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Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 1 Matemática Secretaria de Estado da Educação SEDUC 3ª Série Professor Junho | 2023 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC SECRETARIA DE ESTADO DA EDUCAÇÃO Governador do Estado de Goiás Ronaldo Ramos Caiado Vice-Governador do Estado de Goiás Daniel Vilela Secretária de Estado da Educação Aparecida de Fátima Gavioli Soares Pereira Secretária-Adjunta Helena Da Costa Bezerra Diretora Pedagógica Márcia Rocha de Souza Antunes Superintendente de Educação Infantil e Ensino Fundamental Giselle Pereira Campos Faria Superintendente de Ensino Médio Osvany Da Costa Gundim Cardoso Superintendente de Segurança Escolar e Colégio Militar Cel Mauro Ferreira Vilela Superintendente de Desporto Educacional, Arte e Educação Marco Antônio Santos Maia Superintendente de Modalidades e Temáticas Especiais Rupert Nickerson Sobrinho Diretor Administrativo e Financeiro Andros Roberto Barbosa Superintendente de Gestão Administrativa Leonardo de Lima Santos Superintendente de Gestão e Desenvolvimento de Pessoas Hudson Amarau De Oliveira Superintendente de Infraestrutura Gustavo de Morais Veiga Jardim Superintendente de Planejamento e Finanças Taís Gomes Manvailer Superintendente de Tecnologia Bruno Marques Correia Diretora de Política Educacional Patrícia Morais Coutinho Superintendente de Gestão Estratégica e Avaliação de Resultados Márcia Maria de Carvalho Pereira Superintendente do Programa Bolsa Educação Márcio Roberto Ribeiro Capitelli Superintendente de Apoio ao Desenvolvimento Curricular Nayra Claudinne Guedes Menezes Colombo Chefe do Núcleo de Recursos Didáticos Alessandra Oliveira de Almeida Coordenador de Recursos Didáticos para o Ensino Fundamental Evandro de Moura Rios Coordenadora de Recursos Didáticos para o Ensino Médio Edinalva Soares de Carvalho Oliveira Professores elaboradores de Língua Portuguesa Edinalva Filha de Lima Ramos Katiuscia Neves Almeida Luciana Fernandes Pereira Santiago Professores elaboradores de Matemática Alan Alves Ferreira Alexsander Costa Sampaio Tayssa Tieni Vieira de Souza Silvio Coelho da Silva Professores elaboradores de Ciências da Natureza Leonora Aparecida dos Santos Sandra Márcia de Oliveira Silva Revisão Alessandra Oliveira de Almeida Cristiane Gonzaga Carneiro Silva Maria Aparecida Oliveira Paula Diagramadora Adriani Grun Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC APRESENTAÇÃO Colega Professor(a), O REVISA GOIÁS é um material estruturado de forma dialógica e funcional com o objetivo de recompor as aprendiza- gens e, consequentemente, avançar na proficiência. Nessa perspectiva, para o 9º ano do Ensino Fundamental e para o Ensino Médio, são considerados os resultados das avaliações externas, pontuando habilidades críticas previstas para cada etapa de ensino, considerando todo o processo percorrido até a aprendizagem. O material do 9º ano também pode ser usado na 1ª série do Ensino Médio, no intuito de recompor as aprendizagens previstas até o final do Ensino Fundamental. Já o material da 2ª e 3ª série é elaborado a partir dos descritores e habili- dades críticas previstos para a etapa de ensino, observadas no SAEGO e simulados realizados ao longo do ano. O material também apresenta atividades de Ciências da Natureza/ Ciências da Natureza e suas Tecnologias, devido à sua inserção, de forma amostral, no Sistema de Avaliação da Educação Básica (Saeb) a partir de 2021. Ressaltamos que a progressão do conhecimento, nesta área, está representada no quadro 1, onde os EIXOS DO CONHECIMENTO correspondem às três UNIDADES TEMÁTICAS, que vão se complexificando em formato espiral crescente, desde o 1º ano do Ensino Fundamental, até a 3ª série do Ensino Médio. Já os EIXOS COGNITIVOS estão representando a pro- gressão do conhecimento de acordo com os Domínios Cognitivos de Bloom (BLOOM, 1986) que são: Conhecimento (representado pela letra A), Compreensão (pela letra B) e Aplicação (pela letra C). Já o quadro 2, organiza as habilida- des estruturantes, ou seja, mais complexas, em sub-habilidades para favorecer o desenvolvimento do nosso estudante, respeitando as etapas de ensino e a transição do Ensino Fundamental para o Ensino Médio. O material é dividido em 2 semanas que, por sua vez, são subdivididas em assuntos. No início da atividade de Língua Portuguesa e Matemática, constarão os descritores previstos para o mês e os conhecimentos necessários para desen- volvê-los. O Revisa Goiás será disponibilizado, via e-mail e drive, no final de cada mês, para que o(a) professor(a) tenha tempo hábil de acrescentar esse material em seu planejamento. Sugerimos que este material seja esgotado em sala de aula, uma vez que ele traz conhecimentos basilares que subsi- diarão a ampliação do conhecimento e o trabalho com as habilidades previstas para o corte temporal/bimestre. Um excelente trabalho para você! Você também pode baixar o material pelo link: https://drive.google.com/drive/folders/146Uv6vgeD54CF2CAfpwYsZnDl A78fyMX?usp=sharing Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC SUMÁRIO Quadro de Descritores e Subdescritores ........................................................................................................ 5 Semana 1: ►Máximos e mínimos de funções polinomiais do 2° Grau. ............................................................... 8 ►Equação da circunferência. ................................................................................................................ 17 Semana 2: ►Raízes de um polinômio. ..................................................................................................................... 27 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 5 MATEMÁTICA - 3ª SÉRIE QUADRO DE DESCRITORES E SUBDESCRITORES Hab. SAEGO 2022 DESCRITORES SUBDESCRITORES 72% (2022) D21 – Identificar o gráfico que representa uma situação descrita em um texto. D21 D Identificar em um texto o gráfico de uma função do 2º grau (a > 0) D21 E Identificar em um texto o gráfico de uma função do 2º grau (a < 0) 44% (2022) 48% (2023) D25 – Resolver pro- blemas que envolvam os pontos de máximo ou de mínimo no gráfico de uma função polinomial do 2º grau. D25 A Identificar o máximo de uma função polinomial do 2º grau em um gráfico. D25 B Identificar o mínimo de uma função polinomial do 2º grau em um gráfico. D25 C Calcular o máximo de uma função polinomial do 2º grau algebrica-mente. D25 D Calcular o mínimo de uma função polinomial do 2º grau algebrica-mente. D25 E Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo no gráfico de uma função polinomial do 2º grau. D25 F Resolver problemas que envolvam os pontos de mínimo no gráfico de uma função polinomial do 2º grau. D25 G Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo algebrica-mente de uma função polinomial do 2º grau. D25 H Resolver problemas que envolvam os pontos de mínimo algebrica-mente de uma função polinomial do 2º grau. 27% (2022) D10 – Reconhecer, dentre as equações do 2º grau com duas incógnitas, as que representam circunfe- rências. D10 A Diferenciar uma equação do 2º grau que representa geometrica- mente uma parábola de uma equação do 2º grau que corresponde a uma circunferência. D10 B Diferenciar uma equação que representa uma circunferência da que representa reta ou parábola. D10 C Escrever a equação reduzida da circunferência dados os valores do centro e do raio. D10 D Escrever a equação geral da circunferência dados os valores do centro e do raio. D10 E Transformar uma equação geral da circunferência em uma equação reduzida da circunferência. D10 F Identificar a equação de uma circunferência desenhada no plano cartesiano. D10 G Identificar a representação algébrica de uma circunferência a partir de seu gráfico. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática -Junho/2023 6 10% (2022) D26 – Relacionar as raízes de um polinô- mio com sua decom- posição em fatores do 1º grau. D26 A Escrever uma equação do tipo: ax 2 + bx + c = 0 como: a∙(x ̶ x1 ) ∙ (x ̶ x2 ) = 0 D26 B Escrever um polinômio do terceiro grau como: P (x) = αn ∙ (ax 2 + bx + c) ∙ (x ̶ x1 ) conhecida uma raiz. D26 C Escrever um polinômio do terceiro grau como decomposição em fa-tores do 1º grau, conhecidas suas raízes. D26 D Escrever um polinômio do quarto grau como decomposição em fato-res do 1º grau, conhecidas suas raízes. D26 E Identificar um polinômio do segundo grau dada sua decomposição em fatores do 1º grau. D26 F Identificar um polinômio do terceiro grau dada sua decomposição em fatores do 1º grau. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 7 Professor(a), este material foi estruturado e elaborado a partir de uma matriz de subdescritores, pautada na matriz de descritores do SAEB. A matriz de subdescritores contempla um conjunto de sub-habilidades que precisam ser desenvolvidas com efetividade para que o estudante do ciclo do 9° ano à 3ª série avance no desenvolvimento integral das habilidades dos descritores propostos no ensino-aprendizagem. Cada aula aborda o desenvolvimento de um descritor, por meio de uma sequência gradativa de atividades que con- templam as sub-habilidades, tendo como objetivo oportunizar aos estudantes o desenvolvimento da habilidade desse descritor em sua integralidade. Sendo assim, essas atividades consideram as diversas estratégias, ferramentas, pro- cedimentos e conhecimentos prévios os quais o estudante necessita para o desenvolvimento pleno de cada habilidade (descritor). Caso considere necessário, fique à vontade para inserir atividades que assegurem outras sub-habilidades que você pondera importantes e necessárias e que, porventura, não estejam listadas na coluna de subdescritores. Ao final de cada aula, é proposta a resolução de um item com a finalidade de avaliar o desenvolvimento do estu- dante quanto à habilidade do descritor abordado na aula. Caso os estudantes continuem apresentando dificulda- des na habilidade estudada, sugere-se que sejam elaboradas outras atividades que contribuam com a aprendiza- gem desses estudantes. É importante ressaltar também, que este material foi dividido em duas semanas (Semana1 e Semana 2) e que, em cada uma, é trabalhada pelo menos uma temática. COMPREENDENDO O MATERIAL PEDAGÓGICO Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 8 Semana 1 ► Máximos e mínimos de funções polinomiais do 2° Grau Relembrando Descritor SAEB: D21 – Identifi car o gráfi co que representa uma situação descrita em um texto. (Apenas quadrática). Descritor SAEB: D25 – Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo ou de mínimo no gráfi co de uma função polinomial do 2º grau. Objetos de conhecimento desenvolvidos: • Equação do 2° grau; • Função do 2° grau; • Plano cartesiano; • Situação problema. Máximo ou mínimo de uma função quadrática Vértice da parábola Os gráficos a seguir representam uma função qua- drática, que de forma genérica, é representada por: f(x) = ax² + b + c: O ponto V, representado nos gráfi cos, chama-se vértice da parábola. As coordenadas do vértice são: 𝑥𝑣 = − 𝑏 2𝑎 e 𝑦𝑣 = − ∆ 4𝑎 Então 𝑉 = − 𝑏2𝑎 ,− ∆ 4𝑎 . Exemplo: Calcule as coordenadas do vértice da parábola que re- presenta a seguinte função: 𝑓(𝑥) = 𝑥² + 2𝑥 − 3 Como 𝑎 = 1, 𝑏 = 2 e 𝑐 = −3, então ∆ = 2² − 4 � 1 � (−3) = 16 → 𝑦𝑣 = −4 Logo 𝑉 = (−1,−4). Ponto de máximo e de mínimo da função. Observe o gráfi co da função f(x) = x² + 2x - 3, em que a > 0: Como o coefi ciente a é maior do que zero (a > 0), a con- cavidade da parábola é voltada para cima. Analisando o gráfi co da esquerda para a direita, observa-se que os valores de y vão diminuindo até chegar ao vértice, depois esses valores vão aumentando. Quando isso acontece, diz-se que o vértice é o ponto de mínimo. Observe agora o gráfi co da função f(x) = -x² + 4x -5, em que a<0: Como o coefi ciente a é menor do que zero (a<0) a con- cavidade da parábola é voltada para baixo. Analisando o gráfi co da esquerda para a direita, observa-se que os va- lores de y vão aumentando até chegar ao vértice, depois esses valores vão diminuindo. Quando isso acontece, diz-se que o vértice é o ponto de máximo. Nota-se que: Se a > 0, a função f(x) = ax² + bx + c assume um valor mínimo, e o vértice é o ponto de mínimo. Se a < 0, a função f(x) = ax² + bx + c assume um valor máximo e o vértice é o ponto de máximo. a) b) Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 9 Para calcular o valor de máximo ou de mínimo de uma função, utiliza-se o mesmo procedimento do cálculo da ordenada y do vértice, mostrado anteriormente, ou seja: 𝑦𝑣 = −∆ 4𝑎 Exemplos: As funções a seguir admitem um ponto de máximo ou um ponto de mínimo? Calcule-os. 𝑦 = 5𝑥² − 3𝑥 − 2 (𝑎 = 5, 𝑏 = −3 𝑒 𝑐 = −2) Sendo a = 5 (a > 0), então a função admite um mínimo, calculando tem-se: 𝑦 = −𝑥² + 2𝑥 − 2 (𝑎 = −1, 𝑏 = 2 𝑒 𝑐 = −2) Sendo a = ̶ 1 (a < 0), então a função admite um máximo. Calculando tem-se: Professor(a) a situação descrita na atividade 1 foi retirada do Revisa de fevereiro e tem por objetivo possibilitar o desenvolvi- mento da habilidade de identifi car o gráfi co que modela a situ- ação descrita em um texto, nesse caso, uma função do 2º grau com a > 0. É fundamental que o estudante reconheça o grau da função descrita e, com essa informação, identifi que o gráfi co que mo- dela essa situação. Enfatize a relação entre a concavidade da parábola e o sinal do coefi ciente a, pois os estudantes cometem muitos equívocos sobre essa relação nas avaliações externas. 1. Leia a situação a seguir e resolva o que é proposto. A equação do 2º tem várias aplicações. Na Física, por exemplo, ela possui um papel importante na análise dos movimentos uniformemente variados (MUV), pois em ra- zão da aceleração, ocorre a variação da velocidade e do espaço dos corpos em função do tempo. Na Física, a sentença que relaciona o espaço em função do tempo é dada por: 𝑆 = 𝑆0 + 𝑉0𝑡 + 𝑎𝑡2 2 Onde, a: aceleração, S: espaço ou posição, S0: posição inicial, V0: velocidade inicial e t: tempo. Um exemplo de um móvel realizando um MUV é dado pela função: S = 2t2 ̶ 18t + 36, sendo S medido em metros e t em segundos. a) Qual é a variável dependente e a variável independen- te da função apresentada nesse texto? b) Comparando termo a termo 𝑆 = 𝑆0 + 𝑉0𝑡 + 𝑎𝑡2 2 com 𝑆 = 2𝑡2 − 18𝑡 + 36, indique o valor de: • S0 = _____ • V0 = _____ • a = _____ c) Reescreva a função: S = 2t2 - 18t + 36 utilizando y em função de x. d) Qual o grau da função: 𝑆 = 𝑆0 + 𝑉0𝑡 + 𝑎𝑡2 2 f) Faça o esboço do gráfico que representa a função S = 2t2 ̶ 18t + 36. e) Qual é o nome do gráfi co que representa a situação descrita no texto? Sugestão de solução: a) A variável dependente é S que representa o espaço percorrido e a variável independente é t que representa o tempo do percurso. b) Comparando termo a termo 𝑆 = 𝑆0 + 𝑉0𝑡 + 𝑎𝑡2 2 com 𝑆 = 2𝑡2 − 18𝑡 + 36, indique o valor de: • S0 = 36 • V0 = ̶ 18 • a = 4 c) Reescrevendo a função: S = 2t2 ̶ 18t + 36 utilizando y em função de x, obtém-se: y = 2x2 - 18x + 36 D21 D - Identifi car em um texto o gráfi co de uma função do 2º grau (a > 0). Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 10 Professor(a) a atividade 2 tem possibilita o desenvolvimento da habilidade de identificar o gráfico que modela uma situação des- crita em um texto, nesse caso, uma função do 2º grau com a < 0. É fundamental que o estudante reconheça o grau da função descrita e, com essa informação, identifique o gráfico que mo- dela a situação descrita. Enfatize a relação entre a concavidadeda parábola e o sinal do coeficiente a, pois os estudantes cometem muitos equívocos sobre essa relação nas avaliações externas. 2. Leia a situação descrita no texto a seguir: Em uma brincadeira chamada "Stop", o jogador deve lançar a bola verticalmente para cima e gritar o nome de alguma pessoa que esteja na brincadeira. Quando a bola retornar ao chão, o jogador chamado deve segurar a bola e gritar: "Stop", e todos os outros devem parar, assim a pessoa chamada deve "caçar" os outros joga- dores. Durante a brincadeira, uma das crianças lança a bola para cima, esta chega a uma altura de 9 metros em 3 segundos. Sabe-se que a altura h percorrida pela bola pode ser descrita em função do tempo por: ℎ(𝑡) = 𝑣0𝑡 − 1 2𝑔𝑡 2 em que g = 10m/s2 é a aceleração da gravidade. Responda: a) Qual é a variável dependente e a variável independen- te da função apresentada nesse texto? b) Considerando v0 = 18 m/s e as informações contidas no texto sobre o valor de g, escreva a função que repre- senta essa situação descrita. c) Reescreva a função do item b utilizando y em função de x. d) Qual é o grau da função: ℎ(𝑡) = 𝑣0𝑡 − 1 2𝑔𝑡 2 e) Qual o nome do gráfico que representa a situação des- crita no texto? f) Faça o esboço do gráfico da função do item b. Sugestão de solução: a) A variável dependente é h que representa a altura da bola e a independente é o t que representa o tempo da trajetória. b) Considerando v0 = 18 m/s e as informações contidas no texto sobre o valor de g, a função que representa essa situação descrita é: ℎ(𝑡) = 18𝑡 − 12 � 10𝑡 2 → ℎ(𝑡) = 18𝑡 − 5𝑡2 c) A reescrita da função da pergunta b utilizando y em função de x é: y = 18x ̶ 5x2 d) O grau da função ℎ(𝑡) = 𝑣0𝑡 − 1 2𝑔𝑡 2 é 2, ou seja, é uma função quadrática. e) O gráfico que representa a situação descrita no texto é uma parábola. f) O gráfico do exemplo: h(t) = 18t ̶ 5t2 é: D21 E - Identificar em um texto o gráfico de uma função do 2º grau (a < 0). Professor(a), a atividade 3, em formato de item, avalia se o estudante desenvolveu a habilidade de identificar o gráfico que modela a situação descrita em um texto, neste caso, uma função do 2º grau. A fim de facilitar o reconhecimento do grau da função e consequentemente do gráfico que a representa, realize a propriedade distributiva da multiplicação em relação à subtração, conforme exemplo a seguir. 𝑌(𝑥) = 𝑐 · 𝑥 · (𝑃– 𝑥) 𝑌(𝑥) = 𝑐 · (𝑥𝑃– 𝑥 � 𝑥) 𝑌(𝑥) = 𝑐 · (𝑥𝑃– 𝑥2) 𝑌 𝑥 = 𝑐𝑃𝑥 − 𝑐𝑥2 3. Uma fofoca em uma determinada rede social tem um público definido e desenvolve-se com rapidez. Em geral, essa rapidez é diretamente proporcional ao número de pessoas que o fofoqueiro(a) tem na rede e também di- retamente proporcional ao número de pessoas que não pertencem a sua rede social. Em outras palavras, sendo Y a rapidez de propagação, P o público-alvo (pessoas que não pertencem a sua rede social) e x o número de pessoas que pertencem a rede social do fofoqueiro(a), tem-se: Y(x) = c · x · (P–x), em que c é uma constante positiva característica do boato. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 11 O gráfico cartesiano que melhor representa a função Y(x), para x real, é (A) (B) (C) (D) (E) Gabarito: D D21 – Identificar o gráfico que representa uma situação descrita em um texto. Professor(a), na atividade 4, o objetivo é que o estudante de- senvolva a habilidade de identificar o máximo ou o mínimo de uma função polinomial do 2º grau em um gráfico. A atividade é composta por quatro gráficos de parábolas, por isso é importante relembrar que o coeficiente a determina a concavidade da parábola, como verifica-se a seguir: • a > 0 concavidade voltada para cima; • a < 0 concavidade voltada para baixo. Assim, a concavidade possibilita identificar, graficamente, ou o máximo ou o mínimo de uma função polinomial do 2º grau. Essa é a habilidade que se deseja desenvolver neste momento. 4. Observe os quatro gráficos seguintes e realize as ati- vidades relacionadas a eles. Gráfico I Gráfico II Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 12 Gráfico III Gráfico IV a) Pesquise e escreva o significado de “valor máximo” na matemática. b) Pesquise e escreva o significado de “valor mínimo” na matemática. c) O valor máximo ou o valor mínimo em uma repre- sentação gráfica de uma função quadrática é indicado em qual eixo? d) Indique, nos gráficos I, II, III e IV, o valor máximo com uma seta, e o valor mínimo, com um círculo. e) Quais desses gráficos possuem um valor máximo? f) Quais desses gráficos possuem um valor mínimo? g) Complete as lacunas a seguir: • O gráfico I apresenta um valor ___________________ igual a _______. (máximo / mínimo) • O gráfico II apresenta um valor ___________________ igual a _______. (máximo / mínimo) • O gráfico III apresenta um valor ___________________ igual a _______. (máximo / mínimo) • O gráfico IV apresenta um valor ___________________ igual a _______. (máximo / mínimo) Sugestão de solução: a) Na matemática, valor máximo é o maior valor admitido em uma função. b) Na matemática, valor mínimo é o menor valor admitido em uma função. c) O valor máximo ou o valor mínimo é indicado por um número real pertencente ao eixo das ordenadas (eixo y). d) e) Os gráficos II e III possuem um valor máximo. f) Os gráficos I e IV possuem um valor mínimo. g) Complete as lacunas a seguir: • O gráfico I apresenta o valor mínimo igual a -3. • O gráfico II apresenta o valor máximo igual a 5. • O gráfico III apresenta o valor máximo igual a -2. • O gráfico IV apresenta o valor mínimo igual a 1. D25 A - Identificar o máximo de uma função polinomial do 2º grau em um gráfico. D25 B - Identificar o mínimo de uma função polinomial do 2º grau em um gráfico. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 13 Professor(a), na atividade 5, tem-se o objetivo de desenvolver junto ao estudante a habilidade de calcular o máximo ou o míni- mo de uma função polinomial do 2º grau algebricamente. Essa atividade é composta por seis funções do 2° grau, para as quais devem ser calculados algebricamente o maior ou o menor valor que essas funções podem assumir. Por isso é im- portante relembrar que se utiliza a seguinte sentença (fórmula) para o cálculo desse valor: • 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 , onde 𝑦𝑉 significa y do vértice e ∆ é o discriminante da fórmula resolutiva da equação do 2º grau (Bháskara); • 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 , onde 𝑥𝑉 significa 𝑥 do vértice e 𝑎 e 𝑏 são os mesmos coeficientes da função polinomial do 2° grau, ou seja, 𝑓 𝑥 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 . Lembre e comente com os estudantes que xV e yV representa as coordenadas do vértice da parábola, que é um ponto de in- flexão que divide graficamente o ramo positivo e o ramo nega- tivo na parábola, e mais, indica o ponto máximo ou mínimo da função (Revisa de Março). Assim como na atividade anterior, comente sobre o coeficiente a, que determina