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Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 1 EXPRESSÕES ALGÉBRICAS Uma expressão matemática é denominada algébrica ou literal quando possui “números e letras” ou explicitamente, apenas “letras”. As letras são chamadas variáveis. Exemplos: a) x + y b) 3xy c) x + 4 d) 4a + 5b 1) Termo Algébrico É todo produto indicado de números reais, representados ou não por variáveis, pertencente a uma expressão algébrica. Exemplos: a) 2xy2 + 5x3y – 10xy + 5 � 2xy2 → é um termo algébrico � 5x3y → é um termo algébrico � 10xy → é um termo algébrico � 5 → é um termo algébrico ou termo constante 2) Classificação das Expressões Algébricas As expressões algébricas são classificadas do seguinte maneira: irracional afracionári eira racional ébricaAExpressão int lg Uma expressão algébrica é: � Racional inteira: quando não contém variável em radical nem em denominador. Exemplos: a) 2x + y b) 3a2 + 5 c) 2z3 2 y 5 x −++ d) 7 yxx2 223 + � Racional fracionária: quando não contém variável em radical, mas contém no denominador. Exemplos: a) y 2x + + 2y b) 5x2 + 10x – x 20 c) x + y + z 1 + 2 d) 5 3x2 1x + − + � Irracional: quando contém variável sob radical. Exemplos: Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 2 a) 3 x + 2y b) x5 + 3x2 c) x + y 1 d) 3 + x5 1 + x 1 3) Valor Numérico de uma Expressão Algébrica Quando substituímos cada variável de uma expressão algébrica por um número real e efetuamos as operações indicadas, obtemos o Valor Numérico (VN) da expressão. Exemplos: 1º) Determinar o valor numérico (VN)de cada expressão algébrica, abaixo: a) 2a + 3b, para a = 2 e b = 4 b) 5x + 10y, para x = 1/5 e y = –2 c) 4x 5x2x 2 − −+ , para x = 5 d) xy5 y2x3 + , para x = 1 e y = –2 4) Monômio É uma expressão algébrica racional inteira composta de um só termo. Um monômio é composto por duas partes: � O coeficiente, que é a parte numérica; � A parte literal, que é composta pelas letras e seus respectivos expoentes. Exemplos: a) –3a2b ___ coeficiente e ___ parte literal b) xy2 ___ coeficiente e ___ parte literal c) ½ x3y2z ___ coeficiente e ___ parte literal d) 4 nm 52 ___ coeficiente e ___ parte literal. 4.1) Grau de um monômio É a soma dos expoentes da parte literal. Exemplos: a) –3a2b Grau: _______ b) xy2 Grau: _______ c) ½ x3y2z Grau: _______ d) 4 nm 52 Grau: _______. Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 3 5) Polinômio É uma expressão algébrica racional inteira composta de dois ou mais monômios ou termos. Podemos ainda classificá-los como: Binômio: quando possui dois termos Trinômio: quando possui três termos. Exemplos: a) x + y b) 4x2 –3x + 10 c) 2x2y – 5xy2 + 6xy + 12x2y2 d) 8a3b2c + 15ab3c2 – 18a2bc2 + 2a3b3c – abc + 1 5.1) Grau de um polinômio É a soma dos expoentes da parte literal do termo de maior grau. Exemplos: a) x + y Grau: ____ b) 4x2 –3x + 10 Grau: ____ c) 2x2y – 5xy2 + 6xy + 12x2y2 Grau: ____ d) 8a3b2c + 15ab3c2 – 18a2bc2 + 2a3b3c – abc + 1 Grau: ____ 6) Termos Semelhantes São monômios ou termos que possuem a parte literal idêntica. Exemplos: a) 3x2 e 5x2 São semelhantes b) 3 5 xyz2 e 2 xyz2 São semelhantes c) 10xy e 5xy2 Não são semelhantes. 