a quantidade de caixas carregadas pelo mais novo: Qn = 12 Pela regra geral da divisão temos: Qn = k.1/24 → 12 = k/24 → k = 288 A quantidade de caixas carregadas pelo mais velho é: 21 – 12 = 9 Pela regra geral da divisão temos: Qv = k.1/v → 9 = 288/v → v = 32 anos Resposta A 3) Em uma seção há duas funcionárias, uma com 20 anos de idade e a outra com 30. Um total de 150 processos foi dividido entre elas, em quantidades inversamente proporcionais às suas respectivas idades. Qual o número de processos recebido pela mais jovem? A) 90 B) 80 C) 60 D) 50 E) 30 Estamos trabalhando aqui com divisão em duas partes inversamente proporcionais, para a resolução da mesma temos que: 𝐴 1/𝑝 = 𝐵 1/𝑞 = 𝐴 + 𝐵 1/𝑝 + 1/𝑞 = 𝑀 1/𝑝 + 1/𝑞 = 𝑀. 𝑝. 𝑞 𝑝 + 𝑞 = 𝑲 O valor de K proporciona a solução pois: A = K/p e B = K/q. Vamos chamar as funcionárias de p e q respectivamente: p = 20 anos (funcionária de menor idade) q = 30 anos Como será dividido os processos entre as duas, logo cada uma ficará com A e B partes que totalizam 150: A + B = 150 processos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 102 𝐴 1/𝑝 = 𝐵 1/𝑞 = 150 1/20 + 1/30 = 150 1/20 + 1/30 = 150.20.30 20 + 30 = 90000 50 = 𝟏𝟖𝟎𝟎 A = k/p → A = 1800 / 20 → A = 90 processos. Questões 01. (Pref. Paulistana/PI – Professor de Matemática – IMA) Uma herança de R$ 750.000,00 deve ser repartida entre três herdeiros, em partes proporcionais a suas idades que são de 5, 8 e 12 anos. O mais velho receberá o valor de: (A) R$ 420.000,00 (B) R$ 250.000,00 (C) R$ 360.000,00 (D) R$ 400.000,00 (E) R$ 350.000,00 02. (TRF 3ª – Técnico Judiciário – FCC) Quatro funcionários dividirão, em partes diretamente proporcionais aos anos dedicados para a empresa, um bônus de R$36.000,00. Sabe-se que dentre esses quatro funcionários um deles já possui 2 anos trabalhados, outro possui 7 anos trabalhados, outro possui 6 anos trabalhados e o outro terá direito, nessa divisão, à quantia de R$6.000,00. Dessa maneira, o número de anos dedicados para a empresa, desse último funcionário citado, é igual a (A) 5. (B) 7. (C) 2. (D) 3. (E) 4. 03. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Uma prefeitura destinou a quantia de 54 milhões de reais para a construção de três escolas de educação infantil. A área a ser construída em cada escola é, respectivamente, 1.500 m², 1.200 m² e 900 m² e a quantia destinada à cada escola é diretamente proporcional a área a ser construída. Sendo assim, a quantia destinada à construção da escola com 1.500 m² é, em reais, igual a (A) 22,5 milhões. (B) 13,5 milhões. (C) 15 milhões. (D) 27 milhões. (E) 21,75 milhões. 04. (SABESP – Atendente a Clientes 01 – FCC) Uma empresa quer doar a três funcionários um bônus de R$ 45.750,00. Será feita uma divisão proporcional ao tempo de serviço de cada um deles. Sr. Fortes trabalhou durante 12 anos e 8 meses. Sra. Lourdes trabalhou durante 9 anos e 7 meses e Srta. Matilde trabalhou durante 3 anos e 2 meses. O valor, em reais, que a Srta. Matilde recebeu a menos que o Sr. Fortes é (A) 17.100,00. (B) 5.700,00. (C) 22.800,00. (D) 17.250,00. (E) 15.000,00. 05. (SESP/MT – Perito Oficial Criminal - Engenharia Civil/Engenharia Elétrica/Física/Matemática – FUNCAB) Maria, Júlia e Carla dividirão R$ 72.000,00 em partes inversamente proporcionais às suas idades. Sabendo que Maria tem 8 anos, Júlia,12 e Carla, 24, determine quanto receberá quem ficar com a maior parte da divisão. (A) R$ 36.000,00 (B) R$ 60.000,00 (C) R$ 48.000,00 (D) R$ 24.000,00 (E) R$ 30.000,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 103 06. (PC/SP – Fotógrafo Perito – VUNESP) Uma verba de R$ 65.000,00 será alocada a três projetos diferentes. A divisão desse dinheiro será realizada de forma diretamente proporcional aos graus de importância dos projetos, que são, respectivamente, 2, 4 e 7. Dessa maneira, a quantia que o projeto mais importante receberá ultrapassa a metade do total da verba em (A) R$ 2.500,00. (B) R$ 9.000,00. (C) R$ 1.000,00. (D) R$ 5.000,00. (E) R$ 7.500,00. 07. (PC/SP – Atendente de Necrotério Policial – VUNESP) No ano de 2008, a Secretaria Nacional de Segurança Pública divulgou o Relatório Descritivo com o Perfil dos Institutos de Medicina Legal (IML) brasileiros. Nesse relatório, consta que, em 2006, as quantidades de IMLs nos Estados do Espírito Santo, de Minas Gerais, do Rio de Janeiro e de São Paulo eram, respectivamente, 2, 20, 9 e 64. Supondo-se que uma verba federal de R$ 190 milhões fosse destinada aos IMLs desses Estados, e a divisão dessa verba fosse feita de forma diretamente proporcional a essas quantidades de IMLs por estado, o Estado de São Paulo receberia o valor, em milhões, de (A) R$ 128. (B) R$ 165,5. (C) R$ 98. (D) R$ 156. (E) R$ 47,5. 08. (UFABC/SP – TRADUTOR E INTÉRPRETE DE LINGUAGENS DE SINAIS – VUNESP) Alice, Bianca e Carla trabalharam na organização da biblioteca da escola e, juntas, receberam como pagamento um total de R$900,00. Como cada uma delas trabalhou um número diferente de horas, as três decidiram que a divisão do dinheiro deveria ser proporcional ao tempo trabalhado. Alice trabalhou por 4 horas, e Bianca, que trabalhou 30 minutos menos do que Alice, recebeu R$210,00. A parte devida a Carla foi de (A) R$400,00. (B) R$425,00. (C) R$450,00. (D) R$475,00. (E) R$500,00. 09. (EMTU/SP – AGENTE DE FISCALIZAÇÃO – CAIPIMES) Uma calçada retilínea com 171 metros precisa ser dividida em três pedaços de comprimentos proporcionais aos números 2, 3 e 4. O maior pedaço deverá medir: (A) 78 metros. (B) 82 metros. (C) 76 metros. (D) 80 metros. 10. (METRÔ/SP - AGENTE DE SEGURANÇA METROVIÁRIA I - FCC) Repartir dinheiro proporcionalmente às vezes dá até briga. Os mais altos querem que seja divisão proporcional à altura. Os mais velhos querem que seja divisão proporcional à idade. Nesse caso, Roberto com 1,75 m e 25 anos e Mônica, sua irmã, com 1,50 m e 20 anos precisavam dividir proporcionalmente a quantia de R$ 29.250,00. Decidiram, no par ou ímpar, quem escolheria um dos critérios: altura ou idade. Mônica ganhou e decidiu a maneira que mais lhe favorecia. O valor, em reais, que Mônica recebeu a mais do que pela divisão no outro critério, é igual a (A) 500. (B) 400. (C) 300. (D) 250. (E) 50. Respostas 01. Resposta: C. 5x + 8x + 12x = 750.000 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 104 25x = 750.000 x = 30.000 O mais velho receberá:1230000=360000 02. Resposta: D. 2x + 7x + 6x + 6000 = 36000 15x = 30000 x = 2000 Como o último recebeu R$ 6.000,00, significa que ele se dedicou 3 anos a empresa, pois 2000.3 = 6000 03. Resposta: A. 1500x + 1200x + 900x = 54000000 3600x = 54000000 x = 15000 Escola de 1500 m²: 1500.15000 = 22500000 = 22,5 milhões. 04. Resposta: A. * Fortes: 12 anos e 8 meses = 12.12 + 8 = 144 + 8 = 152 meses * Lourdes: 9 anos e 7 meses = 9.12 + 7 = 108 + 7 = 115 meses * Matilde: 3 anos e 2 meses = 3.12 + 2 = 36 + 2 = 38 meses * TOTAL: 152 + 115 + 38 = 305 meses * Vamos chamar a quantidade que cada um vai receber de F, L e M. 𝑭 𝟏𝟓𝟐 = 𝑳 𝟏𝟏𝟓 = 𝑴 𝟑𝟖 = 𝑭 + 𝑳 +𝑴 𝟏𝟓𝟐 + 𝟏𝟏𝟓 + 𝟑𝟖 = 𝟒𝟓𝟕𝟓𝟎 𝟑𝟎𝟓 = 𝟏𝟓𝟎 Agora, vamos calcular o valor que M e F receberam: 𝑴 𝟑𝟖 = 𝟏𝟓𝟎 M = 38 . 150 = R$ 5 700,00 𝑭 𝟏𝟓𝟐 = 𝟏𝟓𝟎 F = 152 . 150 = R$ 22 800,00 Por fim, a diferença é: 22 800 – 5700 = R$ 17 100,00 05. Resposta: A. M + J + C = 72000 𝑀 1 1 8 = 𝐽 1 1 12 = 𝐶 1 1 24 = 𝑀 +𝐽+𝐶 1 3+2+1 24 = 72000 1 6 24 = 72000 .24 6 .1 = 72000 . 4 = 288000 A maior parte ficará para a mais nova (grandeza inversamente proporcional). Assim: 8.𝑀 1 = 288000 8.M = 288 000 → M = 288 000 / 8 → M = R$ 36 000,00 06. Resposta: A. Temos que A + B + C = 65 000, por grau de importância temos: A = K.2 B = K.4 C = K.7 Aplicando na propriedade da divisão proporcional: 𝐴 2 + 𝐵 4 + 𝐶 7 = 𝐴 + 𝐵 + 𝐶 2 + 4 + 7 = 65 000 13 = 5000 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 105 Temos que K = 5000, aplicando acima, vamos descobrir o valor atribuído a cada um projeto: A = 5000 .2 = 10 000 B = 5000.4 = 20 000 C = 5000.7 = 35 000 Como ele quer saber quanto o projeto de maior importância superou a metade da verba total, temos: Metade da verba total = 65 000/2 = 32 500 Como o valor do projeto de maior importância é 35 000, logo 35 000 – 32 500 = 2 500 07. Resposta: A. Temos que E + M + R + S = 190 milhões Então: 𝐸 2 + 𝑀 20 + 𝑅 9 + 𝑆 64 = 𝐸 +𝑀 + 𝑅 + 𝑆 2 + 20 + 9 + 64 = 190 000 0000 95 = 2 000 000 Como queremos saber de o valor de São Paulo: S = 2 000 000 . 64 = 128 000 000 ou 128 milhões. 08. Resposta: C. Alice: 4horas = 240 minutos Bianca: 3 horas 30 minutos = 210 minutos K: constante 210.k = 210 k = 1, cada hora vale R$ 1,00 Carla: Y 240 + 210 + Y = 900 Y = 900 - 450 Y = 450 09. Resposta: C. 𝑥 2 + 𝑦 3 + 𝑧 4 = 171 9 = 19 y = 19.4 = 76 ou 2x + 3x + 4x = 171 9x = 171 → x = 19 Maior pedaço: 4x = 4.19 = 76 metros 10. Resposta: A. Pela altura: R + M = 29250 𝑅 1,75 + 𝑀 1,50 = 29250 1,75 + 1,5 = 29250 3,25 = 9000 Mônica:1, 5.9000=13500 Pela idade 𝑅 25 + 𝑀 20 = 29250 45 = 650 Mônica:20.650 = 13000 13500 – 13000 = 500 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 106 REGRA DE TRÊS SIMPLES Os problemas que envolvem duas grandezas diretamente ou inversamente proporcionais podem ser resolvidos através de um processo prático, chamado regra de três simples. Vejamos a tabela abaixo: Grandezas Relação Descrição Nº de funcionário x serviço Direta MAIS funcionários contratados demanda MAIS serviço produzido Nº de funcionário x tempo Inversa MAIS funcionários contratados exigem MENOS tempo de trabalho Nº de funcionário x eficiência Inversa MAIS eficiência (dos funcionários) exige MENOS funcionários contratados Nº de funcionário x grau dificuldade Direta Quanto MAIOR o grau de dificuldade de um serviço, MAIS funcionários deverão ser contratados Serviço x tempo Direta MAIS serviço a ser produzido exige MAIS tempo para realiza-lo Serviço x eficiência Direta Quanto MAIOR for a eficiência dos funcionários, MAIS serviço será produzido Serviço x grau de dificuldade Inversa Quanto MAIOR for o grau de dificuldade de um serviço, MENOS serviços serão produzidos Tempo x eficiência Inversa Quanto MAIOR for a eficiência dos funcionários, MENOS tempo será necessário para realizar um determinado serviço Tempo x grau de dificuldade Direta Quanto MAIOR for o grau de dificuldade de um serviço, MAIS tempo será necessário para realizar determinado serviço Exemplos: 1) Um carro faz 180 km com 15L de álcool. Quantos litros de álcool esse carro gastaria para percorrer 210 km? O problema envolve duas grandezas: distância e litros de álcool. Indiquemos por x o número de litros de álcool a ser consumido. Coloquemos as grandezas de mesma espécie em uma mesma coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha: Distância (km) Litros de álcool 180 ---- 15 210 ---- x Na coluna em que aparece a variável x (“litros de álcool”), vamos colocar uma flecha: Distância (km) Litros de álcool 180 ---- 15 210 ---- x Observe que, se duplicarmos a distância, o consumo de álcool também duplica. Então, as grandezas distância e litros de álcool são diretamente proporcionais. No esquema que estamos montando, Regra de Três Simples e Compostas 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 107 indicamos esse fato colocando uma flecha na coluna “distância” no mesmo sentido da flecha da coluna “litros de álcool”: Distância (km) Litros de álcool 180 ---- 15 210 ---- x As setas estão no mesmo sentido Armando a proporção pela orientação das flechas, temos: 180 210 = 15 𝑥 → 𝑐𝑜𝑚𝑜 180 𝑒 210 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑚 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 30, 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠: 180: 30 210: 30 = 15 𝑥 1806 2107 = 15 𝑥 → 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑟𝑢𝑧𝑎𝑑𝑜(𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑖𝑜 𝑝𝑒𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑒𝑚𝑜𝑠) → 6𝑥 = 7.15 6𝑥 = 105 → 𝑥 = 105 6 = 𝟏𝟕, 𝟓 Resposta: O carro gastaria 17,5 L de álcool. 2) Viajando de automóvel, à velocidade de 50 km/h, eu gastaria 7 h para fazer certo percurso. Aumentando a velocidade para 80 km/h, em quanto tempo farei esse percurso? Indicando por x o número de horas e colocando as grandezas de mesma espécie em uma mesma coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha, temos: Velocidade (km/h) Tempo (h) 50 ---- 7 80 ---- x Na coluna em que aparece a variável x (“tempo”), vamos colocar uma flecha: Velocidade (km/h) Tempo (h) 50 ---- 7 80 ---- x Observe que, se duplicarmos a velocidade, o tempo fica reduzido à metade. Isso significa que as grandezas velocidade e tempo são inversamente proporcionais. No nosso esquema, esse fato é indicado colocando-se na coluna “velocidade” uma flecha em sentido contrário ao da flecha da coluna “tempo”: Velocidade (km/h) Tempo (h) 50 ---- 7 80 ---- x As setas em sentido contrário Na montagem da proporção devemos seguir o sentido das flechas. Assim, temos: 7 𝑥 = 80 50 , 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑙𝑎𝑑𝑜 → 7 𝑥 = 808 505 → 7.5 = 8. 𝑥 → 𝑥 = 35 8 → 𝑥 = 4,375 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Como 0,375 corresponde 22 minutos (0,375 x 60 minutos), então o percurso será feito em 4 horas e 22 minutos aproximadamente. 3) Ao participar de um treino de fórmula Indy, um competidor, imprimindo a velocidade média de 180 km/h, faz o percurso em 20 segundos. Se a sua velocidade fosse de 300 km/h, que tempo teria gasto no percurso? Vamos representar pela letra x o tempo procurado. Estamos relacionando dois valores da grandeza velocidade (180 km/h e 300 km/h) com dois valores da grandeza tempo (20 s e x s). Queremos determinar um desses valores, conhecidos os outros três. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 108 Velocidade (km/h) Tempo (s) 180---- 20 300 ---- x Se duplicarmos a velocidade inicial do carro, o tempo gasto para fazer o percurso cairá para a metade; logo, as grandezas são inversamente proporcionais. Assim, os números 180 e 300 são inversamente proporcionais aos números 20 e x. Daí temos: 180.20 = 300. 𝑥 → 300𝑥 = 3600 → 𝑥 = 3600 300 → 𝑥 = 12 Conclui-se, então, que se o competidor tivesse andando em 300 km/h, teria gasto 12 segundos para realizar o percurso. Questões 01. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Em 3 de maio de 2014, o jornal Folha de S. Paulo publicou a seguinte informação sobre o número de casos de dengue na cidade de Campinas. De acordo com essas informações, o número de casos registrados na cidade de Campinas, até 28 de abril de 2014, teve um aumento em relação ao número de casos registrados em 2007, aproximadamente, de (A) 70%. (B) 65%. (C) 60%. (D) 55%. (E) 50%. 02. (FUNDUNESP – Assistente Administrativo – VUNESP) Um título foi pago com 10% de desconto sobre o valor total. Sabendo-se que o valor pago foi de R$ 315,00, é correto afirmar que o valor total desse título era de (A) R$ 345,00. (B) R$ 346,50. (C) R$ 350,00. (D) R$ 358,50. (E) R$ 360,00. 03. (PREF. IMARUÍ – AGENTE EDUCADOR – PREF. IMARUÍ) Manoel vendeu seu carro por R$27.000,00(vinte e sete mil reais) e teve um prejuízo de 10%(dez por cento) sobre o valor de custo do tal veículo, por quanto Manoel adquiriu o carro em questão? (A) R$24.300,00 (B) R$29.700,00 (C) R$30.000,00 (D)R$33.000,00 (E) R$36.000,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 109 04. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Em um mapa, cuja escala era 1:15.104, a menor distância entre dois pontos A e B, medida com a régua, era de 12 centímetros. Isso significa que essa distância, em termos reais, é de aproximadamente: (A) 180 quilômetros. (B) 1.800 metros. (C) 18 quilômetros. (D) 180 metros. 05. (CEFET – Auxiliar em Administração – CESGRANRIO) A Bahia (...) é o maior produtor de cobre do Brasil. Por ano, saem do estado 280 mil toneladas, das quais 80 mil são exportadas. O Globo, Rio de Janeiro: ed. Globo, 12 mar. 2014, p. 24. Da quantidade total de cobre que sai anualmente do Estado da Bahia, são exportados, aproximadamente, (A) 29% (B) 36% (C) 40% (D) 56% (E) 80% 06. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Um comerciante comprou uma caixa com 90 balas e irá vender cada uma delas por R$ 0,45. Sabendo que esse comerciante retirou 9 balas dessa caixa para consumo próprio, então, para receber o mesmo valor que teria com a venda das 90 balas, ele terá que vender cada bala restante na caixa por: (A) R$ 0,50. (B) R$ 0,55. (C) R$ 0,60. (D) R$ 0,65. (E) R$ 0,70. 07. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Em 25 de maio de 2014, o jornal Folha de S. Paulo publicou a seguinte informação sobre a capacidade de retirada de água dos sistemas de abastecimento, em metros cúbicos por segundo (m3/s): De acordo com essas informações, o número de segundos necessários para que o sistema Rio Grande retire a mesma quantidade de água que o sistema Cantareira retira em um segundo é: (A) 5,4. (B) 5,8. (C) 6,3. (D) 6,6. (E) 6,9. 08. (FUNDUNESP – Auxiliar Administrativo – VUNESP) Certo material para laboratório foi adquirido com desconto de 10% sobre o preço normal de venda. Sabendo-se que o valor pago nesse material foi R$ 1.170,00, é possível afirmar corretamente que seu preço normal de venda é (A) R$ 1.285,00. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 110 (B) R$ 1.300,00. (C) R$ 1.315,00. (D) R$ 1.387,00. (E) R$ 1.400,00. 09. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) A mais antiga das funções do Instituto Médico Legal (IML) é a necropsia. Num determinado período, do total de atendimentos do IML, 30% foram necropsias. Do restante dos atendimentos, todos feitos a indivíduos vivos, 14% procediam de acidentes no trânsito, correspondendo a 588. Pode-se concluir que o total de necropsias feitas pelo IML, nesse período, foi (A) 2500. (B) 1600. (C) 2200. (D) 3200. (E) 1800. 10. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) A expectativa de vida do Sr. Joel é de 75 anos e, neste ano, ele completa 60 anos. Segundo esta expectativa, pode-se afirmar que a fração de vida que ele já viveu é (A) 4 7 (B) 5 6 (C) 4 5 (D) 3 4 (E) 2 3 11. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Foram digitados 10 livros de 200 páginas cada um e armazenados em 0,0001 da capacidade de um microcomputador. Utilizando-se a capacidade total desse microcomputador, o número de livros com 200 páginas que é possível armazenar é (A) 100. (B) 1000. (C) 10000. (D) 100000. (E) 1000000. 12. (IF/GO – Assistente de Alunos – UFG) Leia o fragmento a seguir A produção brasileira de arroz projetada para 2023 é de 13,32 milhões de toneladas, correspondendo a um aumento de 11% em relação à produção de 2013. Disponível em: <http://www.agricultura.gov.br/arq_editor/projecoes-ver saoatualizada.pdf>. Acesso em: 24 fev. 2014. (Adaptado). De acordo com as informações, em 2023, a produção de arroz excederá a produção de 2013, em milhões de toneladas, em: (A) 1,46 (B) 1,37 (C) 1,32 (D) 1,22 13. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Numa transportadora, 15 caminhões de mesma capacidade transportam toda a carga de um galpão em quatro horas. Se três deles quebrassem, em quanto tempo os outros caminhões fariam o mesmo trabalho? (A) 3 h 12 min (B) 5 h (C) 5 h 30 min (D) 6 h (E) 6 h 15 min 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 111 14. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Uma receita para fazer 35 bolachas utiliza 225 gramas de açúcar. Mantendo-se as mesmas proporções da receita, a quantidade de açúcar necessária para fazer 224 bolachas é (A) 14,4 quilogramas. (B) 1,8 quilogramas. (C) 1,44 quilogramas. (D) 1,88 quilogramas. (E) 0,9 quilogramas. 15. (METRÔ/SP – Usinador Ferramenteiro – FCC) Laerte comprou 18 litros de tinta látex que, de acordo com as instruções na lata, rende 200m² com uma demão de tinta. Se Laerte seguir corretamente as instruções da lata, e sem desperdício, depois de pintar 60 m² de parede com duas demãos de tinta látex, sobrarão na lata de tinta comprada por ele (A) 6,8L. (B) 6,6L. (C) 10,8L. (D) 7,8L. (E) 7,2L. Respostas 01. Resposta: E. Utilizaremos uma regra de três simples: ano % 11442 ------- 100 17136 ------- x 11442.x = 17136 . 100 x = 1713600 / 11442 = 149,8% (aproximado) 149,8% – 100% = 49,8% Aproximando o valor, teremos 50% 02. Resposta: C. Se R$ 315,00 já está com o desconto de 10%, então R$ 315,00 equivale a 90% (100% - 10%). Utilizaremos uma regra de três simples: $ % 315 ------- 90 x ------- 100 90.x = 315 . 100 x = 31500 / 90 = R$ 350,00 03. Resposta: C. Como ele teve um prejuízo de 10%, quer dizer 27000 é 90% do valor total. Valor % 27000 ------ 90 X ------- 100 27000 𝑥 = 909 10010 → 27000 𝑥 = 9 10 → 9.x = 27000.10 → 9x = 270000 → x = 30000. 04. Resposta: C. 1: 15.104 equivale a 1:150000, ou seja, para cada 1 cm do mapa, teremos 150.000 cm no tamanho real. Assim, faremos uma regra de três simples: mapa real 1 --------- 150000 12 --------- x 1.x = 12 . 150000 x = 1.800.000 cm = 18 km 05. Resposta: A. Faremos uma regra de três simples: cobre % 280 --------- 100 80 ---------- x 280.x = 80 . 100 x = 8000 / 280 x = 28,57% 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 112 06. Resposta: A. Vamos utilizar uma regra de três simples: Balas $ 1 ----------- 0,45 90 ----------x 1.x = 0,45 . 90 x = R$ 40,50 (total) * 90 – 9 = 81 balas Novamente, vamos utilizar uma regra de três simples: Balas $ 81 ----------- 40,50 1 ------------ y 81.y = 1 . 40,50 y = 40,50 / 81 y = R$ 0,50 (cada bala) 07. Resposta: D. Utilizaremos uma regra de três simples INVERSA: m3 seg 33 ------- 1 5 ------- x 5.x = 33 . 1 x = 33 / 5 = 6,6 seg 08. Resposta: B. Utilizaremos uma regra de três simples: $ % 1170 ------- 90 x ------- 100 90.x = 1170 . 100 x = 117000 / 90 = R$ 1.300,00 09. Resposta: E. O restante de atendimento é de 100% – 30% = 70% (restante) Utilizaremos uma regra de três simples: Restante: atendimentos % 588 ------------ 14 x ------------ 100 14.x = 588 . 100 x = 58800 / 14 = 4200 atendimentos (restante) Total: atendimentos % 4200 ------------ 70 x ------------ 30 70.x = 4200 . 30 x = 126000 / 70 = 1800 atendimentos 10. Resposta: C. Considerando 75 anos o inteiro (1), utilizaremos uma regra de três simples: idade fração 75 ------------ 1 60 ------------ x 75.x = 60 . 1 x = 60 / 75 = 4 / 5 (simplificando por 15) 11. Resposta: D. Neste caso, a capacidade total é representada por 1 (inteiro). Assim, utilizaremos uma regra de três simples: livros capacidade 10 ------------ 0,0001 x ------------ 1 0,0001.x = 10 . 1 x = 10 / 0,0001 = 100.000 livros 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 113 12. Resposta: C. Toneladas % 13,32 ----------- 111 x ------------- 11 111 . x = 13,32 . 11 x = 146,52 / 111 x = 1,32 13. Resposta: B. Vamos utilizar uma Regra de Três Simples Inversa, pois, quanto menos caminhões tivermos, mais horas demorará para transportar a carga: caminhões horas 15 ---------------- 4 (15 – 3) ------------- x 12.x = 4 . 15 → x = 60 / 12 → x = 5 h 14. Resposta: C. Bolachas açúcar 35----------------225 224----------------x 𝑥 = 224.225 35 = 1440 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 = 1,44 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 15. Resposta: E. 18L----200m² x-------120 x=10,8L Ou seja, pra 120m²(duas demãos de 60 m²) ele vai gastar 10,8 l, então sobraram: 18-10,8=7,2L REGRA DE TRÊS COMPOSTA O processo usado para resolver problemas que envolvem mais de duas grandezas, diretamente ou inversamente proporcionais, é chamado regra de três composta. Exemplos: 1) Em 4 dias 8 máquinas produziram 160 peças. Em quanto tempo 6 máquinas iguais às primeiras produziriam 300 dessas peças? Indiquemos o número de dias por x. Coloquemos as grandezas de mesma espécie em uma só coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha. Na coluna em que aparece a variável x (“dias”), coloquemos uma flecha: Máquinas Peças Dias 8 --- 160 --- 4 6 --- 300 --- x Comparemos cada grandeza com aquela em que está o x. As grandezas peças e dias são diretamente proporcionais. No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “peças” uma flecha no mesmo sentido da flecha da coluna “dias”: Máquinas Peças Dias 8 --- 160 --- 4 6 --- 300 --- x Mesmo sentido As grandezas máquinas e dias são inversamente proporcionais (duplicando o número de máquinas, o número de dias fica reduzido à metade). No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna (máquinas) uma flecha no sentido contrário ao da flecha da coluna “dias”: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 114 Máquinas Peças Dias 8 --- 160 --- 4 6 --- 300 --- x Sentidos contrários Agora vamos montar a proporção, igualando a razão que contém o x, que é x 4 , com o produto das outras razões, obtidas segundo a orientação das flechas 300 160 . 