a concavidade da parábola, como verifica-se a seguir: a > 0 concavidade voltada para cima; a < 0 concavidade voltada para baixo. Então, o coeficiente a, indica se o cálculo é do máximo ou do mínimo da função polinomial do 2° grau. 5. Determine o maior ou o menor valor que cada uma das funções a seguir pode assumir e justifique o porquê desse valor ser o maior ou o menor. a) f(x) = 2x2 ̶ 11 b) S = 15 + 10t + 2t² c) y= ̶ x2 + 11x ̶ 1 d) S = 5 + 6t ̶ t² e) f(x) = 2x2 ̶ 10x f) S = ̶ 6 ̶ 9t ̶ 3t² Sugestão de solução: a) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 𝑦𝑉 = − 02−4�2� −11 4�2 → 𝑦𝑉 = − 0−8� −11 8 → 𝑦𝑉 = − 0+88 8 → 𝑦𝑉 = − 88 8 → 𝑦𝑉 = −88 8 = −11 Esse é o menor valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola que corresponde a essa função está voltada para cima. b) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐4�𝑎 = − 100 − 120 8 → 𝑦𝑉 = − −20 8 → 𝑦𝑉 = 20 8 = 2,5 Esse é o menor valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola que corresponde a essa função está voltada para cima. c) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 → 𝑦𝑉 = − 112−4� −1 � −1 4� −1 Esse é o maior valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola que corresponde a essa função está voltada para baixo. d) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 𝑦𝑉 = − 62−4� −1 �5 4� −1 → 𝑦𝑉 = − 36−20� −1 −4 → 𝑦𝑉 = − 36+20 −4 → 𝑦𝑉 = − 56 −4 → 𝑦𝑉 = −56 −4 = 14 Esse é o maior valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola, que corresponde a essa função, está voltada para baixo. e) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 𝑦𝑉 = − −10 2−4�2�0 4�2 → 𝑦𝑉 = − 100−8�0 8 → 𝑦𝑉 = − 100+0 8 → 𝑦𝑉 = − 100 8 → 𝑦𝑉 = −100 8 = −12,5 Esse é o menor valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola, que corresponde a essa função, está voltada para cima. f) 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 → 𝑦𝑉 = − 𝑏2−4�𝑎�𝑐 4�𝑎 𝑦𝑉 = − −9 2−4� −3 � −6 4� −3 → 𝑦𝑉 = − 81−4� +18 −12 → 𝑦𝑉 = − 81−72 −12 → 𝑦𝑉 = − 9 −12 → 𝑦𝑉 = −9 −12 = 0,75 Esse é o maior valor que essa função pode assumir, pois a concavidade da parábola, que corresponde a essa função, está voltada para baixo. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 14 D25 C - Calcular o máximo de uma função polinomial do 2º grau algebricamente. D25 D - Calcular o mínimo de uma função polinomial do 2º grau algebricamente. Professor(a), na atividade 6, tem-se o objetivo de que o es- tudante desenvolva a habilidade de resolver problemas que envolvam os pontos de máximo no gráfico de uma função poli- nomial do 2º grau. Nessa atividade, diferentemente das anteriores que calculavam ou identificavam a ordenada y do vértice, o estudante deverá indicar no gráfico a coordenada x do vértice. É importante ressaltar que o ponto máximo ou o ponto mínimo do gráfico de uma função é representado por (xV ,yV ), ou seja, também está relacionado com o valor de x. 6. A quantidade de água, em quilolitro, do reservatório de uma cidade varia em função do tempo, em horas, confor- me ilustra o gráfico da função quadrática a seguir. Considerando as informações sobre o reservatório de água e o gráfico, em quantas horas esse reservatório atinge sua capacidade máxima? Sugestão de solução: Solução gráfica De acordo com o gráfico a capacidade máxima do reservatório é 100 kL (valor de yv) e o tempo gasto para que o reservatório atinja essa capacidade é de 10 horas (valor de xv). D25 E - Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo no gráfico de uma função polinomial do 2º grau. Professor(a), na atividade 7, tem-se o objetivo de que o es- tudante desenvolva a habilidade de resolver problemas que envolvam os pontos de mínimo no gráfico de uma função poli- nomial do 2º grau. Essa atividade é uma ampliação da anterior, pois é pedido que o estudante calcule e identifique tanto a abscissa x quanto a ordenada y do vértice. É importante utilizar essa atividade para ressaltar que, para se obter o y do vértice, pode-se calcular 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 , ou subs- tituir algebricamente o valor do x do vértice na lei de forma- ção da função. Outra habilidade que pode ser desenvolvida com essa atividade é reconhecer e escrever a representa- ção algébrica de uma função do 2º grau dado o seu gráfico. Para isso, relembre que é possível utilizar a seguinte fórmu- la: a ∙ (x ̶ x1 ) ∙ (x ̶ x2 ) = 0, sendo que a corresponde ao coeficiente que multiplica a variável ao quadrado e x1 e x2 correspondem às raízes da função quadrática. 7. O gráfico a seguir corresponde ao registro das tempe- raturas em certa cidade, no período entre meia-noite e 5 horas da manhã. Considerando que esse gráfico obedece à lei de forma- ção de uma função do 2º grau, em qual horário foi regis- trada a temperatura mínima, nesse período? E qual foi a temperatura mínima atingida? Sugestão de solução: Como deseja-se saber o horário em que foi registrada a temperatura mínima e o valor dessa temperatura mínima atingida nesse período, pode-se obter a resposta graficamente ou calcular o x e o y do vértice dessa parábola. O x do vértice pode ser obtido analisando o gráfico, sendo que o horário correspondente à temperatura mínima de acordo com o gráfico é 2 horas da madrugada, observe: Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 15 Para calcular o y do vértice, observa-se analisando o gráfico que as raízes da função são 1 e 3, então: (x ̶ 1)(x ̶ 3) = 0 x2 ̶ 3x ̶ x + 3 = 0 x2 ̶ 4x + 3 = 0 Assim, a função é f(x) = x2 ̶ 4x + 3. Agora, para obter a temperatura mínima, pode-se substituir o valor do x do vértice nessa função ou calcular 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 � ∙ Para melhor entendimento, neste momento, ficam registradas as duas possibilidades: 1ª possibilidade: substitui-se o valor do x do vértice na função: f(x) = x2 ̶ 4x +3 f(2) = 22 ̶ 4 ∙ 2 + 3 f(2) = 4 ̶ 8 + 3 f(2) = 7 ̶ 8 f(2) = ̶ 1 2ª possibilidade: calcula-se o 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 , Portanto, às 2 horas da madrugada, foi registrada a temperatura mínima de -1 °C. D25 F - Resolver problemas que envolvam os pontos de mínimo no gráfico de uma função polinomial do 2º grau. Professor(a), nas atividades 8 e 9, tem-se o objetivo de que o estudante desenvolva a habilidade de resolver problemas que envolvam os pontos de máximo ou mínimo algebricamente de uma função polinomial do 2º grau. Neste momento, o estudante, sem o auxílio do gráfico, deve interpretar as duas situações-pro- blema e calcular o máximo utilizando: 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 ou 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 � Na equação do item a da atividade 8, os termos ax2 e bx apre- sentam-se fora da forma usual, e essa troca confunde alguns estudantes, então, estimule-os a identificarem este fato. 8. Responda às duas situações-problema a seguir. a) Testes feitos por especialistas, em laboratório, mos- traram que a concentração de certo medicamento, no sangue de voluntários, obedece à função y = 6x ̶ x2, em que x corresponde ao tempo decorrido, em horas, após a ingestão desse medicamento. Considerando essas informações, determine o tempo necessário para o medicamento atingir o nível máximo de concentração no sangue dos voluntários. Sugestão de solução: O tempo máximo é representado pelo x do vértice, ou seja, 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 → 𝑥𝑉 = −6 2 � −1 → 𝑥𝑉 = −6 −2 = 6 2 = 3 Então, o tempo necessário para o medicamento atingir o nível máximo de concentração no sangue dos voluntários é de 3 horas. b) Em uma competição aérea na modalidade de acroba- cias, um avião realiza uma manobra que descreve uma parábola que obedece à seguinte função y = ̶ x2 + 80x, em que y corresponde à altura atingida pelo avião, em metros. Qual a altura máxima atingida por esse avião na execução dessa manobra? Sugestão de solução: A altura máxima é representada pelo y do vértice, ou seja, 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 Então, a altura máxima atingida por esse avião na execução dessa manobra é 1600 metros. D25 G - Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo algebricamente de uma função polinomial do 2º grau. 9. O custo médio de produção da empresa “FAZ BEM” é definido pela função C(x) = x2 ̶ 40x + 1500, em que C corresponde ao custo em reais e x à quantidade de unidades produzidas. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 16 Considerando essas informações, quantas unidades de- vem ser produzidas para que o custo seja o mínimo? E qual é esse custo mínimo? Sugestão de solução: A quantidade mínima é representada pelo x do vértice, ou seja, 𝑥𝑉 = −𝑏 2𝑎 E o custo mínimo é representado pelo y do vértice, ou seja, 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 Por conseguinte, a quantidade mínima a ser produzidapara que o custo seja o mínimo são 20 peças, sendo que o custo mínimo de produção é R$ 1100. D25 H - Resolver problemas que envolvam os pontos de mínimo algebricamente de uma função polinomial do 2º grau. Professor(a), nas atividade 10 e 11, em formato de item, o objetivo é avaliar se o estudante desenvolveu a habilidade de reconhecer ou calcular o ponto máximo ou o ponto mínimo no gráfico de uma função, cuja expressão algébrica é um polinô- mio do segundo grau. 10. Em jogos de futebol, é usual o zagueiro dar um balão, que é um chute para evitar o perigo de gol. Um jogador de uma equipe consegue dar um balão que atinge uma grande altura. Certo dia, seu balão foi registrado e analisado por um programa computacional e gerou o seguinte gráfico pa- rabólico, que descreveu a trajetória da bola. O coeficiente a da fórmula da função que corresponde a essa parábola é igual a − 1 6 Qual a altura máxima que a bola atingiu? (A) 11,80 m (B) 18 m (C) 36 m (D) 54 m (E) 66,50 m Gabarito: D Sugestão de solução: A altura máxima atingida pela bola deve ser obtida pelo y do vértice, que deve ser calculado algebricamente. Assim, observando o gráfico, tem-se que as raízes da função são: 0 e 36, então, Como a concavidade está voltada para baixo, tem-se que a < 0, daí a função é 𝑓 𝑥 = −𝑥 2 6 + 6𝑥. Agora, para obter a altura máxima, pode-se substituir o valor do x do vértice nessa função ou calcular 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 � Para melhor entendimento, neste momento, ficam registradas as duas possibilidades, a seguir. 1ª possibilidade: substitui-se o valor do x do vértice na função: 𝑓 𝑥 = −𝑥 2 6 + 6𝑥 𝑓 18 = −54 + 108 𝑓 18 = 54 2ª possibilidade: Calculando 𝑦𝑉 = −∆ 4𝑎 , Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 17 Portanto, a altura máxima que a bola atingiu foi 54 metros. D25 – Resolver problemas que envolvam os pontos de máximo ou de mínimo no gráfi co de uma função polinomial do 2º grau. 11. (ENEM 2015 – questão 178 – 2º dia – caderno cin- za) Um estudante está pesquisando o desenvolvimento de certo tipo de bactéria. Para essa pesquisa, ele utiliza uma estufa para armazenar as bactérias. A temperatura no interior dessa estufa, em graus Celsius, é dada pela expressão T(h) = ̶ h2 + 22h ̶ 85, em que h representa as horas do dia. Sabe-se que o número de bactérias é o maior possível quando a estufa atinge sua tempera- tura máxima e, nesse momento, ele deve retirá-las da estufa. A tabela associa intervalos de temperatura, em graus Celsius, com as classifi cações: muito baixa, baixa, média, alta e muito alta. Quando o estudante obtém o maior número possível de bactérias, a temperatura no interior da estufa está clas- sifi cada como (A) muito baixa. (B) baixa. (C) média. (D) alta. (E) muito alta. Gabarito: D Considerando que a < 0, a parábola terá a concavidade voltada para baixo. Nesse caso, o yV, estará representando o ponto mais alto da parábola. Então, o 𝑦𝑣 = −∆ 4𝑎 𝑇(ℎ) = −ℎ² + 22ℎ − 85 𝐹(𝑥) = 𝑎𝑥² + 𝑏𝑥 + 𝑐 𝑎 = − 1 𝑏 = 22 𝑐 = −85 ∆ = 𝑏² − 4𝑎𝑐 ∆ = 222 − 4 � (−1) � (−85) ∆ = 484 − 4 � (−1) � (−85) ∆ = 484 − 340 ∆ = 144 𝑦𝑣 = −∆ 4𝑎 𝑦𝑣 = −144 4 � (−1) 𝑦𝑣 = −144 −4 𝑦𝑣 = 36 𝑦𝑣 = −∆ 4𝑎 𝑇(ℎ) = −ℎ² + 22ℎ − 85 𝐹(𝑥) = 𝑎𝑥² + 𝑏𝑥 + 𝑐 𝑎 = − 1 𝑏 = 22 𝑐 = −85 ∆ = 𝑏² − 4𝑎𝑐 ∆ = 222 − 4 � (−1) � (−85) ∆ = 484 − 4 � (−1) � (−85) ∆ = 484 − 340 ∆ = 144 𝑦𝑣 = −∆ 4𝑎 𝑦𝑣 = −144 4 � (−1) 𝑦𝑣 = −144 −4 𝑦𝑣 = 36 Como 30 ≤ T ≤ 43 30 ≤ 36 ≤ 43 Então, a temperatura será alta. H21 - Resolver situação-problema cuja modelagem envolva conhecimentos algébricos. ► Equação da circunferência Descritor SAEB: D10 – Reconhecer dentre as equações do 2º grau com duas incógnitas, as que representam circunferências. Objetos de conhecimento desenvolvidos: • Equações do 2° grau com duas incógnitas; • Equação geral e reduzida da circunferência; • Elementos da circunferência (corda, raio e diâmetro); Relembrando Circunferência Circunferência é uma fi gura geométrica com formato circular que faz parte dos estudos da geometria. É im- portante notar que todos os pontos de uma circunferên- cia são equidistantes de um único ponto, que se chama centro. Por isso, se diz que a circunferência é o lugar geométrico do conjunto de todos os pontos que estão a uma distância fi xa de um ponto central. Também, perceba que a circunferência é diferente do círculo, pois ela é uma fi gura plana, fechada e formada apenas por uma “linha” (contorno). Já o círculo é com- Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 18 posto por essa “linha” e a região interna a ela. Embora sejam conceitos diferentes, estão interligados e possuem propriedades em comum. Raio e diâmetro da circunferência Lembre-se que o raio da circunferência é todo segmento que liga o seu centro a um ponto dessa circunferência. Já o diâmetro da circunferência é um segmento de reta que passa pelo centro da fi gura, dividindo-a em duas metades. Por isso, o diâmetro equivale a duas vezes o raio (D = 2r). A corda é qualquer segmento de reta interno à circunfe- rência que une dois pontos dessa circunferência. Equação Reduzida da Circunferência A equação reduzida da circunferência corresponde à representação algébrica da relação entre as coordena- das de um ponto qualquer e as coordenadas do centro dessa circunferência. Essa relação é caracterizada pela distância entre uma medida constante (raio) e os pontos equidistantes a essa medida. Ela é representada pela seguinte sentença: Lembre-se que as coordenadas de um ponto qualquer da circunferência são denotadas por (x, y) e que o ponto do cen- tro é denotado por C(a ;b). Na equação, r é a medida do raio. Equação Geral da Circunferência A equação geral da circunferência é dada a partir do de- senvolvimento da equação reduzida. Professor (a), na atividade 1 é proposto o desenvolvimento da habilidade de diferenciar uma equação do 2° grau que re- presenta uma parábola da equação do 2° grau que representa uma circunferência. Oriente os estudantes de modo a perce- berem que nas equações que representam circunferências, sempre haverá dois termos positivos de 2° grau (por exemplo: x2 e y2), pois isso decorre da fórmula (x ̶ a)2 + (y ̶ b)2 = r2. Retome os produtos notáveis para melhor compreensão do de- senvolvimento da equação geral a partir da equação reduzida (EF08MA06-C). 