7) Operações com Monômios e Polinômios 7.1) Adição e Subtração Somamos ou subtraímos monômios semelhantes. Da mesma forma, somamos ou subtraímos polinômios, reduzindo seus termos semelhantes. Exemplos: 1) Dados os monômios: A = 8xy, B = 2xy e C = -5xy, encontre: a) A + B + C = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 4 b) A – B – C = c) C + A – B = 2) Dados os polinômios: A = x2 + 5x – 2 e B = 3x2 – 2x + 4, efetue: a) A + B = b) A – B = c) B – A = 3) Dados os polinômios: A = 3x2 + 15x + 18 e B = 2x2 – 10, faça: a) A + B = b) A – B = c) B – A = 4) Dados os polinômios: A = 10x2 + 5x + 8, B = x – 4, C = x3 + 3x2 + 4x, faça: a) A + B + C = b) A + B – C = c) C – A + B= 7.2) Multiplicação de monômios Multiplicamos os coeficientes entre si, e na parte literal, conservamos as variáveis e somamos os expoentes das variáveis iguais. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (3x2) ⋅ (5x) = b) (–2ax2) ⋅ (– 2 1 a3x) = c) 5 3 xyz ⋅ (– 2 1 xw) ⋅ (-4wz) = d) (5a) ⋅ (–2b) ⋅ (3c) ⋅ ( 6 1 ) = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 5 7.3) Multiplicação de monômio por polinômio Multiplicamos o monômio por cada termo do polinômio. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (3x) ⋅ (5x2 – 4x + 5) = b) (-2ax2) ⋅ ( 2 1 ax – 3ay + 4) = c) 5 3 xyz ⋅ (– 2 1 x + 5y – 10z) = d) (5a) ⋅ (–2ab + a2 + b2) = 7.4) Multiplicação entre polinômios Multiplicamos cada termo do primeiro polinômio por todos os termos segundo polinômio e depois reduzimos os termos semelhantes. Exemplos: 1) Determine os produtos: a) (x + 2) ⋅ (x2 – 2x + 3) = b) (x – 3) ⋅ (x2 – 3x + 6) = c) (x + 3) ⋅ (3x2 – 7x + 10) = d) (5a3 – a2 + 2a - 1) ⋅ (–2a + 3) = 7.5) Divisão entre monômios ou “polinômios por monômios” Dividimos os coeficientes entre si e a parte literal entre si, subtraindo os expoentes quando as letras são iguais. Exemplos: 1) Efetue as divisões: a) (10x2y2z) : (5xyz) = b) (15ab) : (3c) = c) (xy) : (2xyz) d) (6x2 + 4x + 10) : (2x) = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 6 7.6) Divisão entre polinômios Algoritmo para divisão entre polinômios através do Método da Chave: 1º) ordenamos os polinômios em ordem decrescente de grau e completamos com zeros os termos faltosos; 2º) dividimos o termos de maior grau do dividendo pelo termo de maior grau do divisor; 3º) multiplicamos o quociente pelo divisor e subtraímos entre resultado do dividendo; 4º) repetimos o processo com o resto da subtração + um termo. Além disso, temos o Dispositivo Prático de Briot-Ruffini, que usa uma tabela com todos os coeficientes para efetuar a divisão. Exemplos: 1) Efetue as divisões através do Método da Chave e do Dispositivo Prático de Briot- Ruffini a) (x2 – 2x + 3) : (x + 2) ⋅ = b) (x2 – 3x + 6) : (x – 3) = c) (3x2 – 7x + 10) : (x + 3) = d) (5a5 – 2a + 1) : (a + 1) = e) (x5 – x) : (x – 1) = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 7 8) Produtos Notáveis Casos Fórmulas 1o) Caso: Quadrado da Soma de Dois Termos ⇒ (a + b)2 = a2 + 2ab + b2 2o) Caso: Quadrado da Diferença de Dois Termos ⇒ (a – b)2 = a2 – 2ab + b2 3o) Caso: Produto da Soma pela Diferença de ... ⇒ (a + b).(a – b) = a2 – b2 4o) Caso: Cubo da Soma de Dois Termos ⇒ (a + b)3 = a3 + 3a2b + 3ab2 + b3 5o) Caso: Cubo da Diferença de Dois Termos ⇒ (a – b)3 = a3 – 3a2b + 3ab2 – b3 6o) Caso: Trinômio do 2o Grau ⇒ (x + m).(x + n) = x2 + (m + n)x + m⋅⋅⋅⋅n 7o) Caso: Quadrado da Soma de Três Termos ⇒ (a + b + c)2 = a2 + b2 + c2 + 2ab + 2ac + 2bc 8o) Caso: Formação da Soma de Dois Cubos ⇒ (a + b)(a2 – ab + b2) = a3 + b3 9o) Caso: Formação da Diferença de Dois Cubos ⇒ (a – b)(a2 + ab + b2) = a3 – b3 1) Resolver as questões abaixo, conforme cada caso: 1o) Caso: “Quadrado da soma de dois termos”: “O quadrado do 1º, mais 2 vezes o 1º vezes o 2º, mais o quadrado do 2º”. a) (x + 1)2 = b) (3y + 5)2 = 2o) Caso: “Quadrado da diferença de dois termos”: “É igual ao quadrado do 1º, menos 2 vezeso 1º vezes o 2º, mais o quadrado do 2º”. a) (y – z)2 = b) (5x2 – 2a3)2 = 3o) Caso: “Produto da soma pela diferença de dois termos”: “É igual ao quadrado do 1º, menos o quadrado do 2º”. a) (x + 5)(x – 5) = b) (4 – 3y)(4 + 3y) = 4o) Caso: “Cubo da soma de dois termos”: “É igual ao cubo do 1º, mais 3 vezes o quadrado do 1º vezes o 2º, mais 3 vezes o 1º vezes o quadrado do 2º, mais o cubo do 2º”. a) (2x + y)3 = b) (ab2 + a3)3 = 5o) Caso: “Cubo da diferença de dois termos”: “É igual ao cubo do 1º, menos 3 vezes o quadrado do 1º vezes o 2º, mais 3 vezes o 1º vezes o quadrado do 2º, menos o cubo do 2º”. a) (x2 – y2)3 = b) (x – 2y)3 = 6o) Caso: “Formação do Trinômio do 2º grau”: “É igual ao quadrado do 1º, mais a soma dos segundos termos vezes x, mais o produto dos segundos termos”. a) (x + 5)(x + 2) = b) (y + 5)(y + 7) = 7o) Caso: “Quadrado da soma de três termos”: “É igual ao quadrado do 1º, mais o quadrado do 2º, mais o quadrado do 3º, mais 2 vezes o 1º vezes o 2º, mais 2 vezes o 1º vezes o 3º, mais 2 vezes o 2º vezes o 3º”. a) (x + y + 2)2 = b) (2x + 5y + 4)2 = 8o) Caso: “Formação da soma de dois cubos”: “É igual ao cubo do 1º, mais o cubo do 2º”. a) (x + 2)(x2 – 2x + 4) = b) (a + 5)(a2 – 5a + 25) = 9o) Caso: “Formação da diferença de dois cubos”: “É igual ao cubo do 1º, menos o cubo do 2º”. a) (x – 3)(x2 + 3x + 9) = b) (x – 10)(x2 + 10x + 100) = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 8 9) Fatoração de Expressões Algébricas Fatorar significa transformar em fatores. 1o) Caso: Fator Comum em Evidência ax + bx = x(a + b) Exemplos: a) 6a4 – 12a2 + 18a3 = 6a2(a2 – 2 + 3a) b) 3x2y – 9xy2 = c) -15x2 – 20x3 – 30x4 – 60x5 = d) 3a(x + y) + 5b(x + y) = 2o) Caso: Agrupamento ax + bx + ay + by = x(a + b) + y(a + b) = (a + b)(x + y) Exemplos: a) 2am + 3bm + 2an + 3bn = b) 3ax – 3ay – 2bx + 2by = c) x3 + x2 + x + 1 = Exercícios: 1) Fatorar as expressões: a) 4ax + 2bx + 6x = b) 7a3b4 – 14a2b5 + 21ab6 = c) xy + ax + 3y + 3a = d) 4a2 – 2ab = e) 8x2y – 16xy2 + 24x2y2 = f) 2x3 + x2 – 6x – 3 = g) 4a4x6 – 40a7x5 = h) 16x5yz2 + 32x3y2z3 – 48x4y2z4 + 8x5z3y = i) xy + ay – bx – ab = > 6a2 é o fator comum em evidência; > 6 é o maior divisor entre 6, 12 e 18; > a2 é o maior divisor entre a2, a3 e a4, ou seja, a de menor expoente; > Divide-se cada termo por 6a2 e o resultado coloca-se no parêntese. > Fator Comum dos dois primeiros termos > Fator Comum dos dois últimos termos > Fator Comum dos termos anteriores Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 9 3o) Caso: Fatoração de Trinômio Quadrado Perfeito Exemplos: a) x2 + 2xy + y2 = b) x2 – 2xy + y2 = 4o) Caso: Fatoração da Diferença de Dois Quadrados Exemplos: a) x2 – y2 = b) x2 – 4 = c) 4x2 – 16 = d) 25x4 – 64y4 = 10) Simplificação de Frações Algébricas Exemplos: a) 3 x6 = b) 2 6x4 + = c) x3 x9x3 2 + = d) xy yx24xy16 22 − = e) 25 24 xx x10x3 − − = f) 3x 9x2 − − = g) 4x 16x2 + − = h) 49x 7x 2 − + = i) 9x6x 9x 2 2 +− − = j) 5x 25x10x2 + ++ = k) ( ) 9x 3x 2 2 − + = l) ( )2 2 6x 36x − − = m) ( )21x 2x2 − − = n) x6x 36x 2 2 + − = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 10 11) Operações com Frações Algébricas 11.1. Adição e Subtração de Frações Algébricas 11.1.1. Com denominadores iguais: Conservam-se os denominadores e somam-se ou subtraem-se os numeradores. Exemplos: a) 2 y 2 x + = b) y5 x3 y5 x2 + = c) 2x y 2x x − + − = d) yx b3 yx a5 + − + = e) 4x x2 4x x7 4x x5 222 − − − + − = 11.1.2. Com denominadores diferentes: Encontra-se o MMC dos denominadores. Exemplos: a) 4 y 2 x + = b) x 3 y x2 + = c) y 5 xy 10 + = d) =− c 3 ab 5 e) 1x 1 + + 1x 1 − = f) ( )21x 2 + + 1x 3 + = g) 9x 1 2 − + 3x 1 + = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 11 11.2. Multiplicação de Frações Algébricas Multiplicam-se os numeradores entre si e os denominadores entre si. Exemplos: a) b y a x ⋅ = b) 5 y x 3 ⋅ = c) 5 3x x4 3 +⋅ = d) yx x20 10 yx + ⋅+ = e) ( ) yx y 3 yx 2 + ⋅+ = f) 4x 1 4x 16x2 − ⋅ + − = g) 3x 2 3x 9x2 + ⋅ + − = 11.3. Divisão entre Frações Algébricas Conserva-se a 1ª fração e multiplica-se pelo inverso da 2ª fração. Exemplos: a) y b a x ÷ = b) y 5 x 3 ÷ = c) 3x x 5 x3 + ÷ = d) 4 5x 5x 25x2 −÷ + − e) ( ) yx yx yx yx 2 − +÷ − + = Matemática – Expressões Algébricas II Colégio Trilíngue Inovação 7ª série 12 Bibliografia ANDRINI, Álvaro. Matemática. São Paulo: Brasil, 1984. CASTRO, Alfredo e MULLER, Armando. Matemática Vol.1. Porto Alegre: Editora Movimento, 1981. CILLI, Ariodante M. e outros. Matemática Funcional. São Paulo: Brasil,1983. DANTE, Luiz Roberto. Tudo é matemática. São Paulo: Ática, 2005. MALVEIRA, Linaldo. Matemática Fácil. São Paulo: Ática, 1987. SCHEIDMANDEL, Nilo Alberto. Organizador. Chapecó, 2008.
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