8 6 : Simplificando as proporções obtemos: 4 𝑥 = 2 5 → 2𝑥 = 4.5 → 𝑥 = 4.5 2 → 𝑥 = 10 Resposta: Em 10 dias. 2) Uma empreiteira contratou 210 pessoas para pavimentar uma estrada de 300 km em 1 ano. Após 4 meses de serviço, apenas 75 km estavam pavimentados. Quantos empregados ainda devem ser contratados para que a obra seja concluída no tempo previsto? Comparemos cada grandeza com aquela em que está o x. As grandezas “pessoas” e “tempo” são inversamente proporcionais (duplicando o número de pessoas, o tempo fica reduzido à metade). No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “tempo” uma flecha no sentido contrário ao da flecha da coluna “pessoas”: Pessoas Estrada Tempo 210 --- 75 --- 4 x --- 225 --- 8 Sentidos contrários As grandezas “pessoas” e “estrada” são diretamente proporcionais. No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “estrada” uma flecha no mesmo sentido da flecha da coluna “pessoas”: Pessoas Estrada Tempo 210 --- 75 --- 4 x --- 225 --- 8 Mesmo sentido Como já haviam 210 pessoas trabalhando, logo 315 – 210 = 105 pessoas. Reposta: Devem ser contratados 105 pessoas. Questões 01. (CÂMARA DE SÃO PAULO/SP – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – FCC) O trabalho de varrição de 6.000 m² de calçada é feita em um dia de trabalho por 18 varredores trabalhando 5 horas por dia. Mantendo-se as mesmas proporções, 15 varredores varrerão 7.500 m² de calçadas, em um dia, trabalhando por dia, o tempo de (A) 8 horas e 15 minutos. (B) 9 horas. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 115 (C) 7 horas e 45 minutos. (D) 7 horas e 30 minutos. (E) 5 horas e 30 minutos. 02. (PREF. CORBÉLIA/PR – CONTADOR – FAUEL) Uma equipe constituída por 20 operários, trabalhando 8 horas por dia durante 60 dias, realiza o calçamento de uma área igual a 4800 m². Se essa equipe fosse constituída por 15 operários, trabalhando 10 horas por dia, durante 80 dias, faria o calçamento de uma área igual a: (A) 4500 m² (B) 5000 m² (C) 5200 m² (D) 6000 m² (E) 6200 m² 03. (PC/SP – OFICIAL ADMINISTRATIVO – VUNESP) Dez funcionários de uma repartição trabalham 8 horas por dia, durante 27 dias, para atender certo número de pessoas. Se um funcionário doente foi afastado por tempo indeterminado e outro se aposentou, o total de dias que os funcionários restantes levarão para atender o mesmo número de pessoas, trabalhando uma hora a mais por dia, no mesmo ritmo de trabalho, será: (A) 29. (B) 30. (C) 33. (D) 28. (E) 31. 04. (TRF 3ª – TÉCNICO JUDICIÁRIO – FCC) Sabe-se que uma máquina copiadora imprime 80 cópias em 1 minuto e 15 segundos. O tempo necessário para que 7 máquinas copiadoras, de mesma capacidade que a primeira citada, possam imprimir 3360 cópias é de (A) 15 minutos. (B) 3 minutos e 45 segundos. (C) 7 minutos e 30 segundos. (D) 4 minutos e 50 segundos. (E) 7 minutos. 05. (METRÔ/SP – Analista Desenvolvimento Gestão Júnior – Administração de Empresas – FCC) Para inaugurar no prazo a estação XYZ do Metrô, o prefeito da cidade obteve a informação de que os 128 operários, de mesma capacidade produtiva, contratados para os trabalhos finais, trabalhando 6 horas por dia, terminariam a obra em 42 dias. Como a obra tem que ser terminada em 24 dias, o prefeito autorizou a contratação de mais operários, e que todos os operários (já contratados e novas contratações) trabalhassem 8 horas por dia. O número de operários contratados, além dos 128 que já estavam trabalhando, para que a obraseja concluída em 24 dias, foi igual a (A) 40. (B) 16. (C) 80. (D) 20. (E) 32. 06. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Para digitalizar 1.000 fichas de cadastro, 16 assistentes trabalharam durante dez dias, seis horas por dia. Dez assistentes, para digitalizar 2.000 fichas do mesmo modelo de cadastro, trabalhando oito horas por dia, executarão a tarefa em quantos dias? (A) 14 (B) 16 (C) 18 (D) 20 (E) 24 07. (CEFET – Auxiliar em Administração – CESGRANRIO) No Brasil, uma família de 4 pessoas produz, em média, 13 kg de lixo em 5 dias. Mantida a mesma proporção, em quantos dias uma família de 5 pessoas produzirá 65 kg de lixo? 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 116 (A) 10 (B) 16 (C) 20 (D) 32 (E) 40 08. (UFPE - Assistente em Administração – COVEST) Na safra passada, um fazendeiro usou 15 trabalhadores para cortar sua plantação de cana de 210 hectares. Trabalhando 7 horas por dia, os trabalhadores concluíram o trabalho em 6 dias exatos. Este ano, o fazendeiro plantou 480 hectares de cana e dispõe de 20 trabalhadores dispostos a trabalhar 6 horas por dia. Em quantos dias o trabalho ficará concluído? Obs.: Admita que todos os trabalhadores tenham a mesma capacidade de trabalho. (A) 10 dias (B) 11 dias (C) 12 dias (D) 13 dias (E) 14 dias 09. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Dez funcionários de uma repartição trabalham 8 horas por dia, durante 27 dias, para atender certo número de pessoas. Se um funcionário doente foi afastado por tempo indeterminado e outro se aposentou, o total de dias que os funcionários restantes levarão para atender o mesmo número de pessoas, trabalhando uma hora a mais por dia, no mesmo ritmo de trabalho, será (A) 29. (B) 30. (C) 33. (D) 28. (E) 31. 10. (BNB – Analista Bancário – FGV) Em uma agência bancária, dois caixas atendem em média seis clientes em 10 minutos. Considere que, nesta agência, todos os caixas trabalham com a mesma eficiência e que a média citada sempre é mantida. Assim, o tempo médio necessário para que cinco caixas atendam 45 clientes é de: (A) 45 minutos; (B) 30 minutos; (C) 20 minutos; (D) 15 minutos; (E) 10 minutos. Respostas 01. Resposta: D. Comparando- se cada grandeza com aquela onde esta o x. M² varredores horas 6000--------------18-------------- 5 7500--------------15--------------- x Quanto mais a área, mais horas (diretamente proporcionais) Quanto menos trabalhadores, mais horas (inversamente proporcionais) 5 𝑥 = 6000 7500 ∙ 15 18 6000 ∙ 15 ∙ 𝑥 = 5 ∙ 7500 ∙ 18 90000𝑥 = 675000 𝑥 = 7,5 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Como 0,5 h equivale a 30 minutos, logo o tempo será de 7 horas e 30 minutos. 02. Resposta: D. Operários horas dias área 20-----------------8-------------60-------4800 15----------------10------------80-------- x 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 117 Todas as grandezas são diretamente proporcionais, logo: 4800 𝑥 = 20 15 ∙ 8 10 ∙ 60 80 20 ∙ 8 ∙ 60 ∙ 𝑥 = 4800 ∙ 15 ∙ 10 ∙ 80 9600𝑥 = 57600000 𝑥 = 6000𝑚² 03. Resposta: B. Temos 10 funcionários inicialmente, com os afastamento esse número passou para 8. Se eles trabalham 8 horas por dia , passarão a trabalhar uma hora a mais perfazendo um total de 9 horas, nesta condições temos: Funcionários horas dias 10---------------8--------------27 8----------------9-------------- x Quanto menos funcionários, mais dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Quanto mais horas por dia, menos dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Funcionários horas dias 8---------------9-------------- 27 10----------------8----------------x 27 𝑥 = 8 10 ∙ 9 8 → x.8.9 = 27.10.8 → 72x = 2160 → x = 30 dias. 04. Resposta: C. Transformando o tempo para segundos: 1 min e 15 segundos = 75 segundos Quanto mais máquinas menor o tempo (flecha contrária) e quanto mais cópias, mais tempo (flecha mesma posição) Máquina cópias tempo 1----------------80-----------75 segundos 7--------------3360-----------x Devemos deixar as 3 grandezas da mesma forma, invertendo os valores de” máquina”. Máquina cópias tempo 7----------------80----------75 segundos 1--------------3360--------- x 75 𝑥 = 7 1 ∙ 80 3360 → x.7.80 = 75.1.3360 → 560x = 252000 → x = 450 segundos Transformando 1minuto-----60segundos x-------------450 x = 7,5 minutos = 7 minutos e 30segundos. 05. Resposta: A. Vamos utilizar a Regra de Três Composta: Operários horas dias 128 ----------- 6 -------------- 42 x ------------- 8 -------------- 24 Quanto mais operários, menos horas trabalhadas (inversamente) Quanto mais funcionários, menos dias (inversamente) Operários horas dias x -------------- 6 -------------- 42 128 ------------ 8 -------------- 24 𝑥 128 = 6 8 ∙ 42 24 𝑥 128 = 1 8 ∙ 42 4 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 118 𝑥 128 = 1 8 ∙ 21 2 16𝑥 = 128 ∙ 21 𝑥 = 8 ∙ 21 = 168 168 – 128 = 40 funcionários a mais devem ser contratados. 06. Resposta: E. Fichas Assistentes dias horas 1000 --------------- 16 -------------- 10 ------------ 6 2000 -------------- 10 -------------- x -------------- 8 Quanto mais fichas, mais dias devem ser trabalhados (diretamente proporcionais). Quanto menos assistentes, mais dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Quanto mais horas por dia, menos dias (inversamente proporcionais). Fichas Assistentes dias horas 1000 --------------- 10 -------------- 10 ------------ 8 2000 -------------- 16 -------------- x -------------- 6 10 𝑥 = 1000 2000 ∙ 10 16 . 8 6 10 𝑥 = 80000 192000 80. 𝑥 = 192.10 𝑥 = 1920 80 𝑥 = 24 𝑑𝑖𝑎𝑠 07. Resposta: C. Faremos uma regra de três composta: Pessoas Kg dias 4 ------------ 13 ------------ 5 5 ------------ 65 ------------ x Mais pessoas irão levar menos dias para produzir a mesma quantidade de lixo (grandezas inversamente proporcionais). Mais quilos de lixo levam mais dias para serem produzidos (grandezas diretamente proporcionais). 5 𝑥 = 5 4 . 13 65 5 𝑥 = 65 260 65.x = 5 . 260 x = 1300 / 65 x = 20 dias 08. Resposta: C. Faremos uma regra de três composta: Trabalhadores Hectares h / dia dias 15 ------------------ 210 ---------------- 7 ----------------- 6 20 ------------------ 480 ---------------- 6 ----------------- x Mais trabalhadores irão levar menos dias para concluir o trabalho (grandezas inversamente proporcionais). Mais hectares levam mais dias para se concluir o trabalho (grandezas diretamente proporcionais). Menos horas por dia de trabalho serão necessários mais dias para concluir o trabalho (grandezas inversamente proporcionais). 6 𝑥 = 20 15 . 210 480 . 6 7 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 119 6 𝑥 = 25200 50400 25200.x = 6 . 50400 → x = 302400 / 25200 → x = 12 dias 09. Resposta: B. Funcionários horas dias 10 ----------------- 8 ----------- 27 8 ------------------ 9 ----------- x Quanto menos funcionários, mais dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Quanto mais horas por dia, menos dias (inversamente proporcionais). Funcionários horas dias 10 ----------------- 8 ----------- x 8 ------------------ 9 ----------- 27 𝑥 27 = 10 8 ∙ 8 9 72𝑥 = 2160 𝑥 = 30 𝑑𝑖𝑎𝑠 10. Resposta: B. caixas clientesminutos 2 ----------------- 6 ----------- 10 5 ----------------- 45 ----------- x Quanto mais caixas, menos minutos levará para o atendimento (inversamente proporcionais). Quanto mais clientes, mais minutos para o atendimento (diretamente proporcionais). caixas clientes minutos 5 ----------------- 6 ----------- 10 2 ----------------- 45 ----------- x 10 𝑥 = 5 2 ∙ 6 45 10 𝑥 = 30 90 30. 𝑥 = 90.10 𝑥 = 900 30 𝑥 = 30 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 Razões de denominador 100 que são chamadas de razões centesimais ou taxas percentuais ou simplesmente de porcentagem. Servem para representar de uma maneira prática o "quanto" de um "todo" se está referenciando. Costumam ser indicadas pelo numerador seguido do símbolo % (Lê-se: “por cento”). 𝒙% = 𝒙 𝟏𝟎𝟎 Exemplos: 1) A tabela abaixo indica, em reais, os resultados das aplicações financeiras de Oscar e Marta entre 02/02/2013 e 02/02/2014. Banco Saldo em 02/02/2013 Saldo em 02/02/2014 Rendimento Oscar A 500 550 50 Marta B 400 450 50 Porcentagem 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 120 Notamos que a razão entre os rendimentos e o saldo em 02/02/2013 é: 50 500 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑂𝑠𝑐𝑎𝑟, 𝑛𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑐𝑜 𝐴; 50 400 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎, 𝑛𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑐𝑜 𝐵. Quem obteve melhor rentabilidade? Uma das maneiras de compará-las é expressá-las com o mesmo denominador (no nosso caso o 100), para isso, vamos simplificar as frações acima: 𝑂𝑠𝑐𝑎𝑟 ⇒ 50 500 = 10 100 ,= 10% 𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎 ⇒ 50 400 = 12,5 100 ,= 12,5% Com isso podemos concluir, Marta obteve uma rentabilidade maior que Oscar ao investir no Banco B. 2) Em uma classe com 30 alunos, 18 são rapazes e 12 são moças. Qual é a taxa percentual de rapazes na classe? Resolução: A razão entre o número de rapazes e o total de alunos é 18 30 . Devemos expressar essa razão na forma centesimal, isto é, precisamos encontrar x tal que: 18 30 = 𝑥 100 ⟹ 𝑥 = 60 E a taxa percentual de rapazes é 60%. Poderíamos ter divido 18 por 30, obtendo: 18 30 = 0,60(. 100%) = 60% - Lucro e Prejuízo É a diferença entre o preço de venda e o preço de custo. Caso a diferença seja positiva, temos o lucro(L), caso seja negativa, temos prejuízo(P). Lucro (L) = Preço de Venda (V) – Preço de Custo (C). Podemos ainda escrever: C + L = V ou L = V - C P = C – V ou V = C - P A forma percentual é: Exemplos: 1) Um objeto custa R$ 75,00 e é vendido por R$ 100,00. Determinar: a) a porcentagem de lucro em relação ao preço de custo; b) a porcentagem de lucro em relação ao preço de venda. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 121 Resolução: Preço de custo + lucro = preço de venda → 75 + lucro =100 → Lucro = R$ 25,00 𝑎) 𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑒ç𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑢𝑠𝑡𝑜 . 100% ≅ 33,33% 𝑏) 𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑒ç𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑛𝑑𝑎 . 100% = 25% 2) O preço de venda de um bem de consumo é R$ 100,00. O comerciante tem um ganho de 25% sobre o preço de custo deste bem. O valor do preço de custo é: A) R$ 25,00 B) R$ 70,50 C) R$ 75,00 D) R$ 80,00 E) R$ 125,00 Resolução: 𝐿 𝐶 . 100% = 25% ⇒ 0,25 , o lucro é calculado em cima do Preço de Custo(PC). C + L = V → C + 0,25. C = V → 1,25. C = 100 → C = 80,00 Resposta D - Aumento e Desconto Percentuais A) Aumentar um valor V em p%, equivale a multiplicá-lo por (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V . Logo: VA = (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V Exemplos: 1 - Aumentar um valor V de 20% , equivale a multiplicá-lo por 1,20, pois: (1 + 20 100 ).V = (1+0,20).V = 1,20.V 2 - Aumentar um valor V de 200% , equivale a multiplicá-lo por 3 , pois: (1 + 200 100 ).V = (1+2).V = 3.V 3) Aumentando-se os lados a e b de um retângulo de 15% e 20%, respectivamente, a área do retângulo é aumentada de: A)35% B)30% C)3,5% D)3,8% E) 38% Resolução: Área inicial: a.b Com aumento: (a.1,15).(b.1,20) → 1,38.a.b da área inicial. Logo o aumento foi de 38%. Resposta E B) Diminuir um valor V em p%, equivale a multiplicá-lo por (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V. Logo: V D = (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V Exemplos: 1) Diminuir um valor V de 20%, equivale a multiplicá-lo por 0,80, pois: (1 − 20 100 ). V = (1-0,20). V = 0, 80.V 2) Diminuir um valor V de 40%, equivale a multiplicá-lo por 0,60, pois: (1 − 40 100 ). V = (1-0,40). V = 0, 60.V 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 122 3) O preço do produto de uma loja sofreu um desconto de 8% e ficou reduzido a R$ 115,00. Qual era o seu valor antes do desconto? Temos que V D = 115, p = 8% e V =? é o valor que queremos achar. V D = (1 − 𝑝 100 ). V → 115 = (1-0,08).V → 115 = 0,92V → V = 115/0,92 → V = 125 O valor antes do desconto é de R$ 125,00. A esse valor final de (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ) ou (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ), é o que chamamos de fator de multiplicação, muito útil para resolução de cálculos de porcentagem. O mesmo pode ser um acréscimo ou decréscimo no valor do produto. Abaixo a tabela com alguns fatores de multiplicação: % Fator de multiplicação - Acréscimo Fator de multiplicação - Decréscimo 10% 1,1 0,9 15% 1,15 0,85 18% 1,18 0,82 20% 1,2 0,8 63% 1,63 0,37 86% 1,86 0,14 100% 2 0 - Aumentos e Descontos Sucessivos São valores que aumentam ou diminuem sucessivamente. Para efetuar os respectivos descontos ou aumentos, fazemos uso dos fatores de multiplicação. Vejamos alguns exemplos: 1) Dois aumentos sucessivos de 10% equivalem a um único aumento de...? Utilizando VA = (1 + 𝑝 100 ).V → V. 1,1 , como são dois de 10% temos → V. 1,1 . 1,1 → V. 1,21 Analisando o fator de multiplicação 1,21; concluímos que esses dois aumentos significam um único aumento de 21%. Observe que: esses dois aumentos de 10% equivalem a 21% e não a 20%. 2) Dois descontos sucessivos de 20% equivalem a um único desconto de: Utilizando VD = (1 − 𝑝 100 ).V → V. 0,8 . 0,8 → V. 0,64 . . Analisando o fator de multiplicação 0,64, observamos que esse percentual não representa o valor do desconto, mas sim o valor pago com o desconto. Para sabermos o valor que representa o desconto é só fazermos o seguinte cálculo: 100% - 64% = 36% Observe que: esses dois descontos de 20% equivalem a 36% e não a 40%. 3) Certo produto industrial que custava R$ 5.000,00 sofreu um acréscimo de 30% e, em seguida, um desconto de 20%. Qual o preço desse produto após esse acréscimo e desconto? Utilizando VA = (1 + 𝑝 100 ).V para o aumento e VD = (1 − 𝑝 100 ).V, temos: VA = 5000 .(1,3) = 6500 e VD = 6500 .(0,80) = 5200, podemos, para agilizar os cálculos, juntar tudo em uma única equação: 5000 . 1,3 . 0,8 = 5200 Logo o preço do produto após o acréscimo e desconto é de R$ 5.200,00 Questões 01. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) Marcos comprou um produto e pagou R$ 108,00, já inclusos 20% de juros. Se tivesse comprado o produto, com 25% de desconto, então, Marcos pagaria o valor de: (A) R$ 67,50 (B) R$ 90,00 (C) R$ 75,00 (D) R$ 72,50 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 123 02. (Câmara Municipal de São José dos Campos/SP – Analista Técnico Legislativo – Designer Gráfico – VUNESP) O departamento de Contabilidade de uma empresa tem 20 funcionários, sendo que 15% deles são estagiários. O departamento de Recursos Humanos tem 10 funcionários, sendo 20% estagiários. Em relação ao total de funcionários desses dois departamentos, a fração de estagiários é igual a (A) 1/5. (B) 1/6. (C) 2/5. (D) 2/9. (E) 3/5. 03. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) Quando calculamos 15% de 1.130, obtemos, como resultado (A) 150 (B) 159,50; (C) 165,60; (D) 169,50. 04.(ALMG – Analista de Sistemas – Administração de Rede – FUMARC) O Relatório Setorial do Banco do Brasil publicado em 02/07/2013 informou: [...] Após queda de 2,0% no mês anterior, segundo o Cepea/Esalq, as cotações do açúcar fecharam o último mês com alta de 1,2%, atingindo R$ 45,03 / saca de 50 kg no dia 28. De acordo com especialistas, o movimento se deve à menor oferta de açúcar de qualidade, além da firmeza nas negociações por parte dos vendedores. Durante o mês de junho, o etanol mostrou maior recuperação que o açúcar, com a cotação do hidratado chegando a R$ 1,1631/litro (sem impostos), registrando alta de 6,5%. A demanda aquecida e as chuvas que podem interromper mais uma vez a moagem de cana-de-açúcar explicam cenário mais positivo para o combustível. Fonte: BB-BI Relatório Setorial: Agronegócios-junho/2013 - publicado em 02/07/2013. Com base nos dados apresentados no Relatório Setorial do Banco do Brasil, é CORRETO afirmar que o valor, em reais, da saca de 50 kg de açúcar no mês de maio de 2013 era igual a (A) 42,72 (B) 43,86 (C) 44,48 (D) 54,03 05. (Câmara de Chapecó/SC – Assistente de Legislação e Administração – OBJETIVA) Em determinada loja, um sofá custa R$ 750,00, e um tapete, R$ 380,00. Nos pagamentos com cartão de crédito, os produtos têm 10% de desconto e, nos pagamentos no boleto, têm 8% de desconto. Com base nisso, realizando-se a compra de um sofá e um tapete, os valores totais a serem pagos pelos produtos nos pagamentos com cartão de crédito e com boleto serão, respectivamente: (A) R$ 1.100,00 e R$ 1.115,40. (B) R$ 1.017,00 e R$ 1.039,60. (C) R$ 1.113,00 e R$ 1.122,00. (D) R$ 1.017,00 e R$ 1.010,00. 06. (UFPE - Assistente em Administração – COVEST) Um vendedor recebe comissões mensais da seguinte maneira: 5% nos primeiros 10.000 reais vendidos no mês, 6% nos próximos 10.000,00 vendidos, e 7% no valor das vendas que excederem 20.000 reais. Se o total de vendas em certo mês foi de R$ 36.000,00, quanto será a comissão do vendedor? (A) R$ 2.120,00 (B) R$ 2.140,00 (C) R$ 2.160,00 (D) R$ 2.180,00 (E) R$ 2.220,00 07. (UFPE - Assistente em Administração – COVEST) Uma loja compra televisores por R$ 1.500,00 e os revende com um acréscimo de 40%. Na liquidação, o preço de revenda do televisor é diminuído em 35%. Qual o preço do televisor na liquidação? 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 124 (A) R$ 1.300,00 (B) R$ 1.315,00 (C) R$ 1.330,00 (D) R$ 1.345,00 (E) R$ 1.365,00 08. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) O preço de venda de um produto, descontado um imposto de 16% que incide sobre esse mesmo preço, supera o preço de compra em 40%, os quais constituem o lucro líquido do vendedor. Em quantos por cento, aproximadamente, o preço de venda é superior ao de compra? (A) 67%. (B) 61%. (C) 65%. (D) 63%. (E) 69%. 09. (PM/SE – Soldado 3ª Classe – FUNCAB) Numa liquidação de bebidas, um atacadista fez a seguinte promoção: Cerveja em lata: R$ 2,40 a unidade. Na compra de duas embalagens com 12 unidades cada, ganhe 25% de desconto no valor da segunda embalagem. Alexandre comprou duas embalagens nessa promoção e revendeu cada unidade por R$3,50. O lucro obtido por ele com a revenda das latas de cerveja das duas embalagens completas foi: (A) R$ 33,60 (B) R$ 28,60 (C) R$ 26,40 (D) R$ 40,80 (E) R$ 43,20 10. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria/2016) Marcos gastou 30% de 50% da quantia que possuía e mais 20% do restante. A porcentagem que lhe sobrou do valor, que possuía é de: (A) 58% (B) 68% (C) 65% (D) 77,5% Respostas 01. Resposta: A. Como o produto já está acrescido de 20% juros sobre o seu preço original, temos que: 100% + 20% = 120% Precisamos encontrar o preço original (100%) da mercadoria para podermos aplicarmos o desconto. Utilizaremos uma regra de 3 simples para encontrarmos: R$ % 108 ---- 120 X ----- 100 120x = 108.100 → 120x = 10800 → x = 10800/120 → x = 90,00 O produto sem o juros, preço original, vale R$ 90,00 e representa 100%. Logo se receber um desconto de 25%, significa ele pagará 75% (100 – 25 = 75%) → 90. 0,75 = 67,50 Então Marcos pagou R$ 67,50. 02. Resposta: B. * Dep. Contabilidade: 15 100 . 20 = 30 10 = 3 → 3 (estagiários) * Dep. R.H.: 20 100 . 10 = 200 100 = 2 → 2 (estagiários) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 125 ∗ 𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑒𝑠𝑡𝑎𝑔𝑖á𝑟𝑖𝑜𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑓𝑢𝑛𝑐𝑖𝑜𝑛á𝑟𝑖𝑜𝑠 = 5 30 = 1 6 03. Resposta: D. 15% de 1130 = 1130.0,15 ou 1130.15/100 → 169,50 04. Resposta: C. 1,2% de 45,03 = 1,2 100 . 45,03 = 0,54 Como no mês anterior houve queda, vamos fazer uma subtração. 45,03 – 0,54 = 44,49 05. Resposta: B. Cartão de crédito: 10/100. (750 + 380) = 1/10 . 1130 = 113 1130 – 113 = R$ 1017,00 Boleto: 8/100. (750 + 380) = 8/100 . 1130 = 90,4 1130 – 90,4 = R$ 1039,60 06. Resposta: E. 5% de 10000 = 5 / 100. 10000 = 500 6% de 10000 = 6 / 100. 10000 = 600 7% de 16000 (= 36000 – 20000) = 7 / 100. 16000 = 1120 Comissão = 500 + 600 + 1120 = R$ 2220,00 07. Resposta: E. Preço de revenda: 1500 + 40 / 100. 1500 = 1500 + 600 = 2100 Preço com desconto: 2100 – 35 / 100. 2100 = 2100 – 735 = R$ 1365,00 08. Resposta: A. Preço de venda: V Preço de compra: C V – 0,16V = 1,4C 0,84V = 1,4C 𝑉 𝐶 = 1,4 0,84 = 1,67 O preço de venda é 67% superior ao preço de compra. 09. Resposta: A. 2,40 . 12 = 28,80 Segunda embalagem: 28,80. 0,75 = 21,60 As duas embalagens: 28,80 + 21,60 = 50,40 Revenda: 3,5. 24 = 84,00 Lucro: R$ 84,00 – R$ 50,40 = R$ 33,60 O lucro de Alexandre foi de R$ 33,60 10. Resposta: B. De um total de 100%, temos que ele gastou 30% de 50% = 30%.50% = 15% foi o que ele gastou, sobrando: 100% - 15% = 85%. Desses 85% ele gastou 20%, logo 20%.85% = 17%, sobrando: 85% - 17% = 68%. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 126 JUROS A Matemática Financeira é um ramo da Matemática Aplicada que estuda as operações financeiras de uma forma geral, analisando seus diferentes fluxos de caixa ao longo do tempo, muito utilizada hoje para programar a vida financeira não só de empresas mais também dos indivíduos. Existe também o que chamamos de Regime de Capitalização, que é a maneira pelo qual será pago o juro por um capital aplicado ou tomado emprestado. Elementos Básicos: - Valor Presente ou Capital Inicial ou Principal (PV, P ou C): termo proveniente do inglês “Present Value”, sendo caracterizado como a quantidade inicial de moeda que uma pessoa tem em disponibilidade e concorda em ceder a outra pessoa, por um determinado período, mediante o pagamento de determinada remuneração. - Taxa de Juros (i): termo proveniente do inglês “Interest Rate” (taxa de juros) e relacionado à sua maneira de incidência. Salientamos que a taxa pode ser mensal, anual, semestral, bimestral, diária, entre outras. - Juros (J): é o que pagamos pelo aluguel de determinada quantia por um dado período, ou seja, é a nomenclatura dada à remuneração paga para que um indivíduo ceda temporariamente o capital que dispõe. - Montante ou Valor Futuro (FV ou M): termo proveniente do inglês “Future Value”, sendo caracterizado em termos matemáticos como a soma do capital inicial mais os juros capitalizados durante o período. Em outras palavras, é a quantidade de moeda (ou dinheiro) que poderá ser usufruída no futuro. Em símbolos, escrevemos FV = PV + J. - Tempo ou período de capitalização (n ou t): nada mais é do que a duração da operação financeira, ou seja, o horizonte da operação financeira em questão. O prazo pode ser descrito em dias, meses, anos, semestres, entre outros. JUROS SIMPLES Em regime linear de juros (ou juros simples), o juro é determinado tomando como base de cálculoo capital da operação, e o total do juro é devido ao credor (aquele que empresta) no final da operação. As operações aqui são de curtíssimo prazo, exemplo: desconto simples de duplicata, “Hot Money” entre outras. No juros simples o juro de cada intervalo de tempo sempre é calculado sobre o capital inicial emprestado ou aplicado. Chamamos de simples os juros que são somados ao capital inicial no final da aplicação. Devemos sempre relacionar taxa e tempo numa mesma unidade: Taxa anual Tempo em anos Taxa mensal Tempo em meses Taxa diária Tempo em dias E assim sucessivamente Exemplo: Uma pessoa empresta a outra, a juros simples, a quantia de R$ 4. 000,00, pelo prazo de 5 meses, à taxa de 3% ao mês. Quanto deverá ser pago de juros? Resolução: - Capital aplicado (C): R$ 4.000,00 Juros Simples e Compostos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 127 - Tempo de aplicação (t): 5 meses - Taxa (i): 3% ou 0,03 a.m. (= ao mês) Fazendo o cálculo, mês a mês: - No final do 1º período (1 mês), os juros serão: 0,03 x R$ 4.000,00 = R$ 120,00 - No final do 2º período (2 meses), os juros serão: R$ 120,00 + R$ 120,00 = R$ 240,00 - No final do 3º período (3 meses), os juros serão: R$ 240,00 + R$ 120,00 = R$ 360,00 - No final do 4º período (4 meses), os juros serão: R$ 360,00 + R$ 120,00 = R$ 480,00 - No final do 5º período (5 meses), os juros serão: R$ 480,00 + R$ 120,00 = R$ 600,00 Desse modo, no final da aplicação, deverão ser pagos R$ 600,00 de juros. Fazendo o cálculo, período a período: - No final do 1º período, os juros serão: i.C - No final do 2º período, os juros serão: i.C + i.C - No final do 3º período, os juros serão: i.C + i.C + i.C ------------------------------------------------------------------------------ - No final do período t, os juros serão: i.C + i.C + i.C + ... + i.C Portanto, temos: J = C . i . t 1) O capital cresce linearmente com o tempo; 2) O capital cresce a uma progressão aritmética de razão: J = C.i 3) A taxa i e o tempo t devem ser expressos na mesma unidade. 4) Nessa fórmula, a taxa i deve ser expressa na forma decimal. 5) Chamamos de montante (M) ou FV (valor futuro) a soma do capital com os juros, ou seja: Na fórmula J= C . i . t, temos quatro variáveis. Se três delas forem valores conhecidos, podemos calcular o 4º valor. M = C + J M = C. (1+i.t) Exemplos: 1) A que taxa esteve empregado o capital de R$ 25.000,00 para render, em 3 anos, R$ 45.000,00 de juros? (Observação: Como o tempo está em anos devemos ter uma taxa anual.) C = R$ 25.000,00 t = 3 anos j = R$ 45.000,00 i = ? (ao ano) 120,00 240,00 360,00 480,00 600,00 0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 700,00 1 2 3 4 5 Ju ro s( J) Meses(t) Juros a serem Pagos 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 128 j = 100 .. tiC 45 000 = 100 3..25000 i 45 000 = 750 . i i = 750 000.45 i = 60 Resposta: 60% ao ano. 2) Qual o valor dos juros correspondentes a um empréstimo de R$ 10.000,00, pelo prazo de 15 meses, sabendo-se que a taxa cobrada é de 3% a m.? Dados: PV = 10.000,00 n = 15 meses i = 3% a.m = 0,03 J = ? Solução: J = PV.i.n → J = 10.000 x 0,03 x 15 → J = 4.500,00 Para não esquecer!!! Só podemos efetuar operações algébricas com valores referenciados na mesma unidade, ou seja, se apresentarmos a taxa de juros como a anual, o prazo em questão também deve ser referenciado em anos. Ou seja, as unidades de tempo referentes à taxa de juros (i) e do período (t), tem de ser necessariamente iguais. Este é um detalhe importantíssimo, que não pode ser esquecido! Questões 01. (BAHIAGAS – Analista de Processos Organizacionais – Administração – IESES/2016) Uma aplicação de R$ 1.000.000,00 resultou em um montante de R$ 1.240.000,00 após 12 meses. Dentro do regime de Juros Simples, a que taxa o capital foi aplicado? (A) 1,5% ao mês. (B) 4% ao trimestre. (C) 20% ao ano. (D) 2,5% ao bimestre. (E) 12% ao semestre. 02. (CODAR – Motorista II – EXATUS-PR/2016) Mirtes aplicou um capital de R$ 670,00 à taxa de juros simples, por um período de 16 meses. Após esse período, o montante retirado foi de R$ 766,48. A taxa de juros praticada nessa transação foi de: (A) 9% a.a. (B) 10,8% a.a. (C) 12,5% a.a. (D) 15% a.a. 03. (Pref.de Flores da Cunha/RS – Atendente de Farmácia – UMA Concursos/2015) Qual o valor do capital que aplicado por um ano e meio, a uma taxa de 1,3% ao mês, em regime de juros simples resulta em um montante de R$ 68.610,40 no final do período? (A) R$ 45.600,00 (B) R$ 36.600,00 (C) R$ 55.600,00 (D) R$ 60.600,00 04. (Pref.de Flores da Cunha/RS – Atendente de Farmácia – UMA Concursos/2015) Por quanto tempo deve ficar aplicado um capital para que o juro seja igual a três vezes o capital, se a taxa de juros simples for 5% ao mês? 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 129 (A) 2 anos (B) 7 anos (C) 5 anos (D) 10 meses 05. (Pref. de Santo André/SP – Atendente de Copa – IBAM/2015) Ao aplicarmos o valor de R$ 1.800,00, por um período de 3 meses, pelo sistema de capitalização simples e a uma taxa de remuneração de 39% ao ano, receberemos um valor de juro igual a: (A) R$ 156,80 (B) R$ 162,20 (C) R$175,50 (D) R$181,00 06. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Uma pessoa pegou emprestada certa quantia por dez meses, à taxa de juros simples de 4% ao mês. O valor do empréstimo, acrescido dos juros, deverá ser pago em 10 parcelas iguais de R$1.260,00. Nesse caso, o juro total desse empréstimo será (A) R$4.800,00. (B) R$3.800,00. (C) R$4.600,00. (D) R$3.600,00. (E) R$4.200,00. 07. (COPASA – Agente de Saneamento – Técnico em Informática – FUNDEP) Um capital de R$ 100,00 foi aplicado, a juros simples de 1% ao mês, durante 1 trimestre. O montante produzido nesse período foi de (A) R$ 1,00. (B) R$ 3,00. (C) R$ 101,00. (D) R$ 103,00. 08. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Um capital de R$ 2.400,00 foi investido no sistema de juros simples e gerou um montante de R$ 6.720,00 no período de 15 meses. A taxa mensal de juros desse investimento foi: (A) 5 % (B) 6 % (C) 8 % (D) 12 % (E) 15 % 09. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Um capital de R$ 45.000,00 foi dividido em duas parcelas, uma delas igual ao dobro da outra, e aplicado a taxas e prazos diferentes. A maior parcela foi aplicada a juros simples de 10% ao mês durante oito meses, e a outra, a juros simples de 5% ao mês, durante um (01) ano. O total de juros obtidos com as duas aplicações foi: (A) R$ 22.500,00 (B) R$ 25.000,00 (C) R$ 27.000,00 (D) R$ 33.000,00 (E) R$ 36.000,00 10. (UNIFESP – Engenheiro Mecânico – VUNESP) Certo capital C foi aplicado a juros simples, a uma taxa de 9,6% ao ano, e o montante resgatado, ao final da aplicação, foi igual a 1,12 C. Esse capital permaneceu aplicado durante (A) 1 ano e 2 meses. (B) 1 ano e 3 meses. (C) 1 ano e 4 meses. (D) 1 ano e 5 meses. (E) 1 ano e meio. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 130 Respostas 01. Resposta: E. C = 1.000.000,00 M = 1.240.000,00 t = 12 meses i = ? M = C.(1+it) → 1240000 = 1000000(1 + 12i) → 1 + 12i = 1240000 / 1000000 → 1 + 12i = 1,24 → 12i = 1,24 – 1 → 12i = 0,24 → i = 0,24 / 12 → i = 0,02 → i = 0,02x100 → i = 2% a.m Como não encontramos esta resposta nas alternativas, vamos transformar, uma vez que sabemos a taxa mensal: Um bimestre tem 2 meses → 2 x 2 = 4% a.b. Um trimestre tem 3 meses → 2 x 3 = 6% a.t. Um semestre tem 6 meses → 2 x 6 = 12% a.s. Um ano tem 1 ano 12 meses → 2 x 12 = 24% a.a. 02. Resposta: B. Pelo enunciado temos: C = 670 i = ? n = 16 meses M = 766,48 Aplicando a fórmula temos: M = C.(1+in) → 766,48 = 670 (1+16i) → 1 + 16i = 766,48 / 670 →1 + 16i = 1,144→ 16i = 1,144 – 1 → 16i = 0,144 → i = 0,144 / 16 → i = 0,009 x 100 → i = 0,9% a.m. Observe que as taxas das alternativas são dadas em ano, logo como 1 ano tem 12 meses: 0,9 x 12 = 10,8% a.a. 03. Resposta: C. C = ? n = 1 ano e meio = 12 + 6 = 18 meses i = 1,3% a.m = 0,013 M = 68610,40 Aplicando a fórmula: M = C (1+in) → 68610,40 = C (1+0,013.18) → 68610,40 = C (1+0,234) → C = 68610,40 = C.1,234 → C = 68610,40 / 1,234 → C = 55600,00. 04. Resposta: C. C J = 3C i = 5%a.m = 0,05 t = ? Sabemos que: J = C.i.t → 3C = C.0,05.t → t = 3C / 0,05.C → t = 60 meses, como 1 ano tem 12 meses 60 / 12 = 5 anos 05. Resposta: C. C = 1800 n = 3 meses i = 39% a.a , logo 39/12 = 3,25% a.m = 0,0325 J = ? Transformamos a taxa de juros para a mesma unidade do tempo, o contrário também poderia ser feito. Logo, J = C.in → J = 1800.0,0325.3 → J = 175,50 06. Resposta: D. M = C.(1 + i.n) 1260.10 = C.(1 + 0,04.10) C = 9000 J = C.i.n J = 9000.0,04.10 = 3600 Dica: para lembrar da fórmula do Juro Simples: J = Cin (JURO SIMples) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 131 07. Resposta: D. Fórmula dos juros simples: 𝑗 = 𝐶 .𝑖 .𝑡 100 𝑗 = 100 . 1 . 3 100 = 𝑅$ 3,00 Montante = 100 + 3 = R$ 103,000 08. Resposta: D. Primeiramente, vamos calcular os juros: M = C + j 6720 = 2400 + j j = 6720 – 2400 j = R$ 4320,00 Agora, vamos calcular a taxa mensal: 𝑗 = 𝐶 .𝑖 .𝑡 100 4320 = 2400 .𝑖 .15 100 4320 = 36000 .𝑖 100 360 . i = 4320 i = 4320 / 360 i = 12% 09. Resposta: D. Vamos chamar o valor da menor parcela de ( x ). Assim: 2.x + x = 45000 3.x = 45000 x = 45000 / 3 x = R$ 15.000,00 (menor) E a maior: 2 . 15000 = R$ 30.000,00 (maior) * Maior parcela: juros simples de 10% a.m., durante 8 meses: 𝑗 = 𝐶 .𝑖 .𝑡 100 𝑗 = 30000 .10 . 8 100 j = R$ 24.000,00 * Menor parcela: juros simples de 5% a.m., durante 12 meses (1 ano): 𝑗 = 𝐶 .𝑖 .𝑡 100 𝑗 = 15000 . 5 . 12 100 j = R$ 9.000,00 Total de juros: 24000 + 9000 = R$ 33.000,00 10. Resposta: B. M = C + j , ou seja, 1,12.C = C + j, que fica 1,12.C – C = j j = 0,12.C 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 132 𝑗 = 𝐶 .𝑖 .𝑡 100 0,12. 𝐶 = 𝐶 .9,6 .𝑡 100 9,6 . 𝑡 . 𝐶 = 0,12 . 𝐶 . 100 t = 12 / 9,6 t = 1,25 ano = 1 ano + 0,25 de ano 0,25 . 12 = 3 meses Portanto, t = 1 ano e 3 meses JUROS COMPOSTOS No regime exponencial de juros (ou juros compostos) é incorporado ao capital não somente os juros referentes a cada período, mas também os juros sobre os juros acumulados até o momento anterior. Pode-se falar que é um comportamento equivalente a uma progressão geométrica (PG), pela qual os juros incidem sempre sobre o saldo apurado no início do período correspondente (e não unicamente sobre o capital inicial). É o que chamamos no linguajar habitual de “juros sobre juros”. Na prática, as empresas, órgãos governamentais e investidores particulares costumam reinvestir as quantias geradas pelas aplicações financeiras, o que justifica o emprego mais comum de juros compostos na Economia. Na verdade, o uso de juros simples não se justifica em estudos econômicos. Exemplo: Considere o capital inicial (C) $1500,00 aplicado a uma taxa mensal de juros compostos (i) de 10% (i = 10% a.m.). Vamos calcular os montantes (capital + juros), mês a mês: Após o 1º mês, teremos: M1 = 1500 x 1,1 = 1650 = 1500(1 + 0,1) Após o 2º mês, teremos: M2 = 1650 x 1,1 = 1815 = 1500(1 + 0,1)2 Após o 3º mês, teremos: M3 = 1815 x 1,1 = 1996,5 = 1500(1 + 0,1)3 ..................................................................................................... Após o nº (enésimo) mês, sendo M o montante, teremos evidentemente: M = 1500(1 + 0,1)t De uma forma genérica, teremos para um capital C, aplicado a uma taxa de juros compostos (i) durante o período (t): M = C (1 + i)t Saiba mais!!! (1+i)t ou (1+i)n é conhecido como fator de acumulação de capital (FC) e o seu inverso, 1/(1+i)n é o fator de atualização de capital (FA). Graficamente temos, que o crescimento do principal(capital) segundo juros simples é LINEAR, CONSTANTE enquanto que o crescimento segundo juros compostos é EXPONENCIAL, GEOMÉTRICO e, portanto tem um crescimento muito mais "rápido". 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 133 - O montante após 1º tempo é igual tanto para o regime de juros simples como para juros compostos; - Antes do 1º tempo o montante seria maior no regime de juros simples; - Depois do 1º tempo o montante seria maior no regime de juros compostos. Fique por dentro!! A inflação, termo também que ouvimos comumente no cotidiano, é um fenômeno que desgasta o capital, determinando o volume cada vez menor de compra com o mesmo montante. Juros Compostos e Logaritmos Para resolução de algumas questões que envolvam juros compostos, precisamos ter conhecimento de conceitos de logaritmos, principalmente aquelas as quais precisamos achar o tempo/prazo. É muito comum ver em provas o valor dado do logaritmo para que possamos achar a resolução da questão. Exemplos: 1) Expresse o número de períodos t de uma aplicação, em função do montante M e da taxa de aplicação i por período. Solução: Temos M = C(1+i)t Logo, M/C = (1+i)t Pelo que já conhecemos de logaritmos, poderemos escrever: t = log (1+ i ) (M/C) . Portanto, usando logaritmo decimal (base 10), vem: 𝒕 = 𝐥𝐨𝐠 ⟨𝑴|𝑪⟩ 𝐥𝐨𝐠 (𝟏 + 𝒊) = 𝐥𝐨𝐠𝑴 − 𝐥𝐨𝐠𝑪 𝐥𝐨𝐠 (𝟏 + 𝒊) Temos também da expressão acima que: t.log(1 + i) = logM – logC Deste exemplo, dá para perceber que o estudo dos juros compostos é uma aplicação prática do estudo dos logaritmos. 2) Um capital é aplicado em regime de juros compostos a uma taxa mensal de 2% (2% a.m.). Depois de quanto tempo este capital estará duplicado? Solução: Sabemos que M = C (1 + i)t. Quando o capital inicial estiver duplicado, teremos M = 2C. Substituindo, vem: 2C = C(1+0,02)t [Obs: 0,02 = 2/100 = 2%] Simplificando, fica: 2 = 1,02t , que é uma equação exponencial simples. Teremos então: t = log1,022 = log2 /log1,02 = 0,30103 / 0,00860 = 35 Nota: log2 = 0,30103 e log1,02 = 0,00860; estes valores podem ser obtidos rapidamente em máquinas calculadoras científicas. Caso uma questão assim caia no vestibular ou concurso, o examinador teria de informar os valores dos logaritmos necessários, ou então permitir o uso de calculadora na prova, o que não é comum no Brasil. Portanto, o capital estaria duplicado após 35 meses (observe que a taxa de juros do problema é mensal), o que equivale a 2 anos e 11 meses. Resposta: 2 anos e 11 meses. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 134 Fica a dica!!! - Em juros simples quando a taxa de juros(i) estiver em unidade diferente do tempo(t), pode-se colocar na mesma unidade de (i) ou (t). - Em juros compostos é preferível colocar o (t) na mesma unidade da taxa (i). Questões 01. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Um capital foi aplicado por um período de 3 anos, com taxa de juros compostos de 10% ao ano. É correto afirmar que essa aplicação rendeu juros que corresponderam a, exatamente: (A) 30% do capital aplicado. (B) 31,20% do capital aplicado. (C) 32% do capital aplicado. (D) 33,10% do capital aplicado. 02. (CÂMARA DE SÃO PAULO/SP – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – FCC) José Luiz aplicou R$60.000,00 num fundo de investimento, em regime de juros compostos, com taxa de 2% ao mês. Após 3 meses, o montante que José Luiz poderá sacar é (A) R$63.600,00. (B) R$63.672,48. (C) R$63.854,58. (D) R$62.425,00. (E) R$62.400,00. 03. (PM/SP – OFICIAL – VUNESP) Pretendendo aplicar em um fundo que rende juros compostos, um investidor fez uma simulação. Na simulaçãofeita, se ele aplicar hoje R$ 10.000,00 e R$ 20.000,00 daqui a um ano, e não fizer nenhuma retirada, o saldo daqui a dois anos será de R$ 38.400,00. Desse modo, é correto afirmar que a taxa anual de juros considerada nessa simulação foi de (A) 12%. (B) 15%. (C) 18%. (D) 20%. (E) 21%. 04. (CÂMARA DE CANITAR/SP – RECEPCIONISTA – INDEC) Uma aplicação financeira rende mensalmente 0,72%. Após 3 meses, um capital investido de R$ 14.000,00 renderá: (Considere juros compostos) (A) R$ 267,92 (B) R$ 285,49 (C) R$ 300,45 (D) R$ 304,58 05. (BANCO DO BRASIL – ESCRITURÁRIO – CESGRANRIO) João tomou um empréstimo de R$900,00 a juros compostos de 10% ao mês. Dois meses depois, João pagou R$600,00 e, um mês após esse pagamento, liquidou o empréstimo. O valor desse último pagamento foi, em reais, aproximadamente, (A) 240,00 (B) 330,00 (C) 429,00 (D) 489,00 (E) 538,00 06. (FGV-SP) Uma aplicação financeira rende juros de 10% ao ano, compostos anualmente. Utilizando para cálculos a aproximação de log 1,1 = 0,04, pode-se estimar que uma aplicação de R$ 1.000,00 seria resgatada no montante de R$ 1.000.000,00 após: (A) Mais de um século. (B) 1 século 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 135 (C) 4/5 de século (D) 2/3 de século (E) ¾ de século 07. (COLÉGIO MILITAR DE BELO HORIZONTE/MG – PROFESSOR DE MATEMÁTICA – EXÉRCITO BRASILEIRO) Determine o tempo necessário para que um capital aplicado a 20 % a. m. no regime de juros compostos dobre de valor. Considerando que log 2 = 0,3 e log 1,2 = 0,08. (A) 3,75 meses. (B) 3,5 meses. (C) 2,7 meses. (D) 3 meses. (E) 4 meses. 08. (Banco do Brasil – Escriturário – FCC) Saulo aplicou R$ 45 000,00 em um fundo de investimento que rende 20% ao ano. Seu objetivo é usar o montante dessa aplicação para comprar uma casa que, na data da aplicação, custava R$ 135 000,00 e se valoriza à taxa anual de 8%. Nessas condições, a partir da data da aplicação, quantos anos serão decorridos até que Saulo consiga comprar tal casa? Dado: (Use a aproximação: log 3 = 0,48) (A) 15 (B) 12 (C) 10 (D) 9 (E) 6 09. (CESGRANRIO) Um investimento de R$1.000,00 foi feito sob taxa de juros compostos de 3% ao mês. Após um período t, em meses, o montante foi de R$1.159,27. Qual o valor de t? (Dados: ln(1.000) = 6,91; ln(1.159,27) = 7,06 ; ln(1,03) = 0,03) Respostas 01. Resposta: D. 10% = 0,1 𝑀 = 𝐶 . (1 + 𝑖)𝑡 𝑀 = 𝐶 . (1 + 0,1)3 𝑀 = 𝐶 . (1,1)3 𝑀 = 1,331. 𝐶 Como, M = C + j , ou seja , j = M – C , temos: j = 1,331.C – C = 0,331 . C 0,331 = 33,10 / 100 = 33,10% 02. Resposta: B. C=60.000 ; i = 2% a.m = 0,02 ; t = 3m 𝑀 = 𝐶(1 + 𝑖)𝑡 ⇒ 𝑀 = 60000(1 + 0,02)3 ⇒ 𝑀 = 60000 + (1,02)3 ⇒ 𝑀 = 63672,48 O montante a ser sacado será de R$ 63.672,48. 03. Resposta: D. C1º ano = 10.000 ; C2º ano = 20.000 𝑀1 = 𝐶(1 + 𝑖)𝑡 𝑀1 = 10000(1 + 𝑖)2 𝑀2 = 20000(1 + 𝑖)1 M1+M2 = 384000 38400 = 10000(1 + 𝑖)2 + 20000(1 + 𝑖) (: 400) 96 = 25(1 + 2𝑖 + 𝑖2) + 50 + 50𝑖 96 = 25 + 50𝑖 + 25𝑖2 + 50 + 50𝑖 25𝑖2 + 100𝑖 − 21 = 0 Têm se uma equação do segundo grau, usa-se então a fórmula de Bháskara: ∆= 1002 − 4 ∙ 25 ∙ (−21) = 12100 𝑖 = −100±110 50 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 136 𝑖1 = −100+110 50 = 10 50 = 0,2 𝑖2 = −100−110 50 = −4,4 (𝑛ã𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑣é𝑚) É correto afirmar que a taxa é de 20% 04. Resposta: D. 𝑀 = 𝐶(1 + 𝑖)𝑡 𝑀 = 14.000(1 + 0,0072)3 = 14304,58 M=C+J J=14304,58-14000=304,58 05. Resposta: E. C = 900 ; i = 10% a.m=0,10 ; t = 2m ; pagou 2 meses depois R$ 600,00 e liquidou após 1 mês 𝑀 = 𝐶(1 + 𝑖)𝑡 𝑀 = 900(1 + 0,1)2 → 𝑀 = 1089,00 Depois de dois meses João pagou R$ 600,00. 1089-600=489 𝑀 = 489(1 + 0,1)1 = 537,90 06. Resposta: E. A fórmula de juros compostos é M = C(1 + i)t e do enunciado temos que M = 1.000.000, C = 1.000, i = 10% = 0,1: 1.000.000 = 1.000(1 + 0,1)t 1.000.000 1.000 = (1,1)𝑡 (1,1)𝑡 = 1.000 (agora para calcular t temos que usar logaritmo no dois lados da equação para pode utilizar a propriedade log𝑎𝑁 𝑚 = 𝑚. log𝑎𝑁, o expoente m passa multiplicando) log(1,1)𝑡 = log1.000 t.log 1,1 = log 103 (lembrando que 1000 = 103 e que o logaritmo é de base 10) t.0,04 = 3 t = 3 0,04 = 3 4.10−2 = 3 4 . 102 t = 3 4 . 100 anos, portanto, ¾ de século. 07. Resposta: A. M=C(1+i)t 2C=C(1+0,2)t 2=1,2t Log2=log1,2t Log2=t.log1,2 0,3=0,08t T=3,75 meses 08. Resposta: B. M = C. (1 + i)t C = 45.000 i = 0,2 -------------------- C = 135.000 i= 0,08 45.000 (1+ i)t = 135.000 (1 + i)t 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 137 45.000 (1 + 0,2)t = 135.000 (1 + 0,08)t 45.000 (1,2)t = 135.000 (1,08)t 135.000/45.000 = (1,2/1,08)t 3 = (10/9)t log3 = t.log (10/9) 0,48 = (log10 - log9).t 0,48 = (1 - 2log3).t 0,48 = (1 - 2.0,48).t 0,48 = (1 - 0,96).t 0,48 = 0,04.t t = 0,48/0,04 t = 12 09. Resposta: 05. M = C (1 + i) t 1159,27 = 1000 ( 1 + 0,03)t 1159,27 = 1000.1,03t ln 1159,27 = ln (1000 . 1,03t) 7,06 = ln1000 + ln 1,03t 7,06 = 6,91 + t . ln 1,03 0,15 = t . 0,03 t = 5 EQUAÇÃO DO 1º GRAU OU LINEAR Equação é toda sentença matemática aberta que exprime uma relação de igualdade e uma incógnita ou variável (x, y, z,...). Observe a figura: A figura acima mostra uma equação (uma igualdade), onde precisamos achar o valor da variável x, para manter a balança equilibrada. Equacionando temos: x + x + 500 + 100 = x + 250 + 500 → 2x + 600 = x + 750. Exemplos: 2x + 8 = 0 5x – 4 = 6x + 8 3a – b – c = 0 - Não são equações: 4 + 8 = 7 + 5 (Não é uma sentença aberta) x – 5 < 3 (Não é igualdade) 5 ≠ 7 (não é sentença aberta, nem igualdade) Termo Geral da equação do 1º grau Onde a e b (a≠0) são números conhecidos e a diferença de 0, se resolve de maneira simples: subtraindo b dos dois lados obtemos: Equação e sistema de equações do 1º Grau 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 138 ax + b – b = 0 – b → ax = -b → x = -b / a Termos da equação do 1º grau Nesta equação cada membro possui dois termos: 1º membro composto por 5x e -1 2º membro composto pelo termo x e +7 Resolução da equação do 1º grau O método que usamos para resolver a equação de 1º grau é isolando a incógnita, isto é, deixar a incógnita sozinha em um dos lados da igualdade. O método mais utilizado para isso é invertermos as operações. Vejamos Resolvendo a equação 2x + 600 = x + 750, passamos os termos que tem x para um lado e os números para o outro invertendo as operações. 2x – x = 750 – 600, com isso eu posso resolver minha equação → x = 150 Outros exemplos: 1) Resolução da equação 3x – 2 = 16, invertendo operações. Procedimento e justificativa: Se 3x – 2 dá 16, conclui-se que 3x dá 16 + 2, isto é, 18 (invertemos a subtração). Se 3x é igual a 18, é claro que x é igual a 18 : 3, ou seja, 6 (invertemos a multiplicação por 3). Registro: 3x – 2 = 16 3x = 16 + 2 3x = 18 x = 3 18 x = 6 2) Resolução da equação: 1 – 3x + 5 2 = x + 2 1 , efetuando a mesma operação nos dois lados da igualdade(outro método de resolução). Procedimento e justificativa: Multiplicamos os dois lados da equação pelo mmc (2;5) = 10. Dessa forma, são eliminados os denominadores. Fazemos as simplificações e os cálculos necessários e isolamos x, sempre efetuando a mesma operação nos dois lados da igualdade. No registro, as operações feitas nos dois lados da igualdade são indicadas com as setas curvas verticais. Registro: 1 – 3x + 2/5 = x + 1 /2 1. (10) − 3𝑥. (10) + 2. (2) 10 = 𝑥. (10) + 1. (5) 10 10 – 30x + 4 = 10 x + 5 -30x -10x = 5 – 10 – 4 -40x = -9 (-1) 40x = 9 x = 9/40 x = 0,225 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS .139 Há também um processo prático, bastante usado, que se baseia nessas ideias e na percepção de um padrão visual. - Se a + b = c, conclui-se que a = c – b. Na primeira igualdade, a parcela b aparece somando no lado esquerdo; na segunda, a parcela b aparece subtraindo no lado direito da igualdade. - Se a . b = c, conclui-se que a = c : b, desde que b ≠ 0. Na primeira igualdade, o número b aparece multiplicando no lado esquerdo; na segunda, ele aparece dividindo no lado direito da igualdade. O processo prático pode ser formulado assim: - Para isolar a incógnita, coloque todos os termos com incógnita de um lado da igualdade e os demais termos do outro lado. - Sempre que mudar um termo de lado, inverta a operação. Questões 01. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) O gráfico mostra o número de gols marcados, por jogo, de um determinado time de futebol, durante um torneio. Sabendo que esse time marcou, durante esse torneio, um total de 28 gols, então, o número de jogos em que foram marcados 2 gols é: (A) 3. (B) 4. (C) 5. (D) 6. (E) 7. 02. (PREF. IMARUÍ – AGENTE EDUCADOR – PREF. IMARUÍ) Certa quantia em dinheiro foi dividida igualmente entre três pessoas, cada pessoa gastou a metade do dinheiro que ganhou e 1/3(um terço) do restante de cada uma foi colocado em um recipiente totalizando R$900,00(novecentos reais), qual foi a quantia dividida inicialmente? (A) R$900,00 (B) R$1.800,00 (C) R$2.700,00 (D) R$5.400,00 03. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Um grupo formado por 16 motoristas organizou um churrasco para suas famílias. Na semana do evento, seis deles desistiram de participar. Para manter o churrasco, cada um dos motoristas restantes pagou R$ 57,00 a mais. O valor total pago por eles, pelo churrasco, foi: (A) R$ 570,00 (B) R$ 980,50 (C) R$ 1.350,00 (D) R$ 1.480,00 (E) R$ 1.520,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 140 04. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Uma linha de Metrô inicia-se na 1ª estação e termina na 18ª estação. Sabe-se que a distância dentre duas estações vizinhas é sempre a mesma, exceto da 1ª para a 2ª, e da 17ª para a 18ª, cuja distância é o dobro do padrão das demais estações vizinhas. Se a distância da 5ª até a 12ª estação é de 8 km e 750 m, o comprimento total dessa linha de Metrô, da primeira à última estação, é de (A) 23 km e 750 m. (B) 21 km e 250 m. (C) 25 km. (D) 22 km e 500 m. (E) 26 km e 250 m. 05. (CÂMARA DE SÃO PAULO/SP – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – FCC) Um funcionário de uma empresa deve executar uma tarefa em 4 semanas. Esse funcionário executou 3/8 da tarefa na 1a semana. Na 2a semana, ele executou 1/3 do que havia executado na 1a semana. Na 3a e 4a semanas, o funcionário termina a execução da tarefa e verifica que na 3a semana executou o dobro do que havia executado na 4a semana. Sendo assim, a fração de toda a tarefa que esse funcionário executou na 4ª semana é igual a (A) 5/16. (B) 1/6. (C) 8/24. (D)1/ 4. (E) 2/5. 06. (CÂMARA DE SÃO PAULO/SP – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – FCC) Bia tem 10 anos a mais que Luana, que tem 7 anos a menos que Felícia. Qual é a diferença de idades entre Bia e Felícia? (A) 3 anos. (B) 7 anos. (C) 5 anos. (D) 10 anos. (E) 17 anos. 07. (DAE AMERICANAS/SP – ANALISTA ADMINSTRATIVO – SHDIAS) Em uma praça, Graziela estava conversando com Rodrigo. Graziela perguntou a Rodrigo qual era sua idade, e ele respondeu da seguinte forma: - 2/5 de minha idade adicionados de 3 anos correspondem à metade de minha idade. Qual é a idade de Rodrigo? (A) Rodrigo tem 25 anos. (B) Rodrigo tem 30 anos. (C) Rodrigo tem 35 anos. (D) Rodrigo tem 40 anos. 08. (METRO/SP - AGENTE DE SEGURANÇA METROVIÁRIA I - FCC) Dois amigos foram a uma pizzaria. O mais velho comeu 3 8 da pizza que compraram. Ainda da mesma pizza o mais novo comeu 7 5 da quantidade que seu amigo havia comido. Sendo assim, e sabendo que mais nada dessa pizza foi comido, a fração da pizza que restou foi (𝐴) 3 5 (𝐵) 7 8 (𝐶) 1 10 (𝐷) 3 10 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 141 (𝐸) 36 40 09. (METRO/SP - AGENTE DE SEGURANÇA METROVIÁRIA I - FCC) Glauco foi à livraria e comprou 3 exemplares do livro J. Comprou 4 exemplares do livro K, com preço unitário de 15 reais a mais que o preço unitário do livro J. Comprou também um álbum de fotografias que custou a terça parte do preço unitário do livro K. Glauco pagou com duas cédulas de 100 reais e recebeu o troco de 3 reais. Glauco pagou pelo álbum o valor, em reais, igual a (A) 33. (B) 132. (C) 54. (D) 44. (E) 11. 10. AGENTE DE SEGURANÇA METROVIÁRIA I - FCC) Hoje, a soma das idades de três irmãos é 65 anos. Exatamente dez anos antes, a idade do mais velho era o dobro da idade do irmão do meio, que por sua vez tinha o dobro da idade do irmão mais novo. Daqui a dez anos, a idade do irmão mais velho será, em anos, igual a (A) 55. (B) 25. (C) 40. (D) 50. (E) 35. Respostas 01. Resposta: E. 0.2 + 1.8 + 2.x + 3.2 = 28 0 + 8 + 2x + 6 = 28 → 2x = 28 – 14 → x = 14 / 2 → x = 7 02. Resposta: D. Quantidade a ser recebida por cada um: x Se 1/3 de cada um foi colocado em um recipiente e deu R$900,00, quer dizer que cada uma colocou R$300,00. 𝑥 3 = 𝑥 3 2 + 300 𝑥 3 = 𝑥 6 + 300 𝑥 3 − 𝑥 6 = 300 2𝑥 − 𝑥 6 = 300 𝑥 6 = 300 x = 1800 Recebida: 1800.3=5400 03. Resposta: E. Vamos chamar de ( x ) o valor para cada motorista. Assim: 16 . x = Total Total = 10 . (x + 57) (pois 6 desistiram) Combinando as duas equações, temos: 16.x = 10.x + 570 → 16.x – 10.x = 570 6.x = 570 → x = 570 / 6 → x = 95 O valor total é: 16 . 95 = R$ 1520,00. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 142 04. Resposta: A. Sabemos que da 5ª até a 12ª estação = 8 km + 750 m = 8750 m. A quantidade de “espaços” da 5ª até a 12ª estação é: (12 – 5). x = 7.x Assim: 7.x = 8750 x = 8750 / 7 x = 1250 m Por fim, vamos calcular o comprimento total: 17 – 2 = 15 espaços 2.x + 2.x + 15.x = = 2.1250 + 2.1250 + 15.1250 = = 2500 + 2500 + 18750 = 23750 m 23 km + 750 m 05. Resposta: B. Tarefa: x Primeira semana: 3/8x 2 semana: 1 3 ∙ 3 8 𝑥 = 1 8 𝑥 1ª e 2ª semana: 3 8 𝑥 + 1 8 𝑥 = 4 8 𝑥 = 1 2 𝑥 Na 3ª e 4ª semana devem ser feito a outra metade, pois ele executou a metade na 1ª e 2ª semana como consta na fração acima (1/2x). 3ªsemana: 2y 4ª semana: y 2𝑦 + 𝑦 = 1 2 𝑥 3𝑦 = 1 2 𝑥 𝑦 = 1 6 𝑥 06. Resposta: A. Luana: x Bia: x + 10 Felícia: x + 7 Bia – Felícia = x + 10 – x – 7 = 3 anos. 07. Resposta: B. Idade de Rodrigo: x 2 5 𝑥 + 3 = 1 2 𝑥 2 5 𝑥 − 1 2 𝑥 = −3 Mmc(2,5)=10 4𝑥−5𝑥 10 = −3 4𝑥 − 5𝑥 = −30 𝑥 = 30 08. Resposta: C. 𝑝𝑖𝑧𝑧𝑎: 𝑥 ∴ 𝑦: 𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑜𝑢 𝑑𝑎 𝑝𝑖𝑧𝑧𝑎 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑣𝑒𝑙ℎ𝑜: 3 8 𝑥 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 143 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑛𝑜𝑣𝑜 ∶ 7 5 ∙ 3 8 𝑥 = 21 40 𝑥 3 8 𝑥 + 21 40 𝑥 + 𝑦 = 𝑥 𝑦 = 𝑥 − 3 8 𝑥 − 21 40 𝑥 𝑦 = 40𝑥 − 15𝑥 − 21𝑥 40 = 4𝑥 40 = 1 10 𝑥 Sobrou 1/10 da pizza. 09. Resposta: E. Preço livro J: x Preço do livro K: x+15 á𝑙𝑏𝑢𝑚: 𝑥 + 15 3 Valor pago:197 reais (2.100 – 3) 3𝑥 + 4(𝑥 + 15) + 𝑥 + 15 3 = 197 9𝑥 + 12(𝑥 + 15) + 𝑥 + 15 3 = 197 9𝑥 + 12𝑥 + 180 + 𝑥 + 15 = 591 22𝑥 = 396 𝑥 = 18 á𝑙𝑏𝑢𝑚: 𝑥 + 15 3 = 18 + 15 3 = 11 O valor pago pelo álbum é de R$ 11,00. 10. Resposta: C. Irmão mais novo: x Irmão do meio: 2x Irmão mais velho:4x Hoje: Irmão mais novo: x + 10 Irmão do meio: 2x + 10 Irmão mais velho:4x + 10 x + 10 + 2x + 10 + 4x + 10 = 65 7x = 65 – 30 → 7x = 35 → x = 5 Hoje: Irmão mais novo: x + 10 = 5 + 10 = 15 Irmão do meio: 2x + 10 = 10 + 10 = 20 Irmão maisvelho:4x + 10 = 20 + 10 = 30 Daqui a dez anos Irmão mais novo: 15 + 10 = 25 Irmão do meio: 20 + 10 = 30 Irmão mais velho: 30 + 10 = 40 O irmão mais velho terá 40 anos. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 144 SISTEMA DO 1º GRAU - Definição Observe o raciocínio: João e José são colegas. Ao passarem por uma livraria, João resolveu comprar 2 cadernos e 3 livros e pagou por eles R$ 15,40, no total dos produtos. José gastou R$ 9,20 na compra de 2 livros e 1 caderno. Os dois ficaram satisfeitos e foram para casa. No dia seguinte, encontram um outro colega e falaram sobre suas compras, porém não se lembrava do preço unitário dos livros. Sabiam, apenas que todos os livros, como todos os cadernos, tinham o mesmo preço. Bom, diante deste problema, será que existe algum modo de descobrir o preço de cada livro ou caderno com as informações que temos? Será visto mais à frente. Um sistema de equação do primeiro grau com duas incógnitas x e y, pode ser definido como um conjunto formado por duas equações do primeiro grau. Lembrando que equação do primeiro grau é aquela que em todas as incógnitas estão elevadas à potência 1. - Observações gerais Já estudamos sobre equações do primeiro grau com duas incógnitas, como exemplo: x + y = 7; x – y = 30 ; x + 2y = 9 x – 3y = 15 Foi visto também que as equações do 1º grau com duas variáveis admitem infinitas soluções: x + y = 6 x – y = 7 Vendo a tabela acima de soluções das duas equações, é possível checar que o par (4;2), isto é, x = 4 e y = 2, é a solução para as duas equações. Assim, é possível dizer que as equações x + y = 6 x – y = 7 Formam um sistema de equações do 1º grau. Exemplos de sistemas: { Observe este símbolo. A matemática convencionou neste caso para indicar que duas ou mais equações formam um sistema. - Resolução de sistemas Resolver um sistema significa encontrar um par de valores das incógnitas x e y que faça verdadeira as equações que fazem parte do sistema. Exemplos: a) O par (4,3 ) pode ser a solução do sistema x – y = 2 x + y = 6 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 145 Para saber se estes valores satisfazem ao sistema, basta substituir os valores em ambas as equações: x - y = 2 ; x + y = 6 4 – 3 = 1 ; 4 + 3 = 7 1 ≠ 2 (falso) 7 ≠ 6 (falso) A resposta então é falsa. O par (4,3) não é a solução do sistema de equações acima. b) O par (5,3 ) pode ser a solução do sistema x – y = 2 x + y = 8 Para saber se estes valores satisfazem ao sistema, basta substituir os valores em ambas as equações: x – y = 2 ; x + y = 8 5 – 3 = 2 ; 5 + 3 = 8 2 = 2 (verdadeiro 8 = 8 (verdadeiro) A resposta então é verdadeira. O par (5, 3) é a solução do sistema de equações acima. - Métodos para solução de sistemas do 1º grau. Método de substituição Esse método de resolução de um sistema de 1º grau estabelece que “extrair” o valor de uma incógnita é substituir esse valor na outra equação. Observe: x – y = 2 x + y = 4 Vamos escolher uma das equações para “extrair” o valor de uma das incógnitas, ou seja, estabelecer o valor de acordo com a outra incógnita, desta forma: x – y = 2 → x = 2 + y Agora iremos substituir o “x” encontrado acima, na “x” da segunda equação do sistema: x + y = 4 (2 + y ) + y = 4 2 + 2y = 4 → 2y = 4 – 2 → 2y = 2 → y = 1 Temos que: x = 2 + y, então x = 2 + 1 x = 3 Assim, o par (3, 1) torna-se a solução verdadeira do sistema. Método da adição Este método de resolução de sistema do 1º grau consiste apenas em somas os termos das equações fornecidas. Observe: x – y = - 2 3x + y = 5 Neste caso de resolução, somam-se as equações dadas: x – y = -2 3x + y = 5 + 4x = 3 x = 3/4 Veja nos cálculos que quando somamos as duas equações o termo “y” se anula. Isto tem que ocorrer para que possamos achar o valor de “x”. Agora, e quando ocorrer de somarmos as equações e os valores de “x” ou “y” não se anularem para ficar somente uma incógnita? Neste caso, é possível usar uma técnica de cálculo de multiplicação pelo valor excludente negativo. Ex.: 3x + 2y = 4 2x + 3y = 1 Ao somarmos os termos acima, temos: 5x + 5y = 5, então para anularmos o “x” e encontramos o valor de “y”, fazemos o seguinte: » multiplica-se a 1ª equação por +2 » multiplica-se a 2ª equação por – 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 146 Vamos calcular então: 3x + 2y = 4 ( x +2) 2x + 3y = 1 ( x -3) 6x +4y = 8 -6x - 9y = -3 + -5y = 5 y = -1 Substituindo: 2x + 3y = 1 2x + 3.(-1) = 1 2x = 1 + 3 x = 2 Verificando: 3x + 2y = 4 → 3.(2) + 2(-1) = 4 → 6 – 2 = 4 2x + 3y = 1 → 2.(2) + 3(-1) = 1 → 4 – 3 = 1 - Gráfico de um sistema do 1º grau Dispondo de dois pontos, podemos representa-los graficamente em um plano cartesiano. A figura formada por esses pontos é uma reta. Exemplo: Dado x + y = 4 , vamos traçar o gráfico desta equação. Vamos atribuir valores a x e a y para acharmos os pontos no gráfico. Unindo os pontos traçamos a reta, que contém todos os pontos da equação. A essa reta damos o nome de reta suporte. Questões 01. (SABESP – APRENDIZ – FCC) Em uma gincana entre as três equipes de uma escola (amarela, vermelha e branca), foram arrecadados 1 040 quilogramas de alimentos. A equipe amarela arrecadou 50 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 147 quilogramas a mais que a equipe vermelha e esta arrecadou 30 quilogramas a menos que a equipe branca. A quantidade de alimentos arrecadada pela equipe vencedora foi, em quilogramas, igual a (A) 310 (B) 320 (C) 330 (D) 350 (E) 370 02. (PM/SE – SOLDADO 3ªCLASSE – FUNCAB) Os cidadãos que aderem voluntariamente à Campanha Nacional de Desarmamento recebem valores de indenização entre R$150,00 e R$450,00 de acordo com o tipo e calibre do armamento. Em uma determinada semana, a campanha arrecadou 30 armas e pagou indenizações somente de R$150,00 e R$450,00, num total de R$7.500,00. Determine o total de indenizações pagas no valor de R$150,00. (A) 20 (B) 25 (C) 22 (D) 24 (E) 18 03. (PREF. LAGOA DA CONFUSÃO/TO – ORIENTADOR SOCIAL – IDECAN) A razão entre a idade de Cláudio e seu irmão Otávio é 3, e a soma de suas idades é 28. Então, a idade de Marcos que é igual a diferença entre a idade de Cláudio e a idade de Otávio é (A) 12. (B) 13. (C) 14. (D) 15. (E) 16. 04. (PREF. NEPOMUCENO/MG – PORTEIRO – CONSULPLAN) Numa adega encontram-se armazenadas garrafas de vinho seco e suave num total de 300 garrafas, sendo que o número de garrafas de vinho seco excede em 3 unidades o dobro do número de garrafas de vinho suave. Assim, a porcentagem de garrafas de vinho seco dessa adega é igual a (A) 60%. (B) 63%. (C) 65%. (D) 67%. (E) 70%. 05. (PETROBRAS - TÉCNICO DE ADMINISTRAÇÃO E CONTROLE JÚNIOR – CESGRANRIO) Maria vende salgados e doces. Cada salgado custa R$2,00, e cada doce, R$1,50. Ontem ela faturou R$95,00 vendendo doces e salgados, em um total de 55 unidades. Quantos doces Maria vendeu? (A) 20 (B) 25 (C) 30 (D) 35 (E) 40 06. (TRT 6ª – ANALISTA JUDICIÁRIO –ADMINISTRATIVA – FCC) Para fazer um trabalho, um professor vai dividir os seus 86 alunos em 15 grupos, alguns formados por cinco, outros formados por seis alunos. Dessa forma, sendo C o número de grupos formados por cinco e S o número de grupos formados por seis alunos, o produto C⋅S será igual a (A) 56. (B) 54. (C) 50. (D) 44. (E) 36. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 148 07. (BANCO DO BRASIL – ESCRITURÁRIO – FCC) Dos 56 funcionários de uma agência bancária, alguns decidiram contribuir com uma lista beneficente. Contribuíram 2 a cada 3 mulheres, e 1 a cada 4 homens, totalizando 24 pessoas. A razão do número de funcionárias mulheres para o número de funcionários homens dessa agência é de(A) 3 para 4. (B) 2 para 3. (C) 1 para 2. (D) 3 para 2. (E) 4 para 5. 08. (SABESP – ANALISTA DE GESTÃO I -CONTABILIDADE – FCC) Em um campeonato de futebol, as equipes recebem, em cada jogo, três pontos por vitória, um ponto em caso de empate e nenhum ponto se forem derrotadas. Após disputar 30 partidas, uma das equipes desse campeonato havia perdido apenas dois jogos e acumulado 58 pontos. O número de vitórias que essa equipe conquistou, nessas 30 partidas, é igual a (A) 12 (B) 14 (C) 16 (D) 13 (E) 15 09. (TJ/SP – ESCREVENTE TÉCNICO JUDICIÁRIO – VUNESP) Uma empresa comprou um determinado número de folhas de papel sulfite, embaladas em pacotes de mesma quantidade para facilitar a sua distribuição entre os diversos setores. Todo o material deverá ser entregue pelo fornecedor acondicionado em caixas, sem que haja sobras. Se o fornecedor colocar 25 pacotes por caixa, usará 16 caixas a mais do que se colocar 30 pacotes por caixa. O número total de pacotes comprados, nessa encomenda, foi (A) 2200. (B) 2000. (C) 1800. (D )2400. (E) 2500. 10. SEAP – AGENTE DE ESCOLTA E VIGILÂNCIA PENITENCIÁRIA – VUNESP) A razão entre o número de litros de óleo de milho e o número de litros de óleo de soja vendidos por uma mercearia, nessa ordem, foi de 5/7. Se o número total de litros de óleo vendidos (soja + milho) foi 288, então o número de litros de óleo de soja vendidos foi (A) 170. (B) 176. (C) 174. (D) 168. (E) 172. Respostas 01. Resposta: E. Amarela: x Vermelha: y Branca: z x = y + 50 y = z - 30 z = y + 30 { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1040 𝑥 = 𝑦 + 50 𝑧 = 𝑦 + 30 Substituindo a II e a III equação na I: 𝑦 + 50 + 𝑦 + 𝑦 + 30 = 1040 3𝑦 = 1040 − 80 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 149 y = 320 Substituindo na equação II x = 320 + 50 = 370 z=320+30=350 A equipe que mais arrecadou foi a amarela com 370kg 02. Resposta: A. Armas de R$150,00: x Armas de R$450,00: y { 150𝑥 + 450𝑦 = 7500 𝑥 + 𝑦 = 30 x = 30 – y Substituindo na 1ª equação: 150(30 − 𝑦) + 450𝑦 = 7500 4500 − 150𝑦 + 450𝑦 = 7500 300𝑦 = 3000 𝑦 = 10 𝑥 = 30 − 10 = 20 O total de indenizações foi de 20. 03. Resposta: C. Cláudio :x Otávio: y 𝑥 𝑦 = 3 { 𝑥 = 3𝑦 𝑥 + 𝑦 = 28 𝑥 + 𝑦 = 28 3y + y = 28 4y = 28 y = 7 x = 21 Marcos: x – y = 21 – 7 = 14 04. Resposta: D. Vinho seco: x Vinho suave: y { 𝑥 + 𝑦 = 300 (𝐼) 𝑥 = 2𝑦 + 3 (𝐼𝐼) Substituindo II em I 2y + 3 + y = 300 3y = 297 y = 99 x = 201 300------100% 201-----x x = 67% 05. Resposta: C. Doces: x Salgados: y { 𝑥 + 𝑦 = 55 1,5𝑥 + 2𝑦 = 95 Resolvendo pelo método da adição, vamos multiplicar todos os termos da 1ª equação por -1,5: { −1,5𝑥 − 1,5𝑦 = −82,5 1,5𝑥 + 2𝑦 = 95 Assim temos: 0,5𝑦 = 12,5 𝑦 = 25 ∴ 𝑥 = 30 Ela vendeu 30 doces 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 150 06. Resposta: D. { 5𝐶 + 6𝑆 = 86 𝐶 + 𝑆 = 15 C = 15 – S Substituindo na primeira equação: 5(15 – S) + 6S = 86 75 – 5S + 6S = 86 S = 11 C = 15 – 11 = 4 𝐶 ∙ 𝑆 = 4 ∙ 11 = 44 07. Resposta: A. Mulheres: x Homens: y { 𝑥 + 𝑦 = 56 (. − 2 3 ) 2 3 𝑥 + 1 4 𝑦 = 24 { − 2 3 𝑥 − 2 3 𝑦 = − 112 3 2 3 𝑥 + 1 4 𝑦 = 24 Somando as duas equações: − 2 3 𝑦 + 1 4 𝑦 = − 112 3 + 24 mmc(3,4)=12 −8𝑦 + 3𝑦 = −448 + 288 -5y = - 160 y = 32 x = 24 razão de mulheres pra homens: 24 32 = 3 4 08. Resposta: E. Vitórias: x Empate: y Derrotas: 2 Pelo método da adição temos: { 𝑥 + 𝑦 + 2 = 30. (−1) 3𝑥 + 𝑦 = 58 { −𝑥 − 𝑦 = −28 3𝑥 + 𝑦 = 58 2x = 30 x = 15 09. Resposta: D. Total de pacotes: x Caixas: y 𝑥 25 = 𝑦 + 16 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 151 25𝑦 + 400 = 𝑥 𝑥 30 = 𝑦 𝑥 = 30𝑦 { 25𝑦 − 𝑥 = −400 𝑥 = 30𝑦 Substituindo: 25𝑦 − 30𝑦 = −400 −5𝑦 = −400 𝑦 = 80 𝑥 = 30 ∙ 80 = 2400 10. Resposta: D. Óleo de milho: M Óleo de soja: S 𝑀 𝑆 = 5 7 7𝑀 = 5𝑆 { 𝑀 + 𝑆 = 288 . (−7) 7𝑀 − 5𝑆 = 0 { −7𝑀 − 7𝑆 = −2016 7𝑀 − 5𝑆 = 0 −12𝑆 = −2016 𝑆 = 168 EQUAÇÃO DO 2º GRAU Uma equação é uma expressão matemática que possui em sua composição incógnitas, coeficientes, expoentes e um sinal de igualdade. As equações são caracterizadas de acordo com o maior expoente de uma das incógnitas. Em que a, b, c são números reais e a ≠ 0. Nas equações de 2º grau com uma incógnita, os números reais expressos por a, b, c são chamados coeficientes da equação: Equação completa e incompleta: - Quando b ≠ 0 e c ≠ 0, a equação do 2º grau se diz completa. Exemplos: x2 - 5x + 6 = 0= 0 é uma equação completa (a = 1, b = – 5, c = 6). -3y2 + 2y - 15 = 0 é uma equação completa (a = -3, b = 2, c = -15). - Quando b = 0 ou c = 0 ou b = c = 0, a equação do 2º grau se diz incompleta. Exemplos: Equação e sistema de equações do 2º Grau 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 152 x² - 36 = 0 é uma equação incompleta (b=0). x² - 10x = 0 é uma equação incompleta (c = 0). 4x² = 0 é uma equação incompleta (b = c = 0). Todas essas equações estão escritas na forma ax2 + bx + c = 0, que é denominada forma normal ou forma reduzida de uma equação do 2º grau com uma incógnita. Há, porém, algumas equações do 2º grau que não estão escritas na forma ax2 + bx + c = 0; por meio de transformações convenientes, em que aplicamos o princípio aditivo e o multiplicativo, podemos reduzi- las a essa forma. Exemplo: Pelo princípio aditivo. 2x2 – 7x + 4 = 1 – x2 2x2 – 7x + 4 – 1 + x2 = 0 2x2 + x2 – 7x + 4 – 1 = 0 3x2 – 7x + 3 = 0 Exemplo: Pelo princípio multiplicativo. 42 12 x x x 42 2 42 44.4 2 xx x xx xxx 4(x – 4) – x(x – 4) = 2x2 4x – 16 – x2 + 4x = 2x2 – x2 + 8x – 16 = 2x2 – x2 – 2x2 + 8x – 16 = 0 – 3x2 + 8x – 16 = 0 Raízes de uma equação do 2º grau Raiz é o número real que, ao substituir a incógnita de uma equação, transforma-a numa sentença verdadeira. As raízes formam o conjunto verdade ou solução de uma equação. Resolução das equações incompletas do 2º grau com uma incógnita. Primeiramente devemos saber duas importante propriedades dos números Reais que é o nosso conjunto Universo. 1º Caso) A equação é da forma ax2 + bx = 0. x2 – 9x = 0 colocamos x em evidência x . (x – 9) = 0 , aplicando a 1º propriedade dos reais temos: x = 0 ou x – 9 = 0 x = 9 Logo, S = {0, 9} e os números 0 e 9 são as raízes da equação. 2º Caso) A equação é da forma ax2 + c = 0. x2 – 16 = 0 Fatoramos o primeiro membro, que é uma diferença de dois quadrados. (x + 4) . (x – 4) = 0, aplicando a 1º propriedade dos reais temos: x + 4 = 0 x – 4 = 0 x = – 4 x = 4 ou x2 – 16 = 0 → x2 = 16 → √x2 = √16 → x = ± 4, (aplicando a segunda propriedade). Logo, S = {–4, 4}. 1º) Se x ϵ R, y ϵ R e x.y=0, então x= 0 ou y=0 2º) Se x ϵ R, y ϵ R e x2=y, então x= √y ou x=-√y 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 153 Resolução das equações completas do 2º grau com uma incógnita. Para este tipo de equação utilizaremos a Fórmula de Bháskara. Usando o processo de Bháskara e partindo da equação escrita na sua forma normal, foi possível chegar a uma fórmula que vai nos permitir determinar o conjunto solução de qualquer equação do 2º grau de maneira mais simples. Essa fórmula é chamada fórmula resolutiva ou fórmula de Bháskara. Nesta fórmula, o fato de x ser ou não número real vai depender do discriminante Δ; temos então, três casos a estudar. 1º caso Δ > 0 (Positivo) Duas raízes reais distintas. a b x .2 ' a b x .2 '' 2º caso Δ = 0 (Nulo) Duas raízes reais iguais. x’ = x”= a b 2 3º caso Δ < 0 (Negativo) Não temos raízes reais. A existência ou não de raízes reais e o fato de elas serem duas ou uma única dependem, exclusivamente, do discriminante Δ = b2 – 4.a.c; daí o nome que se dá a essa expressão. Exemplos: 1) Resolver a equação 3x2 + 7x + 9 = 0 no conjunto R. Temos: a = 3, b = 7 e c = 9 𝑥 = −7 ± √−59 6 Como Δ < 0, a equação não tem raízes reais. Então: S = ᴓ 2) Resolver a equação 5x2 – 12x + 4=0 Temos que a= 5, b= -12 e c = 4. Aplicando na fórmula de Bháskara: 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 = −(−12) ± √(−12)2 − 4.5.4 2.5 = 12 ± √144 − 80 10 = 12 ± √64 10 Como Δ > 0, logo temos duas raízes reais distintas: 𝑥 = 12 ± 8 10 → 𝑥′ = 12 + 8 10 = 20 10 = 2 𝑒 𝑥′′ = 12 − 8 10 = 4: 2 10: 2 = 2 5 S= {2/5, 2} 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 154 Relação entre os coeficientes e as raízes As equações do 2º grau possuem duas relações entre suas raízes, são as chamadas relações de Girard, que são a Soma (S) e o Produto (P). 1) Soma das raízes é dada por: 𝑺 = 𝒙𝟏 + 𝒙𝟐 = − 𝒃 𝒂 2) Produto das raízes é dada por: 𝑷 = 𝒙𝟏 . 𝒙𝟐 = 𝒄 𝒂 Logo podemos reescrever a equação da seguinte forma: x2 – Sx + P=0 Exemplos: 1) Determine uma equação do 2º grau cujas raízes sejam os números 2 e 7. Resolução: Pela relação acima temos: S = 2+7 = 9 e P = 2.7 = 14 → Com esses valores montamos a equação: x2 -9x +14 =0 2) Resolver a equação do 2º grau: x2 -7x +12 =0 Observe que S=7 e P=12, basta agora pegarmos dois números aos quais somando obtemos 7 e multiplicados obtemos 12. S= 3+4 = 7 e P = 4.3=12, logo o conjunto solução é: S={3,4} Questões 01. (PREF. JUNDIAI/SP – ELETRICISTA – MAKIYAMA) Para que a equação (3m-9)x²-7x+6=0 seja uma equação de segundo grau, o valor de m deverá, necessariamente, ser diferente de: (A) 1. (B) 2. (C) 3. (D) 0. (E) 9. 02. (CÂMARA DE CANITAR/SP – RECEPCIONISTA – INDEC) Qual a equação do 2º grau cujas raízes são 1 e 3/2? (A) x²-3x+4=0 (B) -3x²-5x+1=0 (C) 3x²+5x+2=0 (D) 2x²-5x+3=0 03. (CÂMARA DE CANITAR/SP – RECEPCIONISTA – INDEC) O dobro da menor raiz da equação de 2º grau dada por x²-6x=-8 é: (A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 12 04. (CGU – ADMINISTRATIVA – ESAF) Um segmento de reta de tamanho unitário é dividido em duas partes com comprimentos x e 1-x respectivamente. Calcule o valor mais próximo de x de maneira que x = (1-x) / x, usando 5=2,24. (A) 0,62 (B) 0,38 (C) 1,62 (D) 0,5 (E) 1/ 𝜋 05. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Hoje João tem oito anos a mais que sua irmã, e o produto das suas idades é 153. Daqui a dez anos, a soma da idade de ambos será: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 155 (A) 48 anos. (B) 46 anos. (C) 38 anos. (D) 36 anos. (E) 32 anos. 06. (PREF. PAULISTANA/PI – PROFESSOR DE MATEMÁTICA – IMA) Temos que a raiz do polinômio p(x) = x² – mx + 6 é igual a 6. O valor de m é: (A) 15 (B) 7 (C) 10 (D) 8 (E) 5 07. (CBTU – METROREC – Analista de Gestão – Advogado – CONSULPLAN) Considere a seguinte equação do 2º grau: ax2 + bx + c = 0. Sabendo que as raízes dessa equação são x’ = 6 e x’’ = –10 e que a + b = 5, então o discriminante dessa equação é igual a (A) 196. (B) 225. (C) 256. (D) 289. 08. (SAAE/SP - Fiscal Leiturista – VUNESP) O dono de uma papelaria comprou 98 cadernos e ao formar pilhas, todas com o mesmo número de cadernos, notou que o número de cadernos de uma pilha era igual ao dobro do número de pilhas. O número de cadernos de uma pilha era (A) 12. (B) 14. (C) 16. (D) 18. (E) 20. 09. (Prefeitura de São Paulo - SP - Guarda Civil Metropolitano - MS CONCURSOS) Se x1 > x2 são as raízes da equação x2 - 27x + 182 = 0, então o valor de 1 𝑥2 - 1 𝑥1 é: (A) 1 27 . (B) 1 13 . (C) 1. (D) 1 182 . (E) 1 14 . 10. (Pref. Mogeiro/PB - Professor – Matemática – EXAMES) A soma das raízes da equação (k - 2)x² - 3kx + 1 = 0, com k ≠ 2, é igual ao produto dessas raízes. Nessas condições. Temos: (A) k = 1/2. (B) k = 3/2. (C) k = 1/3. (D) k = 2/3. (E) k = -2. Respostas 01. Resposta: C. Neste caso o valor de a ≠ 0, 𝑙𝑜𝑔𝑜: 3m - 9 ≠ 0 → 3m ≠ 9 → m ≠ 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 156 02. Resposta: D. Como as raízes foram dadas, para saber qual a equação: x² - Sx +P=0, usando o método da soma e produto; S= duas raízes somadas resultam no valor numérico de b; e P= duas raízes multiplicadas resultam no valor de c. 𝑆 = 1 + 3 2 = 5 2 = 𝑏 𝑃 = 1 ∙ 3 2 = 3 2 = 𝑐 ; 𝑠𝑢𝑏𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑛𝑑𝑜 𝑥2 − 5 2 𝑥 + 3 2 = 0 2𝑥2 − 5𝑥 + 3 = 0 03. Resposta: B. x²-6x+8=0 ∆= (−6)2 − 4.1.8 ⇒ 36 − 32 = 4 𝑥 = −(−6)±√4 2.1 ⇒ 𝑥 = 6±2 2 𝑥1 = 6+2 2 = 4 𝑥2 = 6−2 2 = 2 Dobro da menor raiz: 22=4 04. Resposta: A. 𝑥 = 1 − 𝑥 𝑥 x² = 1-x x² + x -1 =0 ∆= (1)2 − 4.1. (−1) ⇒ ∆= 1 + 4 = 5 𝑥 = −1 ± √5 2 𝑥1 = (−1 + 2,24) 2 = 0,62 𝑥2 = −1 − 2,24 2 = −1,62 (𝑛ã𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑣é𝑚) 05. Resposta: B. Hoje: J = IR + 8 ( I ) J . IR = 153 ( II ) Substituir ( I ) em ( II ): (IR + 8). IR = 153 IR² + 8.IR – 153 = 0 (Equação do 2º Grau) 𝛥 = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 𝛥 = 82 − 4.1. (−153) 𝛥 = 64 + 612 𝛥 = 676 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 157 𝑥 = −𝑏±√𝛥 2𝑎 𝑥 = −8±√676 2.1 = −8±26 2 𝑥1 = −8+26 2 = 18 2 = 9 𝑥2 = −8−26 2 = 34 2 = 17 Portanto, hoje, as idades são 9 anos e 17 anos. Daqui a 10 anos, serão 19 anos e 27 anos, cuja soma será 19 + 27 = 46 anos. 06. Resposta: B. Lembrando que a fórmula pode ser escrita como :x²-Sx+P, temos que P(produto)=6 e se uma das raízes é 6, a outra é 1. Então a soma é 6+1=7 S=m=7 07. Resposta: C. O discriminante é calculado por ∆ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 Antes, precisamos calcular a, b e c. * Soma das raízes = – b / a – b / a = 6 + (– 10) – b / a = – 4 . (– 1) b = 4 . a Como foi dado que a + b = 5, temos que: a + 4.a = 5. Assim: 5.a = 5 e a = 1 * b = 4 . 1 = 4 Falta calcular o valor de c: * Produto das raízes = c / a c / 1 = 6 . (– 10) c = – 60 Por fim, vamos calcular o discriminante: ∆ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 ∆ = 42 − 4.1. (−60) = 16 + 240 = 256 08. Resposta: B. Chamando de (c o número de cadernos em cada pilha, e de ( p ) o número de pilhas, temos: c = 2.p (I) p.c = 98 (II) Substituindo a equação (I) na equação (II), temos: p.2p = 98 2.p² = 98 p² = 98 / 2 p = √49 p = 7 pilhas Assim, temos 2.7 = 14 cadernos por pilha. 09. Resposta: D. Primeiro temos que resolver a equação: a = 1, b = - 27 e c = 182 ∆ = b2 – 4.a.c ∆ = (-27)2 – 4.1.182 ∆ = 729 – 728 ∆ = 1 𝑥 = −𝑏±√∆ 2𝑎 = −(−27)±√1 2.1 = 27±1 2 → x1 = 14 ou x2 = 13 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 158 O mmc entre x1 e x2 é o produto x1.x2 1 𝑥2 − 1 𝑥1 = 𝑥1 − 𝑥2 𝑥2. 𝑥1 = 14 − 13 14.13 = 1 182 10. Resposta: C. Vamos usar as fórmulas da soma e do produto: S = −𝑏 𝑎 e P = 𝑐 𝑎 . (k – 2)x2 – 3kx + 1 = 0; a = k – 2, b = - 3k e c = 1 S = P −𝑏 𝑎 = 𝑐 𝑎 → - b = c → -(-3k) = 1 → 3k = 1 → k = 1/3 SISTEMA DO 2º GRAU Precisamos antes de resolvermos, interpretarmos minuciosamente cada questão e depois equaciona- las de forma a transcrever o texto em linguagem matemática. Utilizamos o mesmo princípio da resolução dos sistemas de 1º grau, por adição, substituições, etc. A diferença é que teremos como solução um sistema pares ordenados. Uma sequencia prática para acharmos sua solução é: - Estabelecer o sistema de equações que traduzam o problema para a linguagem matemática; - Resolver o sistema de equações; - Interpretar as raízes encontradas, verificando se são compatíveis com os dados do problema. Exemplo: Com uma cordade 10 m de comprimento, Pedro deseja cercar uma área retangular de 4 m². Quais as medidas dos lados desse retângulo? Temos: Comprimento: x Largura: y Deduzimos acima que seu perímetro é 10 → x + y + x + y = 10 ou 2x + 2y = 10 → x + y = 5 (dividindo todos os termos por 2). E sua área é 4, como a área do retângulo é dada por largura x comprimento, temos: x.y = 4 Montando o sistema temos: { 𝑥 + 𝑦 = 5 𝑥. 𝑦 = 4 → ( isolando x na 1ª equação ) x = 5 – y,→ (substituindo na 2ª equação) (5 – y).y = 4 Resolvendo: 5y – y2 = 4 → - y2 + 5y – 4 = 0.(.-1) → y2 – 5y + 4 =0 (Temos então uma equação do 2ª grau) a = 1 ; b= -5 e c= 4 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 159 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 → 𝑥 = −(−5) ± √(−5)2 − 4.1. (4) 2.1 → 𝑥 = 5 ± √25 − 16 2 𝑥 = 5 ± √9 2 ∴ 𝑥1 = 5 − 3 2 = 2 2 = 1 𝑒 𝑥2 = 5 + 3 2 = 8 2 = 4 Logo : Se x = 1 → y=5-1 → y=4 Se x= 4 → y = 5 -4 → y = 1 Observando temos os valores 1 e 4 ,tanto para x como para y. Então as medidas dos lados são 1 e 4 , podendo x ou y assumirem os mesmos. Fazendo a conferência temos: x + y = 5 ∴ x.y = 4 4 + 1 = 5 4.1 = 4 5 = 5 4 = 4 O par ordenado (1,4) ou (4,1) satisfaz o sistema de equações. Questões 01. (Prefeitura de São Paulo - SP - Guarda Civil Metropolitano - MS CONCURSOS) A soma entre dois números positivos é 37. Se o produto entre eles é 330, então o valor da diferença entre o maior e o menor número é: (A) 7. (B) 23. (C) 61. (D) 17. (E) 49. 02. (Câmara Municipal de Catas Altas/MG - Técnico em Contabilidade – FUMARC) Marque, dentre as alternativas abaixo, a que identifica os pontos comuns aos gráficos de y = x2 + 2x e y = x + 2. (A) (-2, 1) e (-1,3). (B) (-2, 0) e (-1,3). (C) (2,0) e (1,3). (D) (-2,0) e (1,3). 03. (CPTM - Médico do trabalho – Makiyama) Sabe-se que o produto da idade de Miguel pela idade de Lucas é 500. Miguel é 5 anos mais velho que Lucas. Qual a soma das idades de Miguel e Lucas? (A) 40. (B) 55. (C) 65. (D) 50. (E) 45. 04. O produto de dois números inteiros e positivos é 10. O maior é igual ao dobro do menor mais 1.O valor desse número é: (A) 3 e 5 (B) 5 e 2 (C) 8 e 2 (D) 2 e 3 (E) 1 e 5 05. (TJ- FAURGS) Se a soma de dois números é igual a 10 e o seu produto é igual a 20, a soma de seus quadrados é igual a: (A) 30 (B) 40 (C) 50 (D) 60 (E) 80 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 160 Respostas 01. Resposta: A. Sendo x e y os dois números procurados: x + y = 37 (I) x.y = 330 (II) isolando y na equação (I) temos x + y = 37 → y = 37 – x, substituindo na equação (II): x.(37 – x) = 330 37x – x2 = 330 x2 – 37x + 330 = 0 , a = 1; b = - 37 e c = 330 ∆ = b2 – 4.a.c ∆ = (- 37)2 – 4.1.330 ∆ = 1369 – 1320 ∆ = 49 𝑥 = −𝑏±√∆ 2.𝑎 → 𝑥 = −(−37)±√49 2.1 = 37±7 2 → 𝑥 = 37+7 2 = 44 2 = 22 ou 𝑥 = 37−7 2 = 30 2 = 15 Se x = 22 → y = 37 – 22 = 15 22 – 15 = 7 02. Resposta: D. Do enunciado y = x2 + 2x e y = x + 2, então: x2 + 2x = x + 2 x2 + 2x – x – 2 = 0 x2 + x – 2 = 0, a = 1, b = 1 e c = - 2 ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 ∆= 12 − 4.1. (−2) ∆ = 1 + 8 = 9 𝑥 = −𝑏±√∆ 2𝑎 𝑥 = −1±√9 2.1 𝑥 = −1±3 2 → 𝑥 = −1+3 2 = 1 ou 𝑥 = −1−3 2 = −2 Se x = 1 → y = 1 + 2 = 3 (1, 3) Se x = - 2 → y = - 2 + 2 = 0 (-2, 0) 03. Resposta: E. Sendo Miguel M e Lucas L: M.L = 500 (I) M = L + 5 (II) substituindo II em I, temos: (L + 5).L = 500 L2 + 5L – 500 = 0, a = 1, b = 5 e c = - 500 ∆ = b2 – 4ac ∆ = 52 – 4.1.(- 500) ∆ = 25 + 2000 ∆ = 2025 𝐿 = −𝑏±√∆ 2𝑎 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 161 𝐿 = −5±√2025 2.1 = −5±45 2 → 𝐿 = −5+45 2 = 40 2 = 20 ou 𝐿 = −5−45 2 = −50 2 = −25 esta não convém pois L (idade) tem que ser positivo. Então L = 20 → M.20 = 500 → m = 500 : 20 = 25 M + L = 25 + 20 = 45 04. Resposta: B. Pelo enunciado temos: { 𝑥. 𝑦 = 10 𝑥 = 2𝑦 + 1 → (2y+1).y = 10 → 2y2+y -10 = 0 → a= 2 ; b = 1 e c = -10 𝑦 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 → 𝑦 = −1± √(1)2 − 4.2. (−10) 2.2 → 𝑦 = −1 ± √1 + 80 4 𝑦 = −1 ± 9 4 ∴ 𝑦1 = −1 − 9 4 = −10 4 = −2,5 𝑒 𝑦2 = −1 + 9 4 = 8 4 = 2 Como são números positivos então descartamos o valor de y1 Substituindo: Se y = 2 ; x = 2.2 +1 → x = 5 Os números são 5 e 2. 05. Resposta: D. { 𝑥 + 𝑦 = 10 𝑥. 𝑦 = 20 Eu quero saber a soma de seus quadrados x2 + y2 Vamos elevar o x + y ao quadrado: (x + y)2 = (10)2 → x2 + 2xy + y2 = 100 , como x . y=20 substituímos o valor : x2 + 2.20 + y2 = 100 → x2 + 40 + y2 = 100 → x2 + y2 = 100 – 40 → x2 + y2 = 60 Plano Cartesiano Ortogonal de Coordenadas Foi criado por René Descartes, ao qual consiste em dois eixos perpendiculares: 1 - Horizontal denominado eixo das abscissas e 2 - Vertical denominado eixo das ordenadas. Tem como objetivo localizarmos pontos determinados em um determinado espaço. Além do mais, o plano cartesiano foi dividido em quadrantes aos quais apresentam as seguinte propriedades em relação ao par ordenado (x, y) ou (a, b). Função do 1º Grau 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 162 Par Ordenado Quando representamos o conjunto (a, b) ou (b, a) estamos, na verdade, representando o mesmo conjunto, sem nos preocuparmos com a ordem dos elementos. Porém, em alguns casos, é conveniente distinguir a ordem destes elementos. Para isso, usamos a ideia de par ordenado que é conjunto de formado por dois elementos, onde o primeiro é a ou x e o segundo é b ou y. Exemplos: 1) (a,b) = (2,5) → a = 2 e b = 5. 2) (a + 1,6) = (5,2b) → a + 1 = 5 e 6 = 2b → a = 5 -1 e b = 6/2 → a = 4 e b = 3. Gráfico cartesiano do par ordenado Todo par ordenado de números reais pode ser representado por um ponto no plano cartesiano. Temos que: - P é o ponto de coordenadas a e b; - o número a é chamado de abscissa de P; - o número b é chamado ordenada de P; - a origem do sistema é o ponto O (0,0). Vejamos a representação dos pontos abaixo: A (4,3) B (1,2) C (-2,4) D (-3,-4) E (3,-3) F (-4,0) G (0,-2) Produto Cartesiano Dados dois conjuntos A e B, chamamos de produto cartesiano A x B ao conjunto de todos os possíveis pares ordenados, de tal maneira que o 1º elemento pertença ao 1º conjunto (A) e o 2º elemento pertença ao 2º conjunto (B). 𝐀 𝐱 𝐁 = {(𝐱, 𝐲)|𝐱 ∈ 𝐀 𝐞 𝐲 ∈ 𝐁} Propriedade Dois pares ordenados (a, b) = (c, d) são iguais se e somente se, a = c e b = d Ou Dois pares ordenados (x, y) = (w, z) são iguais se e somente se, x = w e y = z 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 163 Quando o produto cartesiano for efetuado entre o conjunto A e o conjunto A, podemos representar A x A = A2. Vejamos, por meio de o exemplo a seguir, as formas de apresentação do produto cartesiano. Exemplo: Sejam A = {2,3,4} e B = {3,5}. Podemos efetuar o produto cartesiano A x B, também chamado A cartesiano B, e apresentá-lo de várias formas. a) Listagem dos elementos Apresentamos o produto cartesiano por meio da listagem, quando escrevemos todos os pares ordenados que constituam o conjunto. Assim, no exemplo dado, teremos: A x B = {(2,3),(2,5),(3,3),(3,5),(4,3),(4,5)} Vamos aproveitar os mesmo conjuntos A e B e efetuar o produto B e A (B cartesiano A): B x A = {(3,2),(3,3),(3,4),(5,2),(5,3),(5,4)}. Observando A x B e B x A, podemos notar que o produto cartesiano não tem o privilégio da propriedade comutativa, ou seja, A x B é diferente de B x A. Só teremos a igualdade A x B = B x A quando A e B forem conjuntos iguais. Observação: Considerando que para cada elemento do conjunto A o número de pares ordenados obtidos é igual ao número de elementos do conjunto B, teremos: n (A x B) = n(A) x n(B). Nonosso exemplo temos: n (A x B) = n (A) x n (B) = 3 x 2 = 6 b) Diagrama de flechas Apresentamos o produto cartesiano por meio do diagrama de flechas, quando representamos cada um dos conjuntos no diagrama de Euler-Venn, e os pares ordenados por “flechas” que partem do 1º elemento do par ordenado (no 1º conjunto) e chegam ao 2º elemento do par ordenado (no 2º conjunto). Considerando os conjuntos A e B do nosso exemplo, o produto cartesiano A x B fica assim representado no diagrama de flechas: c) Plano cartesiano Apresentamos o produto cartesiano, no plano cartesiano, quando representamos o 1º conjunto num eixo horizontal, e o 2º conjunto num eixo vertical de mesma origem e, por meio de pontos, marcamos os elementos desses conjuntos. Em cada um dos pontos que representam os elementos passamos retas (horizontais ou verticais). Nos cruzamentos dessas retas, teremos pontos que estarão representando, no plano cartesiano, cada um dos pares ordenados do conjunto A cartesiano B (B x A). Noção de Relação Dado os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, temos: A x B = {(4,5), (4,6), (4,7), (4,8), (5,5), (5,6), (5,7), (5,8), (6,5), (6,6), (6,7), (6,8)} 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 164 Destacando o conjunto A x B, por exemplo, o conjunto R formado pelos pares (x,y) que satisfaçam a seguinte lei de formação: x + y = 10, ou seja: R = {(x,y) ϵ A x B| x + y = 10} Vamos montar uma tabela para facilitar os cálculos. x 4 4 4 4 5 5 5 5 6 6 6 6 y 5 6 7 8 5 6 7 8 5 6 7 8 x + y 9 10 11 12 10 11 12 13 11 12 13 14 Destacamos os pares que satisfazem a lei de formação: R = {(4,6), (5,5)}, podemos com isso observar que R ⊂ A x B. Dados dois conjuntos A e B, chama-se relação de A em B qualquer subconjunto de A x B, isto é: R é uma relação de A em B ↔ R ⊂ A x B Noção de Função Dados os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, considerando o conjunto de pares (x,y), tais que x ϵ A e y ϵ B. Qualquer um desses conjuntos é chamado relação de A em B, mas se cada elemento dessa relação associar cada elemento de A um único elemento de B, dizemos que ela é uma função de A em B. Vale ressaltar que toda função é uma relação, mas nem toda relação é uma função. Analisemos através dos diagramas de Venn. Todos os elementos de A tem um único correspondente em B, mesmo que existam elementos de B que sofram mais de uma correspondência dos elementos de A. Logo é função. Existe um elemento em A não tem correspondência em B, logo: Não é função. Todos os elementos de A tem um único correspondente em B. Logo é função. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 165 Analisemos agora através dos gráficos: Elementos da função Como já vimos nos conceitos acima, temos que dado dois conjuntos não vazios A e B chamamos de função a relação que associa a cada elemento de x (ou a) de A um único elemento y (ou b) de B, conhecida também como função de A em B. Na figura abaixo está ilustrado os elementos de uma função. Pelo diagrama de Venn: Existe elemento do conjunto A que se corresponde mais de uma vez com o de B, logo: Não é função. Todos os elementos de A se correspondem com um único em B; mesmo que sobrem elementos em B que não sofram correspondência. Logo é função. Se observamos o gráfico, cada elemento de x, tem um único correspondente em y. Logo é função. Observe que existem elementos de x que tem mais de um correspondente em y. Logo não é função. Um jeito prático de descobrirmos se o gráfico apresentado é ou não função, é traçarmos retas paralelas ao eixo do y e se verificarmos se no eixo do x existem elementos com mais de uma correspondência, aí podemos dizer se é ou não uma função, conforme os exemplos acima. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 166 Representado no gráfico: - Ao conjunto A dá-se o nome de domínio, ou conjunto partida, representado pela letra D. Logo, D(f) = A. - Ao conjunto B dá-se o nome de contradomínio, ou conjunto chegada, representado pelas letras CD ou somente C. Logo, CD(f) = B ou C(f) = B. - A cada elemento y de B que está associado a um x de A, denominamos imagem de x. Logo, y = f(x). (Lê-se: y é igual a f de x). - Ao conjunto dos elementos y de B, que são imagens dos elementos x de A dos elementos x de A, dá-se o nome de conjunto imagem ou apenas imagem, representado por Im ou Im(f). Têm:-se que Im ⊂ B. A notação para representar função é dada por: Exemplo: Dado A = {-2, -1, 0, 1, 2} vamos determinar o conjunto imagem da função f:A→ R, definida por f(x) = x+3. Vamos pegar cada elemento do conjunto A, aplicarmos a lei de associação e acharmos a imagem deste conjunto. F(-2) = -2 + 3 = 1 F(-1) = -1 + 3 = 2 F(0) = 0 + 3 = 3 F(1) = 1 + 3 = 4 F(2) = 2 + 3 = 5 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 167 Domínio de uma função real de variável real Para definirmos uma função precisamos conhecer dois conjuntos (não vazios) A e B e a lei que associa cada elemento x de A um único elemento y de B. Para nosso caso vamos considerar A e B sendo subconjuntos de R e diremos que f é uma função real de variável real. O conjunto A, domínio da função f, será formado por todos os elementos do conjunto real de x, para os quais as operações indicadas na lei de associação sejam possíveis em R. Exemplos: 1) y = x2 + 3x Vamos substituir x por qualquer número real obtermos para y um valor real. Logo D(f) = R. 2) 𝑦 = 1 𝑥 Neste caso como o nosso denominador não pode ser igual a zero, temos que D(f) = R* 3) 𝒇(𝒙) = 𝒙 𝒙−𝟐 Como sabemos que o denominador tem que ser diferente de zero, logo x – 2 ≠ 0 x ≠ 2. D(f) = R – {2} ou D(f) = {x ϵ R| x ≠ 2} FUNÇÃO DO 1º GRAU OU FUNÇÃO AFIM OU POLINOMIAL DO 1º GRAU Recebe ou é conhecida por um desses nomes, sendo por definição: Toda função f: R → R, definida por: Com a ϵ R* e b ϵ R. O domínio e o contradomínio é o conjunto dos números reais (R) e o conjunto imagem coincide com o contradomínio, Im = R. Quando b = 0, chamamos de função linear. Gráfico de uma função Dada a função y = 2x + 3 (a = 2 > 0). Vamos montar o gráfico dessa função. Para montarmos o gráfico vamos atribuir valores a x para acharmos y. x y (x,y) 0 y = 2 .0 + 3 = 3 (0,3) -2 y = 2 . (-2) + 3 = - 4 + 3 = -1 (-2,-1) -1 y = 2 .(-1) + 3 = -2 + 3 = 1 (-1,1) Vamos construir o gráfico no plano cartesiano 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 168 Vejamos outro exemplo: f(x) = –x + 1. Montando o gráfico temos: Tipos de Função Função constante: é toda função definida f: R → R, para cada elemento de x, temos a mesma imagem, ou seja, o mesmo f(x) = y. Podemos dizer que y = f(x) = k. Observe os gráficos abaixo da função constante A representação gráfica de uma função do constante, é uma reta paralela ao eixo das abscissas ou sobre o eixo (igual ao eixo abscissas). Função Identidade Se a = 1 e b = 0, então y = x. Quando temos este caso chamamos a função de identidade, notamos que os valores de x e y são iguais, quando a reta corta os quadrantes ímpares e y = - x, quando corta os quadrantes pares. A reta que representa a função identidade é denominada de bissetriz dos quadrantes ímpares: Observe que a reta de uma função afim é sempre uma reta. E como a > 0 ela é função crescente, que veremos mais à frente Observe que a < 0, logo é uma função descrente. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 169 E no caso abaixo a reta é a bissetriz dos quadrantes pares. Função Injetora: Quando para n elementos distintos do domínio apresentam imagens também distintas no contradomínio. Reconhecemos, graficamente, uma função injetoraquando, uma reta horizontal, qualquer que seja interceptar o gráfico da função, uma única vez. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 170 Função Sobrejetora: Quando todos os elementos do contradomínio forem imagens de pelo menos um elemento do domínio. Reconhecemos, graficamente, uma função sobrejetora quando, qualquer que seja a reta horizontal que interceptar o eixo no contradomínio, interceptar, também, pelo menos uma vez o gráfico da função. Se traçarmos retas horizontais, paralelas ao eixo x, notaremos que o mesmo cortará a reta formada pela função em um único ponto (o que representa uma imagem distinta), logo concluímos que se trata de uma função injetora. Observe que todos os elementos do contradomínio tem um correspondente em x. Logo é sobrejetora. Im(f) = B 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 171 Função Bijetora: uma função é dita bijetora quando é injetora e sobrejetora ao mesmo tempo. Exemplo: A função f : [1; 3] → [3; 5], definida por f(x) = x + 2, é uma função bijetora. Função Ímpar e Função Par Dizemos que uma função é par quando para todo elemento x pertencente ao domínio temos 𝑓(𝑥) = 𝑓(−𝑥), ∀ 𝑥 ∈ 𝐷(𝑓). Ou seja os valores simétricos devem possuir a mesma imagem. Par melhor compreensão observe o diagrama abaixo: A função é dita ímpar quando para todo elemento x pertencente ao domínio, temos f(-x) = -f(x) ∀ x є D(f). Ou seja os elementos simétricos do domínio terão imagens simétricas. Observe o diagrama abaixo: Observe que nem todos os elementos do contradomínio tem um correspondente em x. Logo não é sobrejetora. Im(f) ≠ B 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 172 Função crescente e decrescente A função pode ser classificada de acordo com o valor do coeficiente a (coeficiente angular da reta), se a > 0, a função é crescente, caso a < 0, a função é decrescente. A função é caracterizada por uma reta. Zero ou Raiz da Função Chama-se zero ou raiz da função y = ax + b, o valor de x que anula a função, isto é, o valor de x para que y ou f(x) seja igual à zero. Observe que medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x) também aumentam. Observe que medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x) diminuem. Através do gráfico da função notamos que: -Para função é crescente o ângulo formado entre a reta da função e o eixo x (horizontal) é agudo (< 90º) e - Para função decrescente o ângulo formado é obtuso (> 90º). 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 173 Para achar o zero da função y = ax + b, basta igualarmos y ou f(x) a valor de zero, então assim teremos uma equação do 1º grau, ax + b = 0. Exemplo: Determinar o zero da função: f(x) = x + 3 Igualamos f(x) = 0 → 0 = x + 3 → x = -3 Graficamente temos: No plano cartesiano, o zero da função é representado pela abscissa do ponto onde a reta corta o eixo x. Observe que a reta f(x) = x+3 intercepta o eixo x no ponto (-3,0), ou seja, no ponto de abscissa -3, que é o zero da função. Observamos que como a > 0, temos que a função é crescente. Partindo equação ax + b = 0 podemos também escrever de forma simplificada uma outra maneira de acharmos a raiz da função utilizando apenas os valores de a e b. 𝒂𝒙 + 𝒃 = 𝟎 → 𝒂𝒙 = −𝒃 → 𝒙 = −𝒃 𝒂 Podemos expressar a fórmula acima graficamente: Estudo do sinal da função Estudar o sinal da função y = ax + b é determinar os valores reais de x para que: - A função se anule (y = 0); - A função seja positiva (y > 0); - A função seja negativa (y < 0). Vejamos abaixo o estudo do sinal: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 174 Exemplo: Estudar o sinal da função y = 2x – 4 (a = 2 > 0). 1) Qual o valor de x que anula a função? y = 0 2x – 4 = 0 2x = 4 x = 2 4 x = 2 A função se anula para x = 2. 2) Quais valores de x tornam positiva a função? y > 0 2x – 4 > 0 2x > 4 x > 2 4 x > 2 A função é positiva para todo x real maior que 2. 3) Quais valores de x tornam negativa a função? y < 0 2x – 4 < 0 2x < 4 Se a > 0 (função crescente) 𝑥 < −𝑏 𝑎 → 𝑦 < 0 𝑥 > −𝑏 𝑎 → 𝑦 > 0 Se a < 0 (função decrescente) 𝑥 < −𝑏 𝑎 → 𝑦 > 0 𝑥 > −𝑏 𝑎 → 𝑦 < 0 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 175 x < 2 4 x < 2 A função é negativa para todo x real menor que 2. Podemos também estudar o sinal da função por meio de seu gráfico: - Para x = 2 temos y = 0; - Para x > 2 temos y > 0; - Para x < 2 temos y < 0. Questões 01. (MPE/SP – Geógrafo – VUNESP/2016) O gráfico apresenta informações do lucro, em reais, sobre a venda de uma quantidade, em centenas, de um produto em um hipermercado. Sabendo-se que é constante a razão entre a variação do lucro e a variação da quantidade vendida e que se pretende ter um lucro total não menor que R$ 90.500,00 em 10 dias de venda desse produto, então a média diária de unidades que deverão ser vendidas, nesse período, deverá ser, no mínimo, de: (A) 8 900. (B) 8 950. (C) 9 000. (D) 9 050. (E) 9 150. 02. (PREF. JUNDIAI/SP – ELETRICISTA – MAKIYAMA) Em determinado estacionamento cobra-se R$ 3,00 por hora que o veículo permanece estacionado. Além disso, uma taxa fixa de R$ 2,50 é somada à tarifa final. Seja t o número de horas que um veículo permanece estacionado e T a tarifa final, assinale a seguir a equação que descreve, em reais, o valor de T: (A) T = 3t (B) T = 3t + 2,50 (C) T = 3t + 2.50t (D) T = 3t + 7,50 (E) T = 7,50t + 3 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 176 03. (PM/SP – SARGENTO CFS – CETRO) Dada a função f(x) = −4x +15 , sabendo que f(x) = 35, então (A) x = 5. (B) x = 6. (C) x = -6. (D) x = -5. 04. (BNDES – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – CESGRANRIO) O gráfico abaixo apresenta o consumo médio de oxigênio, em função do tempo, de um atleta de 70 kg ao praticar natação. Considere que o consumo médio de oxigênio seja diretamente proporcional à massa do atleta. Qual será, em litros, o consumo médio de oxigênio de um atleta de 80 kg, durante 10 minutos de prática de natação? (A) 50,0 (B) 52,5 (C) 55,0 (D) 57,5 (E) 60,0 05. (PETROBRAS – TÉCNICO AMBIENTAL JÚNIOR – CESGRANRIO) de domínio real, então, m − p é igual a (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 64 (E) 7 06. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - Condução de Veículos Metroferroviários – CONSULPLAN) A função inversa de uma função f(x) do 1º grau passa pelos pontos (2, 5) e (3, 0). A raiz de f(x) é (A) 2. (B) 9. (C) 12. (D) 15. 07. (BRDE-RS) Numa firma, o custo para produzir x unidades de um produto é C(x) = 𝑥 2 + 10000, e o faturamento obtido com a comercialização dessas x unidades é f(x) = 2 3 𝑥. Para que a firma não tenha prejuízo, o faturamento mínimo com a comercialização do produto deverá ser de: (A) R$ 10.000,00 (B) R$ 13.000,00 (C) R$ 15.000,00 (D) R$ 18.000,00 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 177 (E) R$ 20.000,00 08. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - Condução de Veículos Metroferroviários – CONSULPLAN) Qual dos pares de pontos a seguir pertencem a uma função do 1º grau decrescente? (A) Q(3, 3) e R(5, 5). (B) N(0, –2) e P(2, 0). (C) S(–1, 1) e T(1, –1). (D) L(–2, –3) e M(2, 3). 09. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - Condução de Veículos Metroferroviários – CONSULPLAN) A reta que representa a função f(x) = ax + b intercepta o eixo y no ponto (0, 4) e passa pelo ponto (–1, 3). A raiz dessa função é (A) –4. (B) –2. (C) 1. (D) 2. 10. (Corpo de Bombeiros Militar/MT – Oficial Bombeiro Militar – COVEST – UNEMAT) O planeta Terra já foi umplaneta incandescente segundo estudos e está se resfriando com o passar dos anos, mas seu núcleo ainda está incandescente. Em certa região da terra onde se encontra uma mina de carvão mineral, foi constatado que, a cada 80 metros da superfície, a temperatura no interior da Terra aumenta 2 graus Celsius. Se a temperatura ambiente na região da mina é de 23° Celsius, qual a temperatura no interior da mina num ponto a 1200 metros da superfície? (A) 15º C (B) 38º C (C) 53º C (D) 30º C (E) 61º C Respostas 01. Resposta: E. Pelo enunciado temos que, a razão constante entre variação de lucro (ΔL) e variação de quantidade (ΔQ) vendida: 𝑅 = ∆𝐿 ∆𝑄 → 𝑅 = 7000 − (−1000) 80 − 0 → 𝑅 = 8000 80 → 𝑅 = 100 Como se pretende ter um lucro maior ou igual a R$ 90.500,00, logo o lucro final tem que ser pelo menos 90.500,00 Então fazendo a variação do lucro para este valor temos: ΔL = 90500 – (-1000) = 90500 + 1000 = 91500 Como é constante a razão entre a variação de lucro (ΔL) e variação de quantidade (ΔQ) vendida, vamos usar o valor encontrado para acharmos a quantidade de peças que precisam ser produzidas: 𝑅 = ∆𝐿 ∆𝑄 → 100 = 91500 ∆𝑄 → 100∆𝑄 = 91500 → ∆𝑄 = 91500 100 → ∆𝑄 = 915 Como são em 10 dias, termos 915 x 10 = 9150 peças que deverão ser vendidas, em 10 dias, para que se obtenha como lucro pelo menos um lucro total não menor que R$ 90.500,00 02. Resposta: B. Equacionando as informações temos: 3 deve ser multiplicado por t, pois depende da quantidade de tempo, e acrescentado 2,50 fixo T = 3t + 2,50 03. Resposta: D. 35 = - 4x + 15 → - 4x = 20 → x = - 5 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 178 04. Resposta: E. A proporção de oxigênio/tempo: 10,5 2 = 21,0 4 = 𝑥 10 4x = 210 x = 52,5 litros de oxigênio em 10 minutos para uma pessoa de 70 kg 52,5litros----70kg x-------------80kg x = 60 litros 05. Resposta: C. Aplicando segundo as condições mencionadas: x = 1 f(1) = 2.1 - p f(1) = m - 1 x = 6 f(6) = 6m - 1 𝑓(6) = 7.6+4 2 = 42+4 2 = 23 ; igualando as duas equações: 23 = 6m - 1 m = 4 Como queremos m – p , temos: 2 - p = m - 1 ; igualando as duas novamente. 2 – p = 4 – 1 → p = - 1 → m – p = 4 - (- 1) = 5 06. Resposta: D. Primeiramente, vamos calcular os valores de a e b: Sabendo que f(x) = y , temos que y = ax + b. * a: basta substituir os pontos T (2, 5) e V (3, 0) na equação. Assim: ( T ) 5 = a.2 + b , ou seja, 2.a + b = 5 ( I ) ( V ) 0 = a.3 + b , ou seja, 3.a + b = 0 , que fica b = – 3.a ( II ) Substituindo a equação ( II ) na equação ( I ), temos: 2.a + (– 3.a) = 5 → 2.a – 3.a = 5 → – a = 5 . (– 1) → a = – 5 Para calcular o valor de b, vamos substituir os valores de um dos pontos e o valor de a na equação. Vamos pegar o ponto V (3, 0) para facilitar os cálculos: y = a.x + b 0 = – 5.3 + b b = 15 Portanto, a função fica: y = – 5.x + 15 . Agora, precisamos calcular a função inversa: basta trocar x por y e vice-versa. Assim: x = – 5.y + 15 5.y = – x +15 y = – x / 5 + 15/5 y = – x / 5 + 3 (função inversa) Por fim, a raiz é calculada fazendo y = 0. Assim: 0 = – x / 5 + 3 → x / 5 = 3 → x = 3 . 5 → x = 15 07. Resposta: E. C(x) = 𝑥 2 + 10000 F(x) = 2 3 𝑥 f(x) = c(x) 2 3 𝑥 > 𝑥 2 + 10000 2 3 𝑥 − 𝑥 2 > 10000 4𝑥−3𝑥 6 = 10000 4𝑥−3𝑥 6 = 10000 x = 10000 1 6 x = 60000 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 179 Substituindo no faturamento temos: F(x) = 2 3 60000 = 40.000 Se tivermos um lucro de 60.000 – 40.000 de faturamento, logo o nosso faturamento mínimo é de 20.000. Portanto o resultado final é de R$ 20.000,00. 08. Resposta: C. Para pertencer a uma função polinomial do 1º grau decrescente, o primeiro ponto deve estar em uma posição “mais alta” do que o 2º ponto. Vamos analisar as alternativas: ( A ) os pontos Q e R estão no 1º quadrante, mas Q está em uma posição mais baixa que o ponto R, e, assim, a função é crescente. ( B ) o ponto N está no eixo y abaixo do zero, e o ponto P está no eixo x à direita do zero, mas N está em uma posição mais baixa que o ponto P, e, assim, a função é crescente. ( D ) o ponto L está no 3º quadrante e o ponto M está no 1º quadrante, e L está em uma posição mais baixa do que o ponto M, sendo, assim, crescente. ( C ) o ponto S está no 2º quadrante e o ponto T está no 4º quadrante, e S está em uma posição mais alta do que o ponto T, sendo, assim, decrescente. 09. Resposta: A. Primeiramente, vamos calcular os valores de a e b: Sabendo que f(x) = y , temos que y = ax + b. * a: basta substituir os pontos T (0, 4) e V (–1, 3) na equação. Assim: ( T ) 4 = a.0 + b , ou seja, b = 4 ( V ) 3 = a.( – 1) + b a = 4 – 3 = 1 Portanto, a função fica: y = x + 4 Por fim, a raiz é calculada fazendo y = 0. Assim: 0 = x + 4 , ou seja, x = – 4 10. Resposta: C. Vamos utilizar a função T(h) = 23 + 2.h, onde T é a temperatura e h é a profundidade. Assim: A temperatura aumenta: 1200 / 80 = 15 partes Assim: 15 . 2 = 30º C Assim: 23º C + 30º C = 53º C INEQUAÇÃO DO 1º GRAU Inequação é toda sentença aberta expressa por uma desigualdade. Uma inequação do 1º grau pode ser expressa por: ax + b > 0 ; ax + b ≥ 0 ; ax + b < 0 ; ax + b ≤ 0 , onde a ∈ R* e b ∈ R. A expressão à esquerda do sinal de desigualdade chama-se primeiro membro da inequação. A expressão à direita do sinal de desigualdade chama-se segundo membro da inequação. Propriedades - Aditiva: Uma desigualdade não muda de sentido quando adicionamos ou subtraímos um mesmo número aos seus dois membros. Inequação do 1º Grau; Inequação do 1º Grau com duas variáveis 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 180 - Multiplicativa: Aqui teremos duas situações que devemos ficar atentos: 1º) Uma desigualdade não muda de sentido quando multiplicamos ou dividimos seus dois membros por um mesmo número positivo. 2º) Uma desigualdade muda de sentido quando multiplicamos ou dividimos seus dois membros por um mesmo número negativo. Resolução prática de inequações do 1º grau: resolver uma inequação é determinar o seu conjunto verdade a partir de um conjunto universo dado. A resolução de inequações do 1º grau é feita procedendo de maneira semelhante à resolução de equações, ou seja, transformando cada inequação em outra inequação equivalente mais simples, até se obter o conjunto verdade. Exemplo: Resolver a inequação 4(x – 2) ≤ 2 (3x + 1) + 5, sendo U = Q. 1º passo: vamos aplicar a propriedade distributiva 4(x – 2) ≤ 2 (3x + 1) + 5 → 4x – 8 ≤ 6x + 2 + 5 2º passo: agrupamos os termos semelhantes da desigualdade e reduzimos os mesmos. 4x – 6x ≤ 2 + 5 + 8 → -2x ≤ 15 3º passo: multiplicamos por -1, e invertemos o sentido da desigualdade. -2x ≤ 15 → -2x ≥ 15 4º passo: passamos o -2 para o outro lado da desigualdade dividindo 𝑥 ≥ − 15 2 Logo: U = {x ϵ Q | x ≥ -15/2} Vejamos mais um exemplo: Resolver a inequação – 5x + 10 ≥ 0 em U = R -5x + 10 ≥ 0 → -5x ≥ -10, como o sinal do algarismo que acompanha x é negativo, multiplicamos por (- 1) ambos os lados da desigualdade → 5x ≤ 10 (ao multiplicarmos por -1 invertemos o sinal da desigualdade) → x ≤ 2. S = {x є R | x ≤ 2} Um outro modo de resolver o mesmo exemplo é através do estudo do sinal da função: y = -5x + 10, fazemos y = 0 (como se fossemos achar o zero da função) 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 181 -5x + 10 = 0 → -5x = -10 → 5x = 10 → x = 2. Temos uma função do 1º grau decrescente, pois a < 0 (a = -5 < 0). Como queremos os valores maiores e iguais, pegamos os valores onde no gráfico temos o sinal de ( + ) , ou seja os valores que na reta são menores e iguais a 2; x ≤ 2. - Inequações do 1º grau com duas variáveis Denominamos inequação toda sentença matemáticaaberta por uma desigualdade. As inequações podem ser escritas das seguintes formas: ax + b > 0; ax + b < 0; ax + b ≥ 0; ax + b ≤ 0. Onde a, b são números reais com a ≠ 0. - Representação gráfica de uma inequação do 1º grau com duas variáveisMétodo prático: 1) Substituímos a desigualdade por uma igualdade. 2) Traçamos a reta no plano cartesiano. 3) Escolhemos um ponto auxiliar, de preferência o ponto (0, 0) e verificamos se o mesmo satisfaz ou não a desigualdade inicial. 3.1) Em caso positivo, a solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar. 3.2) Em caso negativo, a solução da inequação corresponde ao semiplano oposto aquele ao qual pertence o ponto auxiliar. Exemplo: Vamos representar graficamente a inequação 2x + y ≤ 4. Substituindo o ponto auxiliar (0, 0) na inequação 2x + y ≤ 4. Verificamos: 2.0 + 0 ≤ 4 → 0 ≤ 4, a afirmativa é positiva, pois o ponto auxiliar satisfaz a inequação. A solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar (0, 0). 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 182 Questões 01. (OBM) Quantos são os números inteiros x que satisfazem à inequação 3 < √x < 7? (A) 13; (B) 26; (C) 38; (D) 39; (E) 40. 02. (ASSISTENTE ADMINISTRATIVO) A pontuação numa prova de 25 questões é a seguinte: + 4 por questão respondida corretamente e –1 por questão respondida de forma errada. Para que um aluno receba nota correspondente a um número positivo, deverá acertar no mínimo: (A) 3 questões (B) 4 questões (C) 5 questões (D) 6 questões (E) 7 questões 03. (Tec. enfermagem/PM) O menor número inteiro que satisfaz a inequação 4x + 2 (x-1) > x – 12 é: (A) -2. (B) -3. (C) -1. (D) 4. (E) 5. 04. (AUX. TRT 6ª/FCC) Uma pessoa, brincando com uma calculadora, digitou o número 525. A seguir, foi subtraindo 6, sucessivamente, só parando quando obteve um número negativo. Quantas vezes ela apertou a tecla correspondente ao 6? (A) 88. (B) 87. (C) 54. (D) 53. (E) 42. 05. (CFSD/PM) Baseado na figura abaixo, o menor valor inteiro par que o número x pode assumir para que o perímetro dessa figura seja maior que 80 unidades de comprimento é: (A) 06. (B) 08. (C) 10. (D) 12. (E) 14. 06. (MACK) – Em N, o produto das soluções da inequação 2x – 3 ≤ 3 é: (A) maior que 8. (B) 6. (C) 2. (D) 1. (E) 0. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 183 07. (SEE/AC – Professor de Ciências da Natureza Matemática e suas Tecnologias – FUNCAB) Determine os valores de que satisfazem a seguinte inequação: 3𝑥 2 + 2 ≤ 𝑥 2 − 3 (A) x > 2 (B) x ≤ - 5 (C) x > - 5 (D) x < 2 (E) x ≤ 2 08. (UEAP – Técnico em Planejamento, Orçamento e Finanças – Ciências Contábeis – CS- UFG) O dono de um restaurante dispõe de, no máximo, R$ 100,00 para uma compra de batata e feijão. Indicando por X e Y os valores gastos, respectivamente, na compra de batata e de feijão, a inequação que representa esta situação é: (A) X + Y > 100 (B) X + Y ≤ 100 (C) 𝑋 𝑌 > 100 (D) 𝑋 𝑌 ≤ 100 Respostas 01. Resposta: D. Como só estamos trabalhando com valores positivos, podemos elevar ao quadrado todo mundo e ter 9 < x < 49, sendo então que x será 10, 11, 12, 13, 14, ..., 48. Ou seja, poderá ser 39 valores diferentes. 02. Resposta: D. Se a cada x questões certas ele ganha 4x pontos então quando erra (25 – x) questões ele perde (25 – x)(-1) pontos, a soma desses valores será positiva quando: 4X + (25 -1 )(-1) > 0 → 4X – 25 + x > 0 → 5x > 25 → x > 5 O aluno deverá acertar no mínimo 6 questões. 03. Resposta: C. 4x + 2 – 2 > x -12 4x + 2x – x > -12 +2 5x > -10 x > -2 Se enumerarmos nosso conjunto verdade teremos: V= {-1,0,1, 2,...}, logo nosso menor número inteiro é -1. 04. Resposta: A. Vamos chamar de x o número de vezes que ele apertou a calculadora 525 – 6x < 0 (pois o resultado é negativo) -6x < -525. (-1) → 6x > 525 → x > 87,5; logo a resposta seria 88(maior do que 87,5). 05. Resposta: B. Perímetro soma de todos os lados de uma figura: 6x – 8 + 2. (x+5) + 3x + 8 > 80 6x – 8 + 2x + 10 + 3x + 8 > 80 11x + 10 > 80 11x > 80 -10 x > 70/11 x > 6,36 Como tem que ser o menor número inteiro e par, logo teremos 8. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 184 06 . Resposta: E. 2x ≤ 3+3 2x ≤ 6 x ≤ 3 Como ele pede o produto das soluções, teremos: 3.2.1.0,...= 0; pois todo número multiplicado por zero será ele mesmo. 07. Resposta: B. 3𝑥 2 + 2 ≤ 𝑥 2 − 3 → 3𝑥 2 − 𝑥 2 ≤ −3 − 2 → 2𝑥 2 ≤ −5 → 𝑥 ≤ −5 08. Resposta: B. Batata = X Feijão = Y O dono não pode gastar mais do que R$ 100,00(ele pode gastar todo o valor e menos do que o valor), logo: X + Y ≤ 100 Chama-se função do 2º grau, função quadrática, função polinomial do 2º grau ou função trinômio do 2º grau, toda função f de R em R definida por um polinômio do 2º grau da forma: Com a, b e c reais e a ≠ 0. Onde: a é o coeficiente de x2 b é o coeficiente de x c é o termo independente Exemplos: y = x2 – 5x + 6, sendo a = 1, b = – 5 e c = 6 y = x2 – 16, sendo a = 1, b = 0 e c = – 16 f(x) = x2, sendo a = 1, b = 0 e c = 0 f(x) = 3x2 + 3x, sendo a = 3 , b = 3 e c = 0 Representação gráfica da Função O gráfico da função é constituído de uma curva aberta chamada de parábola. Vejamos a trajetória de um projétil lançado obliquamente em relação ao solo horizontal, ela é uma parábola cuja concavidade está voltada para baixo. Função do 2º Grau 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 185 Exemplo: Se a função f de R em R definida pela equação y = x2 + x. Atribuindo à variável x qualquer valor real, obteremos em correspondência os valores de y, vamos construir o gráfico da função: x y -3 6 -2 2 -1 0 -1/2 -1/4 0 0 1 2 2 6 Concavidade da Parábola No caso das funções definida por um polinômio do 2º grau, a parábola pode ter sua concavidade voltada para cima (a > 0) ou voltada para baixo (a < 0). A concavidade é determinada pelo valor do a (positivo ou maior que zero / negativo ou menor que zero). Esta é uma característica geral para a função definida por um polinômio do 2º grau. Vértice da parábola Toda parábola tem um ponto de ordenada máxima ou ponto de ordenada mínima, a esse ponto denominamos vértice. Dado por V (xv , yv). - Eixo de simetria É aquele que dado o domínio a imagem é a mesma. Isso faz com que possamos dizer que a parábola é simétrica a reta que passa por xv, paralela ao eixo y, na qual denominamos eixo de simetria. Vamos entender melhor o conceito analisando o exemplo: y = x2 + 2x – 3 (início do assunto). 1) Como o valor de a > 0 a concavidade está voltada para cima; 2) -1 e 0 são as raízes de f(x); 3) c é o valor onde a curva corta o eixo y neste caso, no 0 (zero) 4) O valor do mínimo pode ser observado nas extremidades (vértice) de cada parábola: -1/2 e - 1/4 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 186 Atribuímos valores a x, achamos valores para y. Temos que: f (-3) = f (1) = 0 f (-2) = f (0) = -3 Conjunto Domínio e Imagem Toda função com Domínio nos Reais (R) que possui a > 0, sua concavidade está voltada para cima, e o seu conjunto imagem é dado por: 𝑰𝒎 = {𝒚 ∈ 𝑹| 𝒚 ≥ −∆ 𝟒𝒂 } 𝒐𝒖 𝑰𝒎 = [ −∆ 𝟒𝒂 ; +∞[ Logo se a < 0, a concavidade estará voltada para baixo, o seu conjunto imagem é dado por: 𝑰𝒎 = {𝒚 ∈ 𝑹| 𝒚 ≤ −∆ 𝟒𝒂 } 𝒐𝒖 𝑰𝒎 = ]−∞; −∆ 𝟒𝒂 ] Coordenadas do vértice da parábola Como visto anteriormente a função apresenta como eixo de simetria uma reta vertical que intercepta o gráfico num ponto chamado de vértice. As coordenadas do vértice são dadas por: Onde: x1 e x2 são as raízes da função. 1759903E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 187 Valor máximo e valor mínimo da função definida por um polinômio do 2º grau - Se a > 0, o vértice é o ponto da parábola que tem ordenada mínima. Nesse caso, o vértice é chamado ponto de mínimo e a ordenada do vértice é chamada valor mínimo da função; - Se a < 0, o vértice é o ponto da parábola que tem ordenada máxima. Nesse caso, o vértice é ponto de máximo e a ordenada do vértice é chamada valor máximo da função. Exemplo: Dado a função y = x2 – 2x – 3 vamos construir a tabela e o gráfico festa função, determinando também o valor máximo ou mínimo da mesma. Como a = 1 > 0, então a função possui um valor mínimo como pode ser observado pelo gráfico. O valor de mínimo ocorre para x = 1 e y = -4. Logo o valor de mínimo é -4 e a imagem da função é dada por: Im = { y ϵ R | y ≥ -4}. Raízes ou zeros da função definida por um polinômio do 2º grau As raízes ou zeros da função quadrática f(x) = ax2 + bx + c são os valores de x reais tais que f(x) = 0, ou seja são valores que deixam a função nula. Com isso aplicamos o método de resolução da equação do 2º grau. ax2 + bx + c = 0 A resolução de uma equação do 2º grau é feita com o auxílio da chamada “fórmula de Bháskara”. a b x .2 , onde, = b2 – 4.a.c As raízes (quando são reais), o vértice e a intersecção com o eixo y são fundamentais para traçarmos um esboço do gráfico de uma função do 2º grau. Forma fatorada das raízes: f (x) = a (x – x1) (x – x2). Esta fórmula é muito útil quando temos as raízes e precisamos montar a sentença matemática que expresse a função. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 188 Estudo da variação do sinal da função Estudar o sinal de uma função quadrática é determinar os valores reais de x que tornam a função positiva, negativa ou nula. Abaixo podemos resumir todos os valores assumidos pela função dado a e Δ (delta). Observe que: Exemplos 1) Considere a função quadrática representada pelo gráfico abaixo, vamos determinar a sentença matemática que a define. Resolução: Como conhecemos as raízes x1 e x2 (x1= -4 e x2 = 0), podemos nos da forma fatorada temos: f (x) = a.[ x – (-4)].[x – 0] ou f (x) = a(x + 4).x . O vértice da parábola é (-2,4), temos: 4 = a.(-2 + 4).(-2) → a = -1 Logo, f(x) = - 1.(x + 4).x → (-x – 4x).x → -x2 – 4x 2) Vamos determinar o valor de k para que o gráfico cartesiano de f(x) = -x2 + (k + 4). x – 5 ,passe pelo ponto (2;3). Resolução: Como x = 2 e f(x) = y = 3, temos: 3 = -(2)2 + (k + 4).2 – 5 → 3 = -4 + 2k + 8 – 5 → 2k + 8 – 9 = 3 → 2 k – 1 = 3 → 2k = 3 + 1 → 2k = 4 → k = 2. Questões 01. (CBM/MG – Oficial Bombeiro Militar – FUMARC) Duas cidades A e B estão separadas por uma distância d. Considere um ciclista que parte da cidade A em direção à cidade B. A distância d, em quilômetros, que o ciclista ainda precisa percorrer para chegar ao seu destino em função do tempo t, em Quando Δ > 0, o gráfico corta e tangencia o eixo x em dois pontos distintos, e temos duas raízes reais distintas. Quando Δ = 0, o gráfico corta e tangencia o eixo dos x em um ponto e temos duas raízes iguais. Quando Δ < 0, o gráfico não corta e não tangencia o eixo dos x em nenhum ponto e não temos raízes reais. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 189 horas, é dada pela função 𝑑(𝑡) = 100−𝑡2 𝑡+1 . Sendo assim, a velocidade média desenvolvida pelo ciclista em todo o percurso da cidade A até a cidade B é igual a (A) 10 Km/h (B) 20 Km/h (C) 90 Km/h (D) 100 Km/h 02. (ESPCEX – CADETES DO EXÉRCITO – EXÉRCITO BRASILEIRO) Uma indústria produz mensalmente x lotes de um produto. O valor mensal resultante da venda deste produto é V(x)=3x²-12x e o custo mensal da produção é dado por C(x)=5x²-40x-40. Sabendo que o lucro é obtido pela diferença entre o valor resultante das vendas e o custo da produção, então o número de lotes mensais que essa indústria deve vender para obter lucro máximo é igual a (A) 4 lotes. (B) 5 lotes. (C) 6 lotes. (D) 7 lotes. (E) 8 lotes. 03. (IPEM – TÉCNICO EM METROLOGIA E QUALIDADE – VUNESP) A figura ilustra um arco decorativo de parábola AB sobre a porta da entrada de um salão: Considere um sistema de coordenadas cartesianas com centro em O, de modo que o eixo vertical (y) passe pelo ponto mais alto do arco (V), e o horizontal (x) passe pelos dois pontos de apoio desse arco sobre a porta (A e B). Sabendo-se que a função quadrática que descreve esse arco é f(x) = – x²+ c, e que V = (0; 0,81), pode- se afirmar que a distância 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ , em metros, é igual a (A) 2,1. (B) 1,8. (C) 1,6. (D) 1,9. (E) 1,4. 04. (POLICIA MILITAR/MG – SOLDADO – POLICA MILITAR) A interseção entre os gráficos das funções y = - 2x + 3 e y = x² + 5x – 6 se localiza: (A) no 1º e 2º quadrantes (B) no 1º quadrante (C) no 1º e 3º quadrantes (D) no 2º e 4º quadrantes 05. (PARANAEDUCAÇÃO – MOTORISTA – UEL/COPS) Considere o gráfico da função f a seguir. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 190 Com base no gráfico, assinale a alternativa correta. (A) f(-2) < 0 (B) f(0) = -3 (C) f(1/2) > 0 (D) f(1) = 1 (E) f(2) < 0 06. (PM/SP – SARGENTO CFS – CETRO) Sabe-se que, sob um certo ângulo de tiro, a altura h atingida por uma bala, em metros, em função do tempo t, em segundos, é dada por h(t)=-3t²+15t. Portanto, é correto afirmar que, depois de 3s, a bala atingirá (A) 18 metros. (B) 20 metros. (C) 27 metros. (D) 32 metros. 07. (PETROBRAS – TÉCNICO AMBIENTAL JÚNIOR – CESGRANRIO) Sejam f(x)=-2x²+4x+16 e g(x)=ax²+bx+c funções quadráticas de domínio real, cujos gráficos estão representados acima. A função f(x) intercepta o eixo das abscissas nos pontos P(xP,0) e M(xM,0) e g(x), nos pontos (1,0) e Q(xQ,0). Se g(x) assume valor máximo quando x=xM, conclui-se que xQ é igual a: (A) 3 (B) 7 (C) 9 (D) 11 (E) 13 08. (TRANSPETRO – TÉCNICO DE ADMINISTRAÇÃO E CONTROLE JÚNIOR – CESGRANRIO) A raiz da função f(x) = 2x − 8 é também raiz da função quadrática g(x) = ax²+ bx + c. Se o vértice da parábola, gráfico da função g(x), é o ponto V(−1, −25), a soma a + b + c é igual a: (A) − 25 (B) − 24 (C) − 23 (D) − 22 (E) – 21 09. (PM/SP – OFICIAL – VUNESP) Na figura, tem-se o gráfico de uma parábola. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 191 Os vértices do triângulo AVB estão sobre a parábola, sendo que os vértices A e B estão sobre o eixo das abscissas e o vértice V é o ponto máximo da parábola. A área do triângulo AVB, cujas medidas dos lados estão em centímetros, é, em centímetros quadrados, igual a (A) 8. (B) 9. (C) 12. (D) 14. (E) 16. 10. (CREA/PR – AGENTE ADMINISTRATIVO – FUNDATEC) Supondo que o valor d (em milhares de reais) gasto com cimento por uma prefeitura, de janeiro a dezembro de 2011, pode ser aproximado pelo modelo d(t)= − t2 + 12t + 13, 1 ≤ t ≤ 12, em que t representa o mês, com t=1 correspondendo a janeiro, qual o mês em que a prefeitura teve o maior gasto com cimento? (A) Janeiro. (B) Maio. (C) Junho. (D) Setembro. (E) Dezembro. 11. (BRB – Escriturário – CESPEUnB) Ao vender x milhares unidades de determinado produto, a receita, em reais, obtida pela fábrica é expressa pela função f(x) = -10.000(x2– 14x + 13). O custo de produção desses x milhares de unidades, também em reais, é estimado em g(x) = 20.000(x + 3,5). Considerando apenas a receita e o custo relativos a esse produto, julgue o próximo item. Com a venda de qualquer quantia do produto, superior a 2.000 unidades, o lucro líquido da fábrica será sempre positivo. (certo) (errado) 12. (BRB – Escriturário – CESPEUnB) Ao vender x milhares unidades de determinado produto, a receita, em reais, obtida pela fábrica é expressa pela função f(x) = -10.000(x2 – 14x+ 13). O custo de produção desses x milhares de unidades, também em reais, é estimado em g(x) = 20.000(x + 3,5). Considerando apenas a receita e o custo relativos a esse produto, julgue o próximo item. O lucro líquido máximo da fábrica será obtido quando forem vendidas 6.000 unidades do produto. (certo) (errado) Respostas 01. Resposta: A. Vamos calcular a distância total, fazendo t = 0: 𝑑(0) = 100−02 0+1 = 100𝑘𝑚 Agora, vamos substituir na função: 0 = 100−𝑡2 𝑡+1 100 – t² = 0 – t² = – 100 . (– 1) t² = 100 𝑡 = √100 = 10𝑘𝑚/ℎ 02. Resposta: D. L(x)=3x²-12x-5x²+40x+40 L(x)=-2x²+28x+40 𝑥𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 = − 𝑏 2𝑎 = − 28 −4 = 7 𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠 03. Resposta: B. C=0,81, pois é exatamente a distância de V F(x)=-x²+0,81 0=-x²+0,81 X²=0,81 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 192 X=0,9 A distância AB é 0,9+0,9=1,8 04. Resposta: A. -2x+3=x²+5x-6 X²+7x-9=0 =49+36=85 𝑥 = −7 ± √85 2 𝑥1 = −7 + 9,21 2 = 1,105 𝑥2 = −7 − 9,21 2 = −8,105 Para x=1,105 Y=-2.1,105+3=0,79 Para x=-8,105 Y=19,21 Então a interseção ocorre no 1º e no 2º quadrante. 05. Resposta: B. f(-2)>0 f(0)=-3 F(1/2)<0 F(1)<0 F(2)=0 06. Resposta: A. ℎ(3) = −3 ∙ 32 + 15 ∙ 3 = 18 07. Resposta: B. ∆= 16 + 128 = 144 𝑥 = −4 ± 12 −4 𝑥1 = −2 𝑥2 = 4 − 𝑏 2𝑎 = 4 −𝑏 = 8𝑎 A soma das raízes é –b/a − 𝑏 𝑎 = 8 Se já sabemos que uma raiz é 1: 1 + 𝑥𝑄 = 8 𝑥𝑄 = 7 08. Resposta: E. 2x-8=0 2x=8 X=4 𝑥𝑣 = 𝑥1 + 𝑥2 2 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 193 −1 = 4 + 𝑥2 2 𝑥2 = −2 − 4 = −6 Lembrando que para encontrar a equação, temos: (x - 4)(x + 6) = x² + 6x - 4x - 24 = x² + 2x - 24 a=1 b=2 c=-24 a + b + c = 1 + 2 – 24 = -21 09. Resposta: A. As raízes são -1 e 3 Sendo função do 2º grau: -(x²-Sx+P)=0(concavidade pra baixo a<0) -x²+Sx-P=0 S=-1+3=2 P=-13=-3 -𝑥2 + 2𝑥 + 3 = 0 ℎ𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 = 𝑉𝑦 = − ∆ 4𝑎 ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 = 4 + 12 = 16 ℎ𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 = 4 Base: -1até 0 e 0 até 3 Base: 1+3=4 𝐴𝑡𝑟𝑖Â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 = 𝑏 ∙ ℎ 2 = 4 ∙ 4 2 = 8𝑐𝑚² 10. Resposta: C. Maior gasto corresponde ao maior valor de X. 𝑥𝑣 = − 𝑏 2𝑎 = − 12 −2 = 6 6 corresponde ao mês de junho. 11. Resposta: ERRADO. O lucro da fábrica é obtido pela diferença entre receita e custo: L(x) = R(x) – C(x) L(x) = f(x) – g(x) L(x) = - 10.000(x2 – 14x + 3) – 20.000(x + 3,5) L(x) = - 10.000x2 + 140.000x – 130.000 – 20.000x – 7.000x L(x) = - 10.000x2 + 120.000x – 200.000 Resolvendo a equação: - 10.000x2 + 120.000x – 200.000 = 0 (cortando 4 zeros) - x2 + 12x – 20 = 0 , a = -1, b = 12 e c = -20 ∆ = b2 – 4ac → ∆ = 122 – 4.(- 1).(- 20) → ∆ = 144 – 80 → ∆ = 64 𝑥 = −𝑏±√∆ 2𝑎 𝑥 = −12±√64 2.(−1) = −12±8 −2 → 𝑥 = −12+8 −2 = −4 −2 = 2 ou 𝑥 = −12−8 −2 = −20 −2 = 10 Como, pelo enunciado, x está em milhares: x = 2.000 ou x= 10.000, temos que fazer o gráfico da função. O a da função é negativo, a concavidade parábola é voltada para baixo. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 194 Como podemos ver pelo gráfico com a venda de x milhares entre 2000 e 10000 o lucro será positivo, acima de 10000 o lucro será negativo. 12. Resposta: CERTO. Mesma equação do exercício anterior, o lucro máximo será alcançado quando forem vendidas xv milhares de unidades. 𝑥𝑣 = −𝑏 2𝑎 = −120.000 2.(−10.000) = −120.000 −20.000 = 6, como x é em milhares, x = 6.000 Chamamos de inequação do 2º toda desigualdade pode ser representada da seguinte forma: ax2 + bx + c > 0 , ax2 + bx + c < 0 , ax2 + bx + c ≥ 0 ou ax2 + bx + c ≤ 0 A sua resolução depende do estudo do sinal da função y = ax2 + bx + c , para que possamos determinar os valores reais de x para que tenhamos, respectivamente: y > 0 , y < 0 , y ≥ 0 ou y ≤ 0. E para o estudo do sinal, temos os gráficos abaixo: a > 0 a < 0 Para melhor entendimento vejamos alguns exemplos: 1) Resolver a inequação 3x² + 10x + 7 < 0. Δ = b2 – 4.a.c → Δ = 102 – 4.3.7 = 100 – 84 = 16 𝑥 = −10 ± √16 2.3 → 𝑥 = −10 ± 4 6 → { 𝑥′ = −10 + 4 6 = −6 6 = −1 𝑥′′ = −10 − 6 6 = − 14 6 = − 7 3 Inequação do 2º Grau 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 195 Agora vamos montar graficamente o valor para que assim achemos os valores que satisfaçam a mesma. Como queremos valores menores que zero, vamos utilizar o intervalo onde os mesmos satisfaçam a inequação, logo a solução para equação é: S = {x ϵ R | -7/3 < x < -1} 2) Determine a solução da inequação x² – 4x ≥ 0. 𝑥 = −(−4) ± √16 2 → 𝑥 = 4 ± 4 2 { 𝑥′ = 4 + 4 2 = 4 𝑥′′ = 4 − 4 2 = 0 Graficamente temos: Observe que ao montarmos no gráfico conseguimos visualizar o intervalo que corresponde a solução que procuramos. Logo: S = {x ϵ R | x ≤ 0 ou x ≥ 4} Questões 01. (VUNESP) O conjunto solução da inequação 9x2 – 6x + 1 ≤ 0, no universo do números reais é: (A) ∅ (B) R (C) { 1 3 } (D) {𝑥 ∈ 𝑅|𝑥 ≥ 1 3 } (E) {𝑥 ∈ 𝑅|𝑥 ≠ 1 3 } 02. (PUC-MG) O produto dos elementos do conjunto 𝐴 = {𝑥 ∈ 𝑁|(𝑥 − 2). (7 − 𝑥) > 0} é: (A) 60 (B) 90 (C) 120 (D) 180 (E) 360 03. Em R, o domínio mais amplo possível da função, dada por 𝑓(𝑥) = 1 √9−𝑥2 , é o intervalo: (A) [0; 9] (B) ]0; 3[ (C) ]- 3; 3[ (D) ]- 9; 9[ (E) ]- 9; 0[ Respostas 01. Resposta: C. Resolvendo por Bháskara: ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 196 ∆= (−6)2 − 4.9.1 ∆= 36 − 36 = 0 𝑥 = −𝑏±√∆ 2𝑎 𝑥 = −(−6)±√0 2.9 𝑥 = 6±0 18 = 6 18 = 1 3 (delta igual a zero, duas raízes iguais) Fazendo o gráfico, a > 0 parábola voltada para cima: S = { 1 3 } 02. Resposta: E. (x – 2).(7 – x) > 0 (aplicando a distributiva) 7x – x2 – 14 + 2x > 0 - x2 + 9x – 14 > 0 ∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐 ∆= 92 − 4. (−1). (−14) ∆= 81 − 56 = 25 𝑥 = −9±√25 2.(−1) 𝑥 = −9±5 −2 𝑥1 = −9+5 −2 = −4 −2 = 2 ou 𝑥2 = −9−5 −2 = −14 −2 = 7 Fazendo o gráfico, a < 0 parábola voltada para baixo: a solução é 2 < x < 7, neste intervalo os números naturais são: 3, 4, 5 e 6. 3.4.5.6 = 360 03. Resposta: C. Para que exista a raiz quadrada da função temos que ter 9 – x2 ≥ 0. Porém como o denominador da fração tem que ser diferente de zero temos que 9 – x2 > 0. - x2 + 9 >0 As soluções desta equação do 2° grau são 3 e – 3. Fazendo o gráfico, a < 0, parábola voltada para baixo: A solução é – 3 < x < 3 ou ]- 3; 3[ 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 197 Inequação Produto Chama-se inequação-produto toda inequação do tipo: 𝒇(𝒙). 𝒈(𝒙) < 𝟎, 𝒇(𝒙). 𝒈(𝒙) ≤ 𝟎, 𝒇(𝒙). 𝒈(𝒙) > 𝟎 𝒐𝒖 𝒇(𝒙). 𝒈(𝒙) ≥ 𝟎 Resolver uma inequação produto consiste em encontrar os valores de x que satisfazem a condição estabelecida pela inequação. Para isso devemos estudar o sinal de cada função e também do conjunto solução: Exemplos: 1) Resolver a inequação (x + 2). (-2x + 3) ≥0. Método para resolução: 1º) Vamos resolver cada função (encontrar o zero de cada função): f(x) = x + 2 x + 2 = 0 → x = -2 Como o valor de a > 0, logo a função é crescente. g(x) = -2x + 3 -2x + 3 = 0 → -2x = -3 → x = -3 / -2 → x = 3/2 Como o valor de a < 0, logo a função é decrescente. 2º) Colocamos em um chamado quadro de sinais, cada função e resolvemos através do sinal (aplicando a regra do sinais válida para multiplicação e divisão) do produto f(x). g(x), temos: Solução: 𝑺 = {𝒙 ∈ 𝑹| − 𝟐 ≤ 𝒙 ≤ 𝟑 𝟐 } Inequação Produto e Quociente Observar os intervalos, se são aberto (< ou >) / fechados (≤ ou ≥), para que a resolução satisfaça a solução. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 198 2) (2 - x). (-x2+ 6x - 5) ≤ 0 S = {x ϵ R| 1 ≤ x ≤ 2 e x 5} Inequação Quociente Chama-se inequação-quociente toda inequação do tipo: 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) > 𝟎, 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) ≥ 𝟎, 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) < 𝟎 𝒐𝒖 𝒇(𝒙) 𝒈(𝒙) ≤ 𝟎 , 𝒄𝒐𝒎 𝒈(𝒙) ≠ 𝟎. A regra de resolução e sinais da inequação produto é a mesma para quociente. Exemplos: 1) 𝟑𝒙 − 𝟒 𝒙−𝟐 > 𝟎 f(x) = 3x - 4 3x – 4 = 0 → 3x = 4 → x = 4/3 Como o valor de a > 0, logo a função é crescente. g(x) = x - 2 x – 2 = 0 → x = 2 Como o valor de a > 0, logo a função é crescente. No quadro de sinais: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 199 2) 𝑥+5 𝑥−2 ≥ 0 f(x) = x + 5 = 0 → x = -5 g(x) = x – 2 = 0 → x = 2 Observe que no 2 a “bolinha fica aberta”, pois se incluirmos o mesmo na resolução teremos g(x) = 0, e como por lei de formação, nosso denominador não pode ser zero. Solução: S= {x ϵ R | x ≤ -5 e x > 2} Questões 01. (PUC – PR) Determine a solução da inequação (x – 2). (– x² + 3x + 10) > 0, em relação ao conjunto dos números reais. 02. (FGV–SP) Determine os valores reais de x para os quais (x² – 8x +12). (x² – 5x) < 0. 03. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) O maior número inteiro que pertence ao conjunto Solução da inequação é: (A) 0 (B) -1 (C) - 3 (D) - 6 (E) - 7 Respostas 01. Resposta: S = {x ϵ R / x < -2 ou 2< x < 5} f(x) = x – 2 f(x) = 0 x – 2 = 0 → x = 2 g(x) = -x2 + 3x + 10 → Δ = 49 x' = -2 ou x’’ = 5 Montando o produto teremos: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 200 02. Resposta: S = {x ϵ R /0 < x < 2 ou 5 < x < 6} f(x) = x2 – 8x + 12 Δ = 16 x' = 2 e x’’ = 6 g(x) = x2 – 5x x.(x – 5) = 0 → x’ = 0 e x’’ = 5 Montando o produto temos: 03. Resposta: E. Resolvendo: f(x) = x2 + 9x + 18 → 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 → 𝑥 = −9 ± √92 − 4.1.18 2.1 → −9 ± √81 − 72 2 → −9 ± √9 2 → −9 ± 3 2 𝑥′ = −9 + 3 2 = −6 2 = −3 𝑜𝑢 𝑥′′ = −9− 3 2 = −12 2 = −6 g(x) = -x – 3 → -x – 3 = 0 → -x = 3 .(-1) → x = - 3 No quadro de sinais: Solução: S = {x ϵ R | x < -6}, então o inteiro maior da resolução é -7, pois -6 não faz parte do intervalo. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 201 SEQUÊNCIAS Podemos, no nosso dia-a-dia, estabelecer diversas sequências como, por exemplo, a sucessão de cidades que temos numa viagem de automóvel entre Brasília e São Paulo ou a sucessão das datas de aniversário dos alunos de uma determinada escola. Podemos, também, adotar para essas sequências uma ordem numérica, ou seja, adotando a1 para o 1º termo, a2 para o 2º termo até an para o n-ésimo termo. Dizemos que o termo an é também chamado termo geral das sequências, em que n é um número natural diferente de zero. Evidentemente, daremos atenção ao estudo das sequências numéricas. As sequências podem ser finitas, quando apresentam um último termo, ou, infinitas, quando não apresentam um último termo. As sequências infinitas são indicadas por reticências no final. Exemplos: - Sequência dos números primos positivos: (2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, ...). Notemos que esta é uma sequência infinita com a1 = 2; a2 = 3; a3 = 5; a4 = 7; a5 = 11; a6 = 13 etc. - Sequência dos números ímpares positivos: (1, 3, 5, 7, 9, 11, ...). Notemos que esta é uma sequência infinita com a1 = 1; a2 = 3; a3 = 5; a4 = 7; a5 = 9; a6 = 11 etc. - Sequência dos algarismos do sistema decimal de numeração: (0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9). Notemos que esta é uma sequência finita com a1 = 0; a2 = 1; a3 = 2; a4 = 3; a5 = 4; a6 = 5; a7 = 6; a8 = 7; a9 = 8; a10 = 9. 1. Igualdade As sequências são apresentadas com os seus termos entre parênteses colocados de forma ordenada. Sucessões que apresentarem os mesmos termos em ordem diferente serão consideradas sucessões diferentes. Duas sequências só poderão ser consideradas iguais se, e somente se, apresentarem os mesmos termos, na mesma ordem. Exemplo A sequência (x, y, z, t) poderá ser considerada igual à sequência (5, 8, 15, 17) se, e somente se, x = 5; y = 8; z = 15; e t = 17. Notemos que as sequências (0, 1, 2, 3, 4, 5) e (5, 4, 3, 2, 1, 0) são diferentes, pois, embora apresentem os mesmos elementos, eles estão em ordem diferente. 2. Formula Termo Geral Podemos apresentar uma sequência através de um determinado valor atribuído a cada de termo an em função do valor de n, ou seja, dependendo da posição do termo. Esta formula que determina o valor do termo an é chamada formula do termo geral da sucessão. Exemplos: - Determinar os cincos primeiros termos da sequência cujo termo geral e igual a: an = n2 – 2n,com n ∈ N*. Teremos: - se n = 1 ⇒ a1 = 12 – 2. 1 ⇒ a1 = 1 – 2 = - 1 - se n = 2 ⇒ a2 = 22 – 2. 2 ⇒ a2 = 4 – 4 = 0 - se n = 3 ⇒ a3 = 32 – 2. 3 ⇒ a3 = 9 – 6 = 3 - se n = 4 ⇒ a4 = 42 – 4. 2 ⇒ a4 =16 – 8 = 8 - se n = 5 ⇒ a5 = 52 – 5. 2 ⇒ a5 = 25 – 10 = 15 - Determinar os cinco primeiros termos da sequência cujo termo geral é igual a: an = 3n + 2, com n ∈ N*. - se n = 1 ⇒ a1 = 3.1 + 2 ⇒ a1 = 3 + 2 = 5 Sequência - P.A. e P.G. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 202 - se n = 2 ⇒ a2 = 3.2 + 2 ⇒ a2 = 6 + 2 = 8 - se n = 3 ⇒ a3 = 3.3 + 2 ⇒ a3 = 9 + 2 = 11 - se n = 4 ⇒ a4 = 3.4 + 2 ⇒ a4 = 12 + 2 = 14 - se n = 5 ⇒ a5 = 3.5 + 2 ⇒ a5 = 15 + 2 = 17 - Determinar os termos a12 e a23 da sequência cujo termo geral é igual a: an = 45 – 4n, com n ∈ N*. Teremos: - se n = 12 ⇒ a12 = 45 – 4.12 ⇒ a12 = 45 – 48 = - 3 - se n = 23 ⇒ a23 = 45 – 4.23 ⇒ a23 = 45 – 92 = - 47 3. Lei de Recorrências Uma sequência pode ser definida quando oferecemos o valor do primeiro termo e um “caminho” (uma fórmula) que permite a determinação de cada termo conhecendo-se o seu antecedente. Essa forma de apresentação de uma sucessão é chamada lei de recorrências. Exemplos: - Escrever os cinco primeiros termos de uma sequência em que: a1 = 3 e an+1 = 2an – 4 , em que n ∈ N*. Teremos: o primeiro termo já foi dado. - a1 = 3 - se n = 1 ⇒ a1+1 = 2.a1 – 4 ⇒ a2 = 2.3 – 4 ⇒ a2 = 6 – 4 = 2 - se n = 2 ⇒ a2+1 = 2.a2 – 4 ⇒ a3 = 2.2 – 4 ⇒ a3 = 4 – 4 = 0 - se n = 3 ⇒ a3+1 = 2.a3 – 4 ⇒ a4 = 2.0 – 4 ⇒ a4 = 0 – 4 = - 4 - se n = 4 ⇒ a4+1 = 2.a4 – 4 ⇒ a5 = 2.(-4) – 4 ⇒ a5 = - 8 – 4 = - 12 - Determinar o termo a5 de uma sequência em que: a1 = 12 e an+ 1 = an – 2, em que n ∈ N*. - a1 = 12 - se n = 1 ⇒ a1+1 = a1 – 2 ⇒ a2 = 12 – 2 ⇒ a2=10 - se n = 2 ⇒ a2+1 = a2 – 2 ⇒ a3 = 10 – 2 ⇒ a3 = 8 - se n = 3 ⇒ a3+1 = a3 – 2 ⇒ a4 = 8 – 2 ⇒ a4 = 6 - se n = 4 ⇒ a4+1 = a4 – 2 ⇒ a5 = 6 – 2 ⇒ a5 = 4 Observação 1 Devemos observar que a apresentação de uma sequência através do termo geral é mais pratica, visto que podemos determinar um termo no “meio” da sequência sem a necessidade de determinarmos os termos intermediários, como ocorre na apresentação da sequência através da lei de recorrências. Observação 2 Algumas sequências não podem, pela sua forma “desorganizada” de se apresentarem, ser definidas nem pela lei das recorrências, nem pela formula do termo geral. Um exemplo de uma sequência como esta é a sucessão de números naturais primos que já “destruiu” todas as tentativas de se encontrar uma formula geral para seus termos. Observação 3 Em todo exercício de sequência em que n ∈ N*, o primeiro valor adotado é n = 1. No entanto de no enunciado estiver n > 3, temos que o primeiro valor adotado é n = 4. Lembrando que n é sempre um número natural. A Matemática estuda dois tipos especiais de sequências, uma delas a Progressão Aritmética. PROGRESSÃO ARITMÉTICA (P.A.) Definição: é uma sequência numérica em que cada termo, a partir do segundo termo, é igual ao termo anterior somado com uma constante que é chamada de razão (r). Como em qualquer sequência os termos são chamados de a1, a2, a3, a4,.......,an,.... 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMSHILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 203 Cálculo da razão: a razão de uma P.A. é dada pela diferença de um termo qualquer pelo termo imediatamente anterior a ele. r = a2 – a1 = a3 – a2 = a4 – a3 = a5 – a4 = .......... = an – an – 1 Exemplos: - (5, 9, 13, 17, 21, 25,......) é uma P.A. onde a1 = 5 e razão r = 4 - (2, 9, 16, 23, 30,.....) é uma P.A. onde a1 = 2 e razão r = 7 - (23, 21, 19, 17, 15,....) é uma P.A. onde a1 = 23 e razão r = - 2. Classificação: uma P.A. é classificada de acordo com a razão. 1- Se r > 0 ⇒ a P.A. é crescente. 2- Se r < 0 ⇒ a P.A. é decrescente. 3- Se r = 0 ⇒ a P.A. é constante. Fórmula do Termo Geral Em toda P.A., cada termo é o anterior somado com a razão, então temos: 1° termo: a1 2° termo: a2 = a1 + r 3° termo: a3 = a2 + r = a1 + r + r = a1 + 2r 4° termo: a4 = a3 + r = a1 + 2r + r = a1 + 3r 5° termo: a5 = a4 + r = a1 + 3r + r = a1 + 4r 6° termo: a6 = a5 + r = a1 + 4r + r = a1 + 5r . . . . . . . . . . . . . . . . . . n° termo é: Fórmula da soma dos n primeiros termos Propriedades: 1- Numa P.A. a soma dos termos equidistantes dos extremos é igual à soma dos extremos. Exemplo 1: (1, 3, 5, 7, 9, 11,......) Exemplo 2: (2, 8, 14, 20, 26, 32, 38,......) 𝐚𝐧 = 𝐚𝟏 + (𝐧 − 𝟏). 𝐫 𝐒𝐧 = (𝐚𝟏 + 𝐚𝐧). 𝐧 𝟐 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 204 - como podemos observar neste exemplo, temos um número ímpar de termos. Neste caso sobrou um termo no meio (20) que é chamado de termo médio e é igual a metade da soma dos extremos. Porém, só existe termos médio se houver um número ímpar de termos. 2- Numa P.A. se tivermos três termos consecutivos, o termo médio é igual à média aritmética dos anterior com o posterior. Ou seja, (a1, a2, a3,...) <==> a2 = a3 a1 . Exemplo: P.G. – PROGRESSÃO GEOMETRICA Definição: é uma sequência numérica em que cada termo, a partir do segundo termo, é igual ao termo anterior multiplicado por uma constante que é chamada de razão (q). Como em qualquer sequência os termos são chamados de a1, a2, a3, a4,.......,an,.... Cálculo da razão: a razão de uma P.G. é dada pelo quociente de um termo qualquer pelo termo imediatamente anterior a ele. 𝑞 = 𝑎2 𝑎1 = 𝑎3 𝑎2 = 𝑎4 𝑎3 = ⋯……… = 𝑎𝑛 𝑎𝑛−1 Exemplos: - (3, 6, 12, 24, 48,...) é uma PG de primeiro termo a1 = 3 e razão q = 2 - (-36, -18, -9, −9 2 , −9 4 ,...) é uma PG de primeiro termo a1 = - 36 e razão q = 1 2 - (15, 5, 5 3 , 5 9 ,...) é uma PG de primeiro termo a1 = 15 e razão q = 1 3 - (- 2, - 6, -18, - 54, ...) é uma PG de primeiro termo a1 = - 2 e razão q = 3 - (1, - 3, 9, - 27, 81, - 243, ...) é uma PG de primeiro termo a1 = 1 e razão q = - 3 - (5, 5, 5, 5, 5, 5,...) é uma PG de primeiro termo a1 = 5 e razão q = 1 - (7, 0, 0, 0, 0, 0,...) é uma PG de primeiro termo a1 = 7 e razão q = 0 - (0, 0, 0, 0, 0, 0,...) é uma PG de primeiro termo a1 = 0 e razão q indeterminada Classificação: uma P.G. é classificada de acordo com o primeiro termo e a razão. 1- Crescente: quando cada termo é maior que o anterior. Isto ocorre quando a1 > 0 e q > 1 ou quando a1 < 0 e 0 < q < 1. 2- Decrescente: quando cada termo é menor que o anterior. Isto ocorre quando a1 > 0 e 0 < q < 1 ou quando a1 < 0 e q > 1. 3- Alternante: quando cada termo apresenta sinal contrário ao do anterior. Isto ocorre quando q < 0. 4- Constante: quando todos os termos são iguais. Isto ocorre quando q = 1. Uma PG constante é também uma PA de razão r = 0. A PG constante é também chamada de PG estacionaria. 5- Singular: quando zero é um dos seus termos. Isto ocorre quando a1 = 0 ou q = 0. Fórmula do termo geral Em toda P.G. cada termo é o anterior multiplicado pela razão, então temos: 1° termo: a1 2° termo: a2 = a1.q 3° termo: a3 = a2.q = a1.q.q = a1q2 4° termo: a4 = a3.q = a1.q2.q = a1.q3 5° termo: a5 = a4.q = a1.q3.q = a1.q4 . . . . . . . . . . . . . . . n° termo é: 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 205 Soma dos n primeiros termos Soma dos infinitos termos (ou Limite da soma) Vamos ver um exemplo: Seja a P.G. (2, 1, ½, ¼, 1/8, 1/16, 1/32,.....) de a1 = 2 e q = 1 2 se colocarmos na forma decimal, temos (2; 1; 0,5; 0,25; 0,125; 0,0625; 0,03125;.....) se efetuarmos a somas destes termos: 2 + 1 = 3 3 + 0,5 = 3,5 3,5 + 0,25 = 3,75 3,75 + 0,125 = 3,875 3,875 + 0,0625 = 3,9375 3,9375 + 0,03125 = 3,96875 . . . Como podemos observar o número somado vai ficando cada vez menor e a soma tende a um certo limite. Então temos a seguinte fórmula: Utilizando no exemplo acima: 𝑆 = 2 1− 1 2 = 2 1 2 = 4, logo dizemos que esta P.G. tem um limite que tenda a 4. Produto da soma de n termos Temos as seguintes regras para o produto, já que esta fórmula está em módulo: 1- O produto de n números positivos é sempre positivo. 2- No produto de n números negativos: a) se n é par: o produto é positivo. b) se n é ímpar: o produto é negativo. Propriedades 1- Numa P.G., com n termos, o produto de dois termos equidistantes dos extremos é igual ao produto destes extremos. Exemplos 1: (3, 6, 12, 24, 48, 96, 192, 384,....) Exemplo 2: (1, 2, 4, 8, 16, 32, 64,....) an = a1.qn – 1 𝐒𝐧 = 𝐚𝟏. (𝐪 𝐧 − 𝟏) 𝐪 − 𝟏 𝐒 = 𝐚𝟏 𝟏 − 𝐪 → −𝟏 < 𝐪 < 𝟏 |𝐏𝐧| = √(𝐚𝟏. 𝐚𝐧) 𝐧 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 206 - como podemos observar neste exemplo, temos um número ímpar de termos. Neste caso sobrou um termo no meio (8) que é chamado de termo médio e é igual a raiz quadrada do produto dos extremos. Porém, só existe termos médio se houver um número ímpar de termos. 2- Numa P.G. se tivermos três termos consecutivos, o termo médio é igual à média geométrica do termo anterior com o termo posterior. Ou seja, (a1, a2, a3,...) <==> a2 = √a3. a1. Exemplo: Questões 01. (Pref. Amparo/SP – Agente Escolar – CONRIO) Descubra o 99º termo da P.A. (45, 48, 51,...) (A) 339 (B) 337 (C) 333 (D) 331 02. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Uma sequência inicia-se com o número 0,3. A partir do 2º termo, a regra de obtenção dos novos termos é o termo anterior menos 0,07. Dessa maneira o número que corresponde à soma do 4º e do 7º termos dessa sequência é (A) –6,7. (B) 0,23. (C) –3,1. (D) –0,03. (E) –0,23. 03. Os termos da sequência (10; 8; 11; 9; 12; 10; 13; …) obedecem a uma lei de formação. Se an, em que n pertence a N*, é o termo de ordem n dessa sequência, então a30 + a55 é igual a: (A) 58 (B) 59 (C) 60 (D) 61 (E) 62 04. A soma dos elementos da sequência numérica infinita (3; 0,9; 0,09; 0,009; …) é: (A) 3,1 (B) 3,9 (C) 3,99 (D) 3, 999 (E) 4 05. (EBSERH/ HUSM – UFSM/RS – Analista Administrativo – Administração – AOCP) Observe a sequência: 1; 2; 4; 8;... Qual é a soma do sexto termo com o oitavo termo? (A) 192 (B) 184 (C) 160 (D) 128 (E) 64 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 207 06. (PREF. NEPOMUCENO/MG – TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO – CONSULPLAN) O primeiro e o terceiro termos de uma progressão geométrica crescente são, respectivamente, 4 e 100. A soma do segundo e quarto termos dessa sequência é igual a (A) 210. (B) 250. (C) 360. (D) 480. (E) 520. 07. (TRF 3ª – Analista Judiciário - Informática – FCC) Um tabuleiro de xadrez possui 64 casas. Se fosse possível colocar 1 grão de arroz na primeira casa, 4 grãos na segunda, 16 grãos na terceira, 64 grãos na quarta, 256 na quinta, e assim sucessivamente, o total de grãos de arroz que deveria ser colocado na 64ª casa desse tabuleiro seria igual a (A) 264. (B) 2126. (C) 266. (D) 2128. (E) 2256. 08. (Polícia Militar/SP – Aluno – Oficial – VUNESP) Planejando uma operação de policiamento ostensivo, um oficial desenhou em um mapa três círculos concêntricos de centroP, conforme mostrado na figura. Sabe-se que as medidas dos raios r, r1 e r2 estão, nessa ordem, em progressão geométrica. Se r + r1 + r2 = 52 cm, e r . r2 = 144 cm, então r + r2 é igual, em centímetros, a (A) 36. (B) 38. (C) 39. (D) 40. (E) 42. 09. (EBSERH/HU-UFGD – Técnico em Informática – AOCP) Observe a sequência numérica a seguir: 11; 15; 19; 23;... Qual é o sétimo termo desta sequência? (A) 27. (B) 31. (C) 35. (D) 37. (E) 39 10. (METRÔ/SP – USINADOR FERRAMENTEIRO – FCC) O setor de almoxarifado do Metrô necessita numerar peças de 1 até 100 com adesivos. Cada adesivo utilizado no processo tem um único algarismo de 0 a 9. Por exemplo, para fazer a numeração da peça número 100 são gastos três adesivos (um algarismo 1 e dois algarismos 0). Sendo assim, o total de algarismos 9 que serão usados no processo completo de numeração das peças é igual a (A) 20. (B) 10. (C) 19. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 208 (D) 18. (E) 9. 11. (MPE/AM – AGENTE DE APOIO- ADMINISTRATIVO – FCC) Considere a sequência numérica formada pelos números inteiros positivos que são divisíveis por 4, cujos oito primeiros elementos são dados a seguir. (4, 8, 12, 16, 20, 24, 28, 32,...) O último algarismo do 234º elemento dessa sequência é (A) 0 (B) 2 (C) 4 (D) 6 (E) 8 Respostas 01. Resposta: A. r = 48 – 45 = 3 𝑎1 = 45 𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1)𝑟 𝑎99 = 45 + 98 ∙ 3 = 339 02. Resposta: D. 𝑎𝑛 = 𝑎1 − (𝑛 − 1)𝑟 𝑎4 = 0,3 − 3.0,07 = 0,09 𝑎7 = 0,3 − 6.0,07 = −0,12 𝑆 = 𝑎4 + 𝑎7 = 0,09 − 0,12 = −0,03 03. Resposta: B. Primeiro, observe que os termos ímpares da sequência é uma PA de razão 1 e primeiro termo 10 - (10; 11; 12; 13; …). Da mesma forma os termos pares é uma PA de razão 1 e primeiro termo igual a 8 - (8; 9; 10; 11; …). Assim, as duas PA têm como termo geral o seguinte formato: (1) ai = a1 + (i - 1).1 = a1 + i – 1 Para determinar a30 + a55 precisamos estabelecer a regra geral de formação da sequência, que está intrinsecamente relacionada às duas progressões da seguinte forma: - Se n (índice da sucessão) é ímpar temos que n = 2i - 1, ou seja, i = (n + 1)/2; - Se n é par temos n = 2i ou i = n/2. Daqui e de (1) obtemos que: an = 10 + [(n + 1)/2] - 1 se n é ímpar an = 8 + (n/2) - 1 se n é par Logo: a30 = 8 + (30/2) - 1 = 8 + 15 - 1 = 22 e a55 = 10 + [(55 + 1)/2] - 1 = 37 E, portanto: a30 + a55 = 22 + 37 = 59. 04. Resposta: E. Sejam S as somas dos elementos da sequência e S1 a soma da PG infinita (0,9; 0,09; 0,009;…) de razão q = 0,09/0,9 = 0,1. Assim: S = 3 + S1 Como -1 < q < 1 podemos aplicar a fórmula da soma de uma PG infinita para obter S1: S1 = 0,9/(1 - 0,1) = 0,9/0,9 = 1 → S = 3 + 1 = 4 05. Resposta: C. Esta sequência é do tipo 𝑎𝑛 = 2 𝑛−1 . Assim: 𝑎6 = 2 6−1 = 25 = 32 𝑎8 = 2 8−1 = 27 = 128 A soma fica: 32 + 128 = 160. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 209 06. Resposta: E. 𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞 𝑛−1 𝑎3 = 𝑎1 ∙ 𝑞 2 100 = 4 ∙ 𝑞2 𝑞2 = 25 𝑞 = 5 𝑎2 = 𝑎1 ∙ 𝑞 = 4 ∙ 5 = 20 𝑎4 = 𝑎3 ∙ 𝑞 = 100 ∙ 5 = 500 𝑎2 + 𝑎4 = 20 + 500 = 520 07. Resposta: B. Pelos valores apresentados, é uma PG de razão 4 A64 = ? a1 = 1 q = 4 n = 64 𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞 𝑛−1 𝑎𝑛 = 1 ∙ 4 63 = (22)63 = 2126 08. Resposta: D. Se estão em Progressão Geométrica, então: 𝑟1 𝑟 = 𝑟2 𝑟1 , ou seja, 𝑟1 . 𝑟1 = 𝑟 . 𝑟2. Assim: 𝑟1 2 = 144 𝑟1 = √144 = 12 𝑐𝑚 Sabemos que r + r1 + r2 = 52. Assim: 𝑟 + 12 + 𝑟2 = 52 𝑟 + 𝑟2 = 52 − 12 𝑟 + 𝑟2 = 40 09. Resposta: C. Trata-se de uma Progressão Aritmética, cuja fórmula do termo geral é 𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1). 𝑟 𝑛 = 7; 𝑎1 = 11; 𝑟 = 15 − 11 = 4 Assim, 𝑎7 = 11 + (7 − 1). 4 = 11 + 6.4 = 11 + 24 = 35 10. Resposta: A. 99 = 9 + (𝑛 − 1)10 10𝑛 − 10 + 9 = 99 𝑛 = 10 Vamos tirar o 99 pra ser contato a parte: 10-1=9 99 = 90 + (𝑛 − 1) 𝑛 = 99 − 90 + 1 = 10 São 19 números que possuem o algarismo 9, mas o 99 possui 2 19+1=20 11. Resposta: D. r = 4 𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1)𝑟 𝑎234 = 4 + 233 ∙ 4 = 936 Portanto, o último algarismo é 6. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 210 A Análise Combinatória é a parte da Matemática que desenvolve meios para trabalharmos com problemas de contagem. Ela também é o suporte da Teoria das Probabilidades, e de vital importância para as ciências aplicadas, como a Medicina, a Engenharia, a Estatística entre outras. PRINCÍPIO FUNDAMENTAL DA CONTAGEM-PFC (PRINCÍPIO MULTIPLICATIVO) O princípio multiplicativo ou fundamental da contagem constitui a ferramenta básica para resolver problemas de contagem sem que seja necessário enumerar seus elementos, através da possibilidades dadas. É uma das técnicas mais utilizadas para contagem, mas também dependendo da questão pode se tornar trabalhosa. Exemplos: 1) Imagine que, na cantina de sua escola, existem cinco opções de suco de frutas: pêssego, maçã, morango, caju e mamão. Você deseja escolher apenas um desses sucos, mas deverá decidir também se o suco será produzido com água ou leite. Escolhendo apenas uma das frutas e apenas um dos acompanhamentos, de quantas maneiras poderá pedir o suco? 2) Para ir da sua casa (cidade A) até a casa do seu de um amigo Pedro (que mora na cidade C) João precisa pegar duas conduções: A1 ou A2 ou A3 que saem da sua cidade até a B e B1 ou B2 que o leva até o destino final C. Vamos montar o diagrama da árvore para avaliarmos todas as possibilidades: De forma resumida, e rápida podemos também montar através do princípio multiplicativo o número de possibilidades: Análise Combinatória 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 211 2 x 3 = 6 3) De sua casa ao trabalho, Silvia pode ir a pé, de ônibus ou de metrô. Do trabalho à faculdade, ela pode ir de ônibus, metrô, trem ou pegar uma carona com um colega. De quantos modos distintos Silvia pode, no mesmo dia, ir de casa ao trabalho e de lá para a faculdade? Vejamos, o trajeto é a junção de duas etapas: 1º) Casa → Trabalho: ao qual temos 3 possibilidades 2º) Trabalho → Faculdade: 4 possibilidades. Multiplicando todas as possibilidades (pelo PFC), teremos: 3 x 4 = 12. No total Silvia tem 12 maneiras de fazer o trajeto casa – trabalho – faculdade. FATORIAL DE UM NÚMERO NATURAL É comum aparecerem produtos de fatores naturais sucessivos em problemas de análise combinatória, tais como: 3. 2 . 1 ou 5. 4 . 3 . 2 . 1, por isso surgiu a necessidade de simplificarmos este tipo de notação, facilitando os cálculos combinatórios. Assim, produtos em que os fatores chegam sucessivamente até a unidade são chamados fatoriais. Matematicamente: Dado um número natural n, sendo n є N e n ≥ 2, temos: Onde: n! é o produto de todos os números naturais de 1 até n (lê-se: “n fatorial”) Por convenção temos que: Exemplos: 1) De quantas maneiras podemos organizar 8 alunos em uma fila. Observe que vamos utilizar a mesma quantidade de alunos na fila nas mais variadas posições: Temos que 8! = 8.7.6.5.4.3.2.1 = 40320 2) Dado 9! 5! , qual o valor dessa fração? Observe que o denominador é menor que o numerador, então para que possamos resolver vamos levar o numerador até o valor do denominador e simplificarmos: 9! 5! = 9.8.7.6.5! 5! = 3024 Podemos dizer que, um evento B pode ser feito de n maneiras, então, existem m • n maneiras de fazer e executar o evento B. n! = n. (n – 1 ). (n – 2). ... . 1 0! = 1 1! = 1 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 212 TIPOS DE AGRUPAMENTO Os agrupamentos que não possuem elementos repetidos, são chamamos de agrupamentos simples. Dentre eles temos aqueles onde a ordem é importante e os que a ordem não é importante. Vamos verdetalhadamente cada um deles. - Arranjo simples: agrupamentos simples de n elementos distintos tomados(agrupados) p a p. Aqui a ordem dos seus elementos é o que diferencia. Exemplos: 1) Dados o conjunto S formado pelos números S= {1,2,3,4,5,6} quantos números de 3 algarismos podemos formar com este conjunto? Observe que 123 é diferente de 321 e assim sucessivamente, logo é um Arranjo. Se fossemos montar todos os números levaríamos muito tempo, para facilitar os cálculos vamos utilizar a fórmula do arranjo. Pela definição temos: A n,p (Lê-se: arranjo de n elementos tomados p a p). Então: Utilizando a fórmula: Onde n = 6 e p = 3 An, p = n! (n − p)! → A6,3 = 6! (6 − 3)! = 6! 3! = 6.5.4.3! 3! = 120 Então podemos formar com o conjunto S, 120 números com 3 algarismos. 2) Uma escola possui 18 professores. Entre eles, serão escolhidos: um diretor, um vice-diretor e um coordenador pedagógico. Quantas as possibilidades de escolha? n = 18 (professores) p = 3 (cargos de diretor, vice-diretor e coordenador pedagógico) An, p = n! (n − p)! → A18,3 = 18! (18 − 3)! = 18! 15! = 18.17.16.15! 15! = 4896 grupos - Permutação simples: sequência ordenada de n elementos distintos (arranjo), ao qual utilizamos todos os elementos disponíveis, diferenciando entre eles apenas a ordem. A permutação simples é um caso particular do arranjo simples. É muito comum vermos a utilização de permutações em anagramas (alterações da sequência das letras de uma palavra). Exemplos: 1) Quantos anagramas podemos formar com a palavra CALO? 𝑨𝒏,𝒑 = 𝒏! (𝒏 − 𝒑)! Pn! = n! 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 213 Utilizando a fórmula da permutação temos: n = 4 (letras) P4! = 4! = 4 . 3 . 2 . 1! = 24 . 1! (como sabemos 1! = 1) → 24 . 1 = 24 anagramas 2) Utilizando a palavra acima, quantos são os anagramas que começam com a letra L? P3! = 3! = 3 . 2 . 1! = 6 anagramas que começam com a letra L. - Combinação simples: agrupamento de n elementos distintos, tomados p a p, sendo p ≤ n. O que diferencia a combinação do arranjo é que a ordem dos elementos não é importante. Vemos muito o conceito de combinação quando queremos montar uma comitiva, ou quando temos também de quantas maneiras podemos cumprimentar um grupo ou comitiva, entre outros. Exemplos: 1) Uma escola tem 7 professores de Matemática. Quatro deles deverão representar a escola em um congresso. Quantos grupos de 4 professores são possíveis? Observe que sendo 7 professores, se invertermos um deles de posição não alteramos o grupo formado, os grupos formados são equivalentes. Para o exemplo acima temos ainda as seguintes possibilidades que podemos considerar sendo como grupo equivalentes. P1, P2, P4, P3 – P2, P1, P3, P4 – P3, P1, P2, P4 – P2, P4, P3, P4 – P4, P3, P1, P2 ... Com isso percebemos que a ordem não é importante! Vamos então utilizar a fórmula para agilizar nossos cálculos: Aqui dividimos novamente por p, para desconsiderar todas as sequências repetidas (P1, P2, P3, P4 = P4, P2, P1, P3= P3, P2, P4, P1=...). 𝑪𝒏,𝒑 = 𝑨𝒏,𝒑 𝒑! → 𝑪𝒏,𝒑 = 𝒏! (𝒏 − 𝒑)! 𝒑! 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 214 Aplicando a fórmula: Cn, p = n! (n − p)! p! → C7,4 = 7! (7 − 4)! 4! = 7! 3! 4! = 7.6.5.4! 3! 4! = 210 3.2.1 = 210 6 = 35 grupos de professores 2) Considerando dez pontos sobre uma circunferência, quantas cordas podem ser construídas com extremidades em dois desses pontos? AGRUPAMENTOS COM REPETIÇÃO Existem casos em que os elementos de um conjunto repetem-se para formar novos subconjuntos. Nestes casos, devemos usar fórmulas de agrupamentos com repetição. Assim, teremos: A) arranjo com repetição; B) permutação com repetição; C) combinação com repetição. Vejamos: A) Arranjo com repetição: ou arranjo completo, é um grupo de p elementos de um dado conjunto, com n elementos distintos, onde a mudança de ordem determina grupos diferentes, podendo porém ter elementos repetidos. Indicamos por AR n,p No arranjo com repetição, temos todos os elementos do conjunto à disposição a cada escolha, por isso, pelo Princípio Fundamental da Contagem, temos: Exemplo: Quantas chapas de automóvel compostas de 2 letras nas duas primeiras posições, seguidas por 4 algarismos nas demais posições (sendo 26 letras do nosso alfabeto e sendo os algarismos do sistema decimal) podem ser formadas? O número de pares de letras que poderá ser utilizado é: Pois podemos repetir eles. Aplicando a fórmula de Arranjo com repetição temos: 𝑨𝑹 𝒏, 𝒑 = 𝒏𝒑 → 𝑨𝑹 𝟐𝟔, 𝟐 = 𝟐𝟔𝟐 = 𝟔𝟕𝟔 Para a quantidade de números temos (0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 – 10 algarismos): 𝑨𝑹 𝒏, 𝒑 = 𝒏𝒑 → 𝑨𝑹 𝟏𝟎, 𝟒 = 𝟏𝟎𝟒 = 𝟏𝟎. 𝟎𝟎𝟎 Uma corda fica determinada quando escolhemos dois pontos entre os dez. Escolher (A,D) é o mesmo que escolher (D,A), então sabemos que se trata de uma combinação. Aqui temos então a combinação de 10 elementos tomados 2 a 2. C10,2 = n! (n − p)! p! = 10! (10 − 2)! 2! = 10! 8! 2! = 10.9.8! 8! 2! = 90 2 = 45 cordas 𝑨𝑹 𝒏, 𝒑 = 𝒏𝒑 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 215 Assim o número de chapas que podemos ter é dado pela multiplicação dos valores achados: 676 . 10 000 = 6 760 000 possibilidades de placas. Observação: Caso não pudesse ser utilizada a placa com a sequência de zeros, ou seja, com 4 zeros teríamos: 𝑨𝑹 𝒏, 𝒑 = 𝒏𝒑 → 𝑨𝑹 𝟏𝟎, 𝟒 = 𝟔𝟕𝟔. 𝟏𝟎𝟒 − 𝟏𝟎𝟒 = 𝟏𝟎𝟒. (𝟔𝟕𝟔 − 𝟏) B) Permutação com repetição: a diferença entre arranjo e permutação é que esta faz uso de todos os elementos do conjunto. Na permutação com repetição, como o próprio nome indica, as repetições são permitidas e podemos estabelecer uma fórmula que relacione o número de elementos, n, e as vezes em que o mesmo elemento aparece. Com α + β + γ + ... ≤ n Exemplo: Quantos são os anagramas da palavra ARARA? n = 5 α = 3 (temos 3 vezes a letra A) β = 2 (temos 2 vezes a letra R) Equacionando temos: 𝑷𝒏(∝,𝜷,𝜸,… ) = 𝒏! 𝜶!𝜷! 𝜸! … → 𝒑𝟓(𝟑,𝟐) = 𝟓! 𝟑! 𝟐! = 𝟓. 𝟒. 𝟑! 𝟑! 𝟐! = 𝟓. 𝟒 𝟐. 𝟏 = 𝟐𝟎 𝟐 = 𝟏𝟎 𝒂𝒏𝒂𝒈𝒓𝒂𝒎𝒂𝒔 B.1) Permutação circular: a permutação circular com repetição pode ser generalizada através da seguinte forma: Vejamos o exemplo como chegar na fórmula, para aplicação. - De quantas maneiras 5 meninas que brincam de roda podem formá-la? Fazendo um esquema, observamos que são posições iguais: O total de posições é 5! e cada 5 representa uma só permutação circular. Assim, o total de permutações circulares será dado por: 𝑃𝑐5 = 5! 5 = 5.4! 5 = 4! = 4.3.2.1 = 24 C) Combinação com repetição: dado um conjunto com n elementos distintos, chama-se combinação com repetição, classe p (ou combinação completa p a p) dos n elementos desse conjunto, a todo grupo formado por p elementos, distintos ou não, em qualquer ordem. 𝑷𝒏(∝,𝜷,𝜸,… ) = 𝒏! 𝜶!𝜷! 𝜸! … 𝑷𝒄𝒏 = (𝒏 − 𝟏)! 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 216 Exemplo: Em uma combinação com repetição classe 2 do conjunto {a, b, c}, quantas combinações obtemos? Ilustrando temos: Utilizando a fórmula da combinação com repetição, verificamos o mesmo resultado sem necessidade de enumerar todas as possibilidades: n = 3 e p = 2 𝑪𝑹𝒏,𝒑 = 𝑪 𝒏 + 𝒑 − 𝟏, 𝒑 → 𝑪𝑹 𝟑 + 𝟐 − 𝟏, 𝟐 → 𝑪𝑹𝟒, 𝟐 = 𝟒! 𝟐! (𝟒 − 𝟐)! = 𝟒! 𝟐! 𝟐! = 𝟒. 𝟑. 𝟐! 𝟐! 𝟐! = 𝟏𝟐 𝟐 = 𝟔 Questões 01. (Pref. Chapecó/SC – Engenheiro de Trânsito – IOBV/2016) Em um restaurante os clientes têm a sua disposição, 6 tipos de carnes, 4 tipos de cereais, 4 tipos de sobremesas e 5 tipos de sucos. Se o cliente quiser pedir 1 tipo carne, 1 tipo de cereal, 1 tipo de sobremesa e 1 tipo de suco, então o número de opções diferentes com que ele poderia fazero seu pedido, é: (A) 19 (B) 480 (C) 420 (D) 90 02. (Pref. Rio de Janeiro/RJ – Agente de Administração – Pref. do Rio de Janeiro/2016) Seja N a quantidade máxima de números inteiros de quatro algarismos distintos, maiores do que 4000, que podem ser escritos utilizando-se apenas os algarismos 0, 1, 2, 3, 4, 5 e 6. O valor de N é: (A) 120 (B) 240 (C) 360 (D) 480 03. (CRQ 2ª Região/MG – Auxiliar Administrativo – FUNDEP/2015) Com 12 fiscais, deve-se fazer um grupo de trabalho com 3 deles. Como esse grupo deverá ter um coordenador, que pode ser qualquer um deles, o número de maneiras distintas possíveis de se fazer esse grupo é: (A) 4 (B) 660 (C) 1 320 (D) 3 960 04. (BNDES – TÉCNICO ADMINISTRATIVO – CESGRANRIO) Uma empresa de propaganda pretende criar panfletos coloridos para divulgar certo produto. O papel pode ser laranja, azul, preto, amarelo, vermelho ou roxo, enquanto o texto é escrito no panfleto em preto, vermelho ou branco. De quantos modos distintos é possível escolher uma cor para o fundo e uma cor para o texto se, por uma questão de contraste, as cores do fundo e do texto não podem ser iguais? (A) 13 (B) 14 (C) 16 (D) 17 (E) 18 05. (TCE/BA – Analista de Controle Externo – FGV) Um heptaminó é um jogo formado por diversas peças com as seguintes características: 𝑪𝑹𝒏,𝒑 = 𝑪 𝒏 + 𝒑 − 𝟏, 𝒑 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 217 • Cada peça contém dois números do conjunto {0, 1, 2, 3, 4, 5,6, 7}. • Todas as peças são diferentes. • Escolhidos dois números (iguais ou diferentes) do conjunto acima, existe uma, e apenas uma, peça formada por esses números. A figura a seguir mostra exemplos de peças do heptaminó. O número de peças do heptaminó é (A) 36. (B) 40. (C) 45. (D) 49. (E) 56. 06. (SANEAR – FISCAL - FUNCAB) Os números dos segredos de um determinado modelo de cadeado são compostos por quatro algarismos do conjunto C = {0; 1; 2; 3; 4; 5; 6; 7; 8; 9}. O número máximo de segredos distintos, desse modelo de cadeado, que começam com um algarismo ímpar e terminam com um algarismo par, é: (A) 1.120 (B) 1.750 (C) 2.255 (D) 2.475 (E) 2.500 07. (PM/SP – CABO – CETRO) Uma lei de certo país determinou que as placas das viaturas de polícia deveriam ter 3 algarismos seguidos de 4 letras do alfabeto grego (24 letras). Sendo assim, o número de placas diferentes será igual a (A) 175.760.000. (B) 183.617.280. (C) 331.776.000. (D) 358.800.000. 08. (TJ/RS - TÉCNICO JUDICIÁRIO - ÁREA JUDICIÁRIA E ADMINISTRATIVA – FAURGS) O Tribunal de Justiça está utilizando um código de leitura de barras composto por 5 barras para identificar os pertences de uma determinada seção de trabalho. As barras podem ser pretas ou brancas. Se não pode haver código com todas as barras da mesma cor, o número de códigos diferentes que se pode obter é de (A) 10. (B) 30. (C) 50. (D) 150. (E) 250. 09. (SEED/SP – AGENTE DE ORGANIZAÇÃO ESCOLAR – VUNESP) Um restaurante possui pratos principais e individuais. Cinco dos pratos são com peixe, 4 com carne vermelha, 3 com frango, e 4 apenas com vegetais. Alberto, Bianca e Carolina pretendem fazer um pedido com três pratos principais individuais, um para cada. Alberto não come carne vermelha nem frango, Bianca só come vegetais, e Carolina só não come vegetais. O total de pedidos diferentes que podem ser feitos atendendo as restrições alimentares dos três é igual a (A) 384. (B) 392. (C) 396. (D) 416. (E)432. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 218 10. (PREF. JUNDIAI/SP – ELETRICISTA – MAKIYAMA) Dentre os nove competidores de um campeonato municipal de esportes radicais, somente os quatro primeiros colocados participaram do campeonato estadual. Sendo assim, quantas combinações são possíveis de serem formadas com quatro desses nove competidores? (A) 126 (B)120 (C) 224 (D) 212 (E) 156 11. (PREF. LAGOA DA CONFUSÃO/TO – ORIENTADOR SOCIAL – IDECAN) Renato é mais velho que Jorge de forma que a razão entre o número de anagramas de seus nomes representa a diferença entre suas idades. Se Jorge tem 20 anos, a idade de Renato é (A) 24. (B) 25. (C) 26. (D) 27. (E) 28. 12. (PREF. NEPOMUCENO/MG – TÉCNICO EM SEGURANÇA DO TRABALHO – CONSULPLAN) Numa sala há 3 ventiladores de teto e 4 lâmpadas, todos com interruptores independentes. De quantas maneiras é possível ventilar e iluminar essa sala mantendo, pelo menos, 2 ventiladores ligados e 3 lâmpadas acesas? (A) 12. (B) 18. (C) 20. (D) 24. (E) 36. 13. (CREA/PR – AGENTE ADMINISTRATIVO – FUNDATEC) A fim de vistoriar a obra de um estádio de futebol para a copa de 2014, um órgão público organizou uma comissão composta por 4 pessoas, sendo um engenheiro e 3 técnicos. Sabendo-se que em seu quadro de funcionários o órgão dispõe de 3 engenheiros e de 9 técnicos, pode-se afirmar que a referida comissão poderá ser formada de _____ maneiras diferentes. Assinale a alternativa que completa corretamente a lacuna do trecho acima. (A) 252 (B) 250 (C) 243 (D) 127 (E) 81 14. (ESCOLA DE SARGENTO DAS ARMAS – MÚSICA – EXÉRCITO BRASILEIRO) Colocando-se em ordem alfabética os anagramas da palavra FUZIL, que posição ocupará o anagrama ZILUF. (A) 103 (B) 104 (C) 105 (D) 106 (E) 107 15. (CODEMIG – Analista de Administração – Gestão de Concursos) Oito amigos encontraram-se em uma festa. Se cada um dos amigos trocar um aperto de mão com cada um dos outros, quantos apertos de mão serão trocados? (A) 22. (B) 25. (C) 27. (D) 28. 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 219 Respostas 01. Resposta: B. A questão trata-se de princípio fundamental da contagem, logo vamos enumerar todas as possibilidades de fazermos o pedido: 6 x 4 x 4 x 5 = 480 maneiras. 02. Resposta: C. Pelo enunciado precisa ser um número maior que 4000, logo para o primeiro algarismo só podemos usar os números 4,5 e 6 (3 possibilidades). Como se trata de números distintos para o segundo algarismo poderemos usar os números (0,1,2,3 e também 4,5 e 6 dependo da primeira casa) logo teremos 7 – 1 = 6 possibilidades. Para o terceiro algarismos teremos 5 possibilidades e para o último, o quarto algarismo, teremos 4 possibilidades, montando temos: Basta multiplicarmos todas as possibilidades: 3 x 6 x 5 x 4 = 360. Logo N é 360. 03. Resposta: B. Esta questão trata-se de Combinação, pela fórmula temos: Cn, p = n! (n − p)! p! Onde n = 12 e p = 3 Cn, p = n! (n − p)! p! → C12,3 = 12! (12 − 3)! 3! = 12! 9! 3! = 12.11.10.9! 9! 3! = 1320 3.2.1 = 1320 6 = 220 Como cada um deles pode ser o coordenado, e no grupo tem 3 pessoas, logo temos 220 x 3 = 660. 04. Resposta: C. _ _ 6.3=18 Tirando as possibilidades de papel e texto iguais: P P e V V=2 possibilidades 18-2=16 possiblidades 05. Resposta: A. Teremos 8 peças com números iguais. Depois, cada número com um diferente 7+6+5+4+3+2+1 8+7+6+5+4+3+2+1=36 06. Resposta: E. O primeiro algarismo tem 5 possibilidades: 1,3,5,7,9 Os dois do meio tem 10 possibilidades, pois pode repetir os números E o último tem 5: 0,2,4,6,8 _ _ _ _ 5.10.10.5=2500 1759903 E-book gerado especialmente para ADAMS HILBERT BEZERRA DOS SANTOS . 220 07. Resposta: C. Algarismos possíveis: 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9=10 algarismos _ _ _ _ _ _ _ 101010 242424 24=331.776.000 08. Resposta: B. _ _ _ _ _ 22222=32 possibilidades se pudesse ser qualquer uma das cores Mas, temos que tirar código todo preto e todo branco. 32-2=30 09. Resposta: E. Para Alberto:5+4=9 Para Bianca:4 Para Carolina: 12 _ _ _ 9.4.12=432 10. Resposta: A. 1001. C_9,4 = 9! / 5!4! = (9∙8∙7∙6∙5!) / (5!∙24) = 126 11. Resposta: C. Anagramas de RENATO _ _ _ _ _ _ 6.5.4.3.2.1=720 Anagramas de JORGE _ _ _ _ _ 5.4.3.2.1=120 Razão dos anagramas: 720 120 = 6 Se Jorge