1. Observe as quatros equações e suas representações geométricas a seguir 2𝑦2 + 2𝑥2 − 4 = 0 equação I 2𝑦 + 2𝑥2 − 4 = 0 equação II 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 6𝑦 − 3 = 0 equação III 𝑥2 + 𝑦 − 3 = 0 equação IV Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 19 Responda: a) Comparando termo a termo, as equações I e II são iguais? Justifique. b) Qual é grau (expoente) do termo que contém y nas equações I e II? c) Qual é o maior grau (expoente) do termo que con- tém y nas equações III e IV? d) Quais dessas equações representam gráficos de parábolas? e) Quais dessas equações representam gráficos de circunferências? f) Isole o termo com y das equações que representam uma parábola. Sugestão de solução: a) Comparando termo a termo: 2y2 + 2x2 - 4 = 0 e 2y + 2x2 - 4 = 0 2y2 ≠ 2y 2x2 = 2x2 -4 = -4 0 =0 As equações não são iguais, pois os termos 2y2 e 2y, não são iguais. b) O grau do termo que contém y na equação I é 2, e na equação II é 1. c) O maior grau do termo que contém y na equação III é 2, e na equação IV é 1. d) Equação II: 2y + 2x2 - 4 = 0 ; e equação IV: x2 + y - 3 = 0 e) Equação I: 2y2+2x2-4=0 ; e equação III: x2 + y2 - 4y - 6y -3 = 0 f) D10 A - Diferenciar uma equação do 2º grau que representa uma parábola de uma equação do 2º grau que representa uma circunferência. Professor (a), a atividade 2 tem por objetivo o desenvolvimento da habilidade de identificar as equações que representam grá- ficos de reta, parábola, hipérbole ou circunferência. Se possívelutilize o aplicativo geogebra para que os estudantes visualizem os gráficos que representam cada equação. 2. Escreva nos espaços a seguir se as equações repre- sentam uma reta, uma parábola ou uma circunferência. Sugestão de solução: Toda equação linear representa uma reta. Dentre as equações do 2° grau com duas incógnitas, aquelas que possuem uma variável de grau 1 e a outra variável de grau 2 representam parábolas. Já dentre as equações que apresentam as duas variáveis de grau 2, aquelas que quando igualadas a zero apresentam os termos de grau 2 com o mesmo sinal representam uma circunferência. D10 B – Diferenciar uma equação que representa uma circunferência da que representa reta ou parábola. Professor(a), na atividade 3 espera-se que os estudantes de- senvolvam a habilidade de escrever a equação de uma circun- ferência conhecendo os valores de seu centro e de seu raio. Incentive-os a relacionar as equações das circunferências aos seus gráficos utilizando o aplicativo geogebra. 3. Utilize as palavras chave a seguir para preencher as lacunas do texto e depois realize o que é solicitado. Equação reduzida da circunferência _______________________________é o lugar geométrico dos pontos de um plano que distam ______________________ de um ponto central. A distância de qualquer ponto da circunferência até o seu ________________ possui a mesma medida e é chamada de _______________. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 20 Lembre-se que a circunferência é uma linha, enquanto o _____________________ é a região plana delimita- da pela circunferência. A dedução da equação da circunferência parte da de- finição de circunferência que é o lugar geométrico dos pontos (x ,y) equidistantes do centro C(a ,b) da medida r. Então a sentença (x ̶ a)2 + (y ̶ b)2 = r2 é a chamada equação ____________________ da circunferência. Por exemplo: a equação reduzida de uma circunferência de raio 8 e centro (3, ̶ 7) será: (x ̶ ___)2 + (y ̶ (_____))2 = ____2 (x ̶ ___)2 + (y +___)2 = 82 (x ̶ ___)2 + (y + 7)2 = ____ Agora, escreva a equação reduzida da circunferência para cada caso a seguir. a) raio 4 e centro ( ̶ 2,3) b) raio 3 e centro (1,1) c) raio 1 2 e centro ( ̶ 2, ̶ 5) d) raio 2 5 e centro 1 3 , 1 4 Sugestão de solução: Equação reduzida da circunferência Circunferência é o lugar geométrico dos pontos de um plano que distam igualmente de um ponto central. A distância de qualquer ponto da circunferência até o seu centro possui a mesma medida e é chamada de raio. Lembre-se que a circunferência é uma linha, enquanto o círculo é a região plana delimitada pela circunferência. A dedução da equação da circunferência parte da definição de circunferência que é o lugar geométrico dos pontos (x ,y) equidistantes do centro C(a ,b) da medida r. Então a sentença (x-a)2 + (y - b)2 = r2 é a chamada equação ______________________ da circunferência. Por exemplo, a equação reduzida de uma circunferência de raio 8 e centro (3,-7) será: Escreva a equação reduzida da circunferência para cada caso a seguir. a) raio 4 e centro (-2,3): 𝑥 − 𝑥𝑐 2 + 𝑦 − 𝑦𝑐 2 = 𝑅2 𝑥 − −2 2 + 𝑦 − 3 2 = 42 𝑥 + 2 2 + 𝑦 − 3 2 = 16 b) raio 3 e centro (1,1): c) raio 1 2 e centro (-2,-5): 𝑥 − 3 2 + 𝑦 − −7 2 = 82 𝑥 − 3 2 + 𝑦 + 7 2 = 82 𝑥 − 3 2 + 𝑦 + 7 2 = 64 𝑥 − 𝑥𝑐 2 + 𝑦 − 𝑦𝑐 2 = 𝑅2 𝑥 − 1 2 + 𝑦 − 1 2 = 32 𝑥 − 1 2 + 𝑦 − 1 2 = 9 𝑥 − 𝑥𝑐 2 + 𝑦 − 𝑦𝑐 2 = 𝑅2 𝑥 − −2 2 + 𝑦 − −5 2 = 1 2 2 𝑥 + 2 2 + 𝑦 + 5 2 = 1 4 d) raio 25 e centro ( 1 3 , 1 4): 𝑥 − 𝑥𝑐 2 + 𝑦 − 𝑦𝑐 2 = 𝑅2 D10 C - Escrever a equação reduzida da circunferência dados os valores do centro e do raio. 4. Analise o procedimento a seguir utilizado para escre- ver a equação geral da circunferência. Para o raio medindo 2 e centro ( ̶ 1,2) 1º passo: escrever a equação reduzida da circunferência. A equação reduzida é dada por: 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 Sendo 𝐶(𝑎 , 𝑏) o centro da circunferência e r o raio, a equação reduzida será: (𝑥 − (−1))² + (𝑦 − 2)² = 2² (𝑥 + 1)² + (𝑦 − 2)² = 4 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. 𝑥 + 1 2 = 𝑥2 + 2𝑥 + 12 = 𝑥² + 2𝑥 + 1 𝑦 − 2 2 = 𝑦2 − 4𝑦 + 22 = 𝑦2 − 4𝑦 + 4 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: 𝑥2 + 2𝑥 + 1 𝑥−𝑎 2 + 𝑦2 − 4𝑦 + 4 𝑦−𝑏 2 = 4⏟ 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: 𝑥2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 4𝑦 + 1 + 4 = 4 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: 𝑥2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 4𝑦 + 1 + 4 − 4 = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: 𝑥2 + 𝑦2 + 2𝑥 − 4𝑦 + 1 = 0 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 21 a) raio 4 e centro ( ̶ 2,3) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 (𝑥 + ____)² + (𝑦 − ____)² = ____² (𝑥 − ____)² + (𝑦 − ____)² = _____ 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. (𝑥 + ____)² = ____² + 2 � 𝑥 � ____ + ____² → ___________________ 𝑦 − ____ 2 = ____²− 2 � 𝑦 � ____ + ____² → ___________________ 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: _________________ 𝑥−𝑎 2 + _________________ 𝑦−𝑏 2 = ____� 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: ___________________________ = ______ 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: _____________________________ = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: _____________________________ = 0 b) raio 25 e centro ( 1 3 , 1 4) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 (𝑥 − ____)² + (𝑦 − ____)² = ____² (𝑥 − ____)² + (𝑦 − ____)² = _____ 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. (𝑥 − ____)² = ____²− 2 � 𝑥 � ____ + ____² → ___________________ 𝑦 − ____ 2 = ____² − 2 � 𝑦 � ____ + ____² → ___________________ 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: _________________ 𝑥−𝑎 2 + _________________ 𝑦−𝑏 2 = ____� 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: ___________________________ = ______ 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: _____________________________ = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: _____________________________ = 0 b) raio 25 e centro ( 1 3 , 1 4) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 (𝑥 − ____)² + (𝑦 − ____)² = ____² (𝑥 − ____)² + (𝑦 − ____)² = _____ 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. (𝑥 − ____)² = ____²− 2 � 𝑥 � ____ + ____² → ___________________ 𝑦 − ____ 2 = ____² − 2 � 𝑦 � ____ + ____² → ___________________ 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: _________________ 𝑥−𝑎 2 + _________________ 𝑦−𝑏 2 = ____� 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: ___________________________ = ______ 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: _____________________________ = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: _____________________________ = 0 c) raio 3 e centro (3,5) 1º passo: 2º passo: 3º passo: 4º passo: 5º passo: 6º passo: Sugestão de solução: a) raio 4 e centro ( ̶2,3) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 (𝑥 − −2 )² + (𝑦 − 3)² = 4² (𝑥 + 2)² + (𝑦 − 3)² = 16 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. 𝑥 + 2 2 = 𝑥2 + 2 � 𝑥 � 2 + 22 → 𝑥2 + 4𝑥 + 4 𝑦 − 3 2 = 𝑦2 − 2 � 𝑦 � 3 + 32 → 𝑦2 − 6𝑦 + 9 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: 𝑥2 + 4𝑥 + 4 𝑥−𝑎 2 + 𝑦2 − 6𝑦 + 9 𝑦−𝑏 2 = 16� 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: 𝑥2 + 𝑦2 + 4𝑥 − 6𝑦 + 4 + 9 = 16 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: 𝑥2 + 𝑦2 + 4𝑥 − 6𝑦 + 4 + 9 − 16 = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: 𝑥2 + 𝑦2 + 4𝑥 − 6𝑦 − 3 = 0 Revisa Goiás Secretaria de Estadoda Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 22 b) raio 25 e centro ( 1 3 , 1 4) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: 𝑥2 + 𝑦2 + 2 3𝑥 − 1 2𝑦 + 1 9 + 1 16 = 4 25 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: 𝑥2 + 𝑦2 + 2 3𝑥 − 1 2𝑦 + 1 9 + 1 16 − 4 25 = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: 𝑥2 + 𝑦2 + 2 3𝑥 − 1 2 𝑦 + 49 3600 = 0 D10 D - Escrever a equação geral da circunferência dados os valores do centro e do raio. c) raio 3 e centro (3,5) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 𝑥 − 3 ² + 𝑦 − 5 ² = 3 ² 𝑥 − 3 ² + 𝑦 − 5 ² = 9 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. 𝑥 − 3 2 = 𝑥2 − 2 � 𝑥 � 3 + 3 2 → 𝑥2 − 6𝑥 + 9 𝑦 − 5 ² = 𝑦2 − 2 � 𝑦 � 5 + 5 2 → 𝑦2 − 10𝑦 + 25 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: 𝑥2 + 6𝑥 + 9 𝑥−𝑎 2 + 𝑦2 − 10𝑦 + 25 𝑦−𝑏 2 = 9⏟ 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 9 + 25 = 9 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 9 + 25 − 9 = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 25 = 0 c) raio 3 e centro (3,5) 1º passo: escrever a equação reduzida da reta. 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 𝑥 − 3 ² + 𝑦 − 5 ² = 3 ² 𝑥 − 3 ² + 𝑦 − 5 ² = 9 2º passo: desenvolver os produtos notáveis para encontrar a equação geral. 𝑥 − 3 2 = 𝑥2 − 2 � 𝑥 � 3 + 3 2 → 𝑥2 − 6𝑥 + 9 𝑦 − 5 ² = 𝑦2 − 2 � 𝑦 � 5 + 5 2 → 𝑦2 − 10𝑦 + 25 3º passo: reescrever a equação da circunferência da seguinte maneira: 𝑥2 + 6𝑥 + 9 𝑥−𝑎 2 + 𝑦2 − 10𝑦 + 25 𝑦−𝑏 2 = 9⏟ 𝑟2 4º passo: ordenar os termos da equação pelo grau: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 9 + 25 = 9 5º passo: Igualar o segundo membro da equação a zero: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 9 + 25 − 9 = 0 6º passo: Reduzir os termos sem variável: 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 10𝑦 + 25 = 0 Professor(a), a atividade 5 tem por objetivo que o estudante desenvolva a habilidade de identificar o centro e o raio de uma circunferência sendo dada a sua equação. Sendo assim, são apresentados dois métodos: o da comparação e o método de completar quadrados, incentive os estudantes a transitarem pe- los dois métodos a fim de que aprendam a ter autonomia e a ex- pertise de escolher o método mais adequado para cada caso. 5. Utilize as palavras chave a seguir para preencher as lacunas do texto e depois realize o que é solicitado. Como encontrar o centro e o raio da circunferência dada a sua equação geral. Para encontrar o _________ e o ______________ de uma _____________________ por meio de sua equação ______________, pode-se usar o método da comparação ou o método de completar quadrados. Método da comparação O método da __________________________ é o mais rápido quando o interesse é somente descobrir qual é o valor do raio e do centro da circunferência. Como o nosso objetivo é encontrar o valor do centro C(a ,b) e do raio r, dada a equação geral da circunferência, deve-se comparar a sua equação geral com a equação geral de uma circunferência __________________. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 23 Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 2𝑦 − 4 = 0. Sabe-se que a equação geral da circunferência pode ser escrita como: 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 𝑥2 − _____ + ____ + 𝑦2 − _____ + ____ = 𝑟2 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + 𝑎2 + 𝑏2 − 𝑟2 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (________________) = 0 Agora, faz-se uma comparação termo a termo entre as duas equações: 𝒙² + 𝒚²–𝟐𝒂𝒙–𝟐𝒃𝒚+ (𝒃²+ 𝒂²–𝒓²) = 𝒙² + 𝒚²–𝟒𝒙–𝟐𝒚–𝟒 Comparando termo a termo, pode-se encontrar o valor de 𝒂 sabendo que: −𝟐𝒂𝒙 = ______ × ( −𝟏 ) _____ = 𝟒𝒙 𝟐𝒂 = 𝟒 𝒂 = 𝟒 𝟐 𝒂 = _____ Para encontrar o valor de 𝒃, sabe-se que: ______ = −𝟐𝒚 × (−𝟏) _____ = ____ 𝟐𝒃 = 𝟐 ____ = 𝟐 𝟐 𝒃 = ____ Para encontrar o valor de 𝑟 , analise o termo independente, sabendo que 𝑎 = 1 e 𝑏 = 2. 𝟐𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝒓𝟐 = _________ ________ − 𝒓𝟐 = −𝟒 −𝒓𝟐 = __________ × (−𝟏) _____ = 𝟗 𝒓 = ± ____ 𝒓 = ±𝟑 Por se tratar de medida, adota-se 𝒓 = 𝟑. Sendo assim, o centro da circunferência é o ponto 𝐶 2 , 1 e o seu raio é 3. A equação reduzida dessa circunferência é: ________ 2 + ________ 2 = ____2 Método de completar quadrado Esse segundo método consiste em encontrar a equação reduzida da circunferência para que seja possível encontrar o seu centro e o seu raio. Para isso, completam-se quadrados. Lembre-se que completar quadrado nada mais é do que transformar a equação: 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑏2 + 𝑎2 − 𝑟²) = 0 Em uma equação reduzida do tipo (________)² + (________)² = ____². Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 4𝑦 − 12 = 0. Para transformar a equação geral na equação reduzida, deve-se reordenar a equação geral, agrupando termos de mesma variável: 𝑥2 − 6𝑥 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 Sabe-se que 𝑥 − 𝑎 2 = ___________________ e que 2𝑎𝑥 = _______, daí _________ = 6 𝑎 = 6 2 = ____ Agora, tem-se que: _______ 2 = 𝑥2 − 6𝑥 + 9 Note que o termo +9 não aparece na equação, então deve-se somar e subtrair o 9 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥2–6𝑥 + 9− 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 _________________ 𝑥−3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 No passo anterior, note que: +9− 9 é igual a zero, o que não altera a equação. Agora, analisando a variável 𝑦, tem-se que: 𝑦 − 𝑏 2 = ________________ Então, 2𝑏𝑦 = 4𝑦, daí _______ = _____ 2𝑏 = 4 𝑏 = 4 2 = 2 Método de completar quadrado Esse segundo método consiste em encontrar a equação reduzida da circunferência para que seja possível encontrar o seu centro e o seu raio. Para isso, completam-se quadrados. Lembre-se que completar quadrado nada mais é do que transformar a equação: 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑏2 + 𝑎2 − 𝑟²) = 0 Em uma equação reduzida do tipo (________)² + (________)² = ____². Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 4𝑦 − 12 = 0. Para transformar a equação geral na equação reduzida, deve-se reordenar a equação geral, agrupando termos de mesma variável: 𝑥2 − 6𝑥 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 Sabe-se que 𝑥 − 𝑎 2 = ___________________ e que 2𝑎𝑥 = _______, daí _________ = 6 𝑎 = 6 2 = ____ Agora, tem-se que: _______ 2 = 𝑥2 − 6𝑥 + 9 Note que o termo +9 não aparece na equação, então deve-se somar e subtrair o 9 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥2–6𝑥 + 9− 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 _________________ 𝑥−3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 No passo anterior, note que: +9− 9 é igual a zero, o que não altera a equação. Agora, analisando a variável 𝑦, tem-se que: 𝑦 − 𝑏 2 = ________________ Então, 2𝑏𝑦 = 4𝑦, daí _______ = _____ 2𝑏 = 4 𝑏 = 4 2 = 2 O que leva a: ________ 2 = _______________ Completando o quadrado, reescreve-se a equação da maneira a seguir, e lembre como, anteriormente, o termo + 4 não aparece na equação, então deve-se somar e subtrair o 4 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + _________− 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + 4 (𝑦−2)² − 4 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + (_______)²− 4 − 12 = 0 Passando os termos independentes para segundo membro da equação, encontra-se a equação: (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = __________________ (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = _____ Sendo assim, o centro é o ponto 𝐶(3 ; 2) e o raio 𝑟² = ____ → 𝑟 = ± ____ = ±___ , por se tratar de uma medida adota-se o valor positivo, ou seja, 𝑟 = 5. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 24 O que leva a: ________ 2 = _______________ Completando o quadrado, reescreve-se a equação da maneira a seguir, e lembre como, anteriormente, o termo + 4 não aparece na equação, então deve-se somar e subtrair o 4 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥− 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + _________− 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + 4 (𝑦−2)² − 4 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + (_______)²− 4 − 12 = 0 Passando os termos independentes para segundo membro da equação, encontra-se a equação: (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = __________________ (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = _____ Sendo assim, o centro é o ponto 𝐶(3 ; 2) e o raio 𝑟² = ____ → 𝑟 = ± ____ = ±___ , por se tratar de uma medida adota-se o valor positivo, ou seja, 𝑟 = 5. Sugestão de solução: Como encontrar o centro e raio da circunferência dada a sua equação geral. Para encontrar o centro e o raio de uma circunferência por meio de sua equação geral, pode-se usar o método da comparação ou o método de completar quadrados. Método da comparação O método da comparação é o mais rápido quando o interesse é somente descobrir qual é o valor do raio e do centro da circunferência. Como o nosso objetivo é encontrar o valor do centro C(xc ,yc) e do raio R, dada a equação geral da circunferência, deve-se comparar a sua equação geral com a equação geral de uma circunferência qualquer. É importante ter em mente que algumas literaturas trazem o centro denotado por (a ,b) e o raio r, e neste momento será adotada essa denotação para o desenvolvimento desses métodos. Método de completar quadrado Esse segundo método consiste em encontrar a equação reduzida da circunferência para que seja possível encontrar o seu centro e o seu raio. Para isso, completam-se quadrados. Lembre-se que completar quadrado nada mais é do que transformar a equação: Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 2𝑦 − 4 = 0. Sabe-se que a equação geral da circunferência pode ser escrita como: 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 𝑥2 − 2𝑎𝑥 + 𝑎2 + 𝑦2 − 2𝑏𝑦 + 𝑏2 = 𝑟2 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + 𝑎2 + 𝑏2 − 𝑟2 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑎2 + 𝑏2 − 𝑟²) = 0 Agora, faz-se uma comparação termo a termo entre as duas equações: 𝒙² + 𝒚² – 𝟐𝒂𝒙 – 𝟐𝒃𝒚 + (𝒃² + 𝒂² – 𝒓²) = 𝒙² + 𝒚² – 𝟒𝒙 – 𝟐𝒚 – 𝟒 Comparando termo a termo, pode-se encontrar o valor de 𝒂 sabendo que: −𝟐𝒂𝒙 = −𝟒𝒙 × ( −𝟏 ) 𝟐𝒂𝒙 = 𝟒𝒙 𝟐𝒂 = 𝟒 𝒂 = 𝟒 𝟐 𝒂 = 𝟐 Para encontrar o valor de 𝒃, sabe-se que: −𝟐𝒃𝒚 = −𝟐𝒚 × (−𝟏) 𝟐𝒃𝒚 = 𝟐𝒚 𝟐𝒃 = 𝟐 𝒃 = 𝟐 𝟐 𝒃 = 𝟏 Para encontrar o valor de 𝑟, analise o termo independente, sabendo que 𝑎 = 1 e 𝑏 = 2. 𝒂𝟐 + 𝒃𝟐 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟐𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟒 + 𝟏 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟓 − 𝒓𝟐 = −𝟒 −𝒓𝟐 = −𝟒− 𝟓 −𝒓𝟐 = −𝟗 × (−𝟏) 𝒓² = 𝟗 𝒓 = ± 𝟗 𝒓 = ±𝟑 Por se tratar de medida, adota-se 𝒓 = 𝟑. Sendo assim, o centro da circunferência é o ponto 𝐶 2 , 1 e o seu raio é 3. A equação reduzida dessa circunferência é: 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 32 Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 4𝑥 − 2𝑦 − 4 = 0. Sabe-se que a equação geral da circunferência pode ser escrita como: 𝑥 − 𝑎 2 + 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑟2 𝑥2 − 2𝑎𝑥 + 𝑎2 + 𝑦2 − 2𝑏𝑦 + 𝑏2 = 𝑟2 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + 𝑎2 + 𝑏2 − 𝑟2 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑎2 + 𝑏2 − 𝑟²) = 0 Agora, faz-se uma comparação termo a termo entre as duas equações: 𝒙² + 𝒚² – 𝟐𝒂𝒙 – 𝟐𝒃𝒚 + (𝒃² + 𝒂² – 𝒓²) = 𝒙² + 𝒚² – 𝟒𝒙 – 𝟐𝒚 – 𝟒 Comparando termo a termo, pode-se encontrar o valor de 𝒂 sabendo que: −𝟐𝒂𝒙 = −𝟒𝒙 × ( −𝟏 ) 𝟐𝒂𝒙 = 𝟒𝒙 𝟐𝒂 = 𝟒 𝒂 = 𝟒 𝟐 𝒂 = 𝟐 Para encontrar o valor de 𝒃, sabe-se que: −𝟐𝒃𝒚 = −𝟐𝒚 × (−𝟏) 𝟐𝒃𝒚 = 𝟐𝒚 𝟐𝒃 = 𝟐 𝒃 = 𝟐 𝟐 𝒃 = 𝟏 Para encontrar o valor de 𝑟, analise o termo independente, sabendo que 𝑎 = 1 e 𝑏 = 2. 𝒂𝟐 + 𝒃𝟐 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟐𝟐 + 𝟏𝟐 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟒 + 𝟏 − 𝒓𝟐 = −𝟒 𝟓 − 𝒓𝟐 = −𝟒 −𝒓𝟐 = −𝟒− 𝟓 −𝒓𝟐 = −𝟗 × (−𝟏) 𝒓² = 𝟗 𝒓 = ± 𝟗 𝒓 = ±𝟑 Por se tratar de medida, adota-se 𝒓 = 𝟑. Sendo assim, o centro da circunferência é o ponto 𝐶 2 , 1 e o seu raio é 3. A equação reduzida dessa circunferência é: 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 32 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑏2 + 𝑎2 − 𝑟²) = 0 em uma equação reduzida do tipo (𝑥 − 𝑎)² + (𝑦− 𝑏)² = 𝑟². Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 4𝑦 − 12 = 0. Para transformar a equação geral na equação reduzida, deve- se reordenar a equação geral, agrupando termos de mesma variável: 𝑥2 − 6𝑥 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 Sabe-se que 𝑥 − 𝑎 2 = 𝑥2 − 2𝑎𝑥 + 𝑎² e que 2𝑎𝑥 = 6𝑥, daí 2𝑎 = 6 𝑎 = 6 2 = 3 Agora, tem-se que: 𝑥 − 3 2 = 𝑥2 − 6𝑥 + 9 Note que o termo +9 não aparece na equação, então deve ser somado e subtraído o 9 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥2–6𝑥 + 9 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 𝑥2–6𝑥 + 9 𝑥−3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 (𝑥 – 3) ² – 9 + 𝑦² – 4𝑦 – 12 = 0 No passo anterior, note que: +9− 9 é igual a zero, o que não altera a equação. Agora, analisando a variável 𝑦, tem-se que: 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑦2 − 2𝑏𝑦 + 𝑏² Então, 2𝑏𝑦 = 4𝑦, daí 2𝑏𝑦 = 4𝑦 2𝑏 = 4 𝑏 = 4 2 = 2 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 25 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑎𝑥 − 2𝑏𝑦 + (𝑏2 + 𝑎2 − 𝑟²) = 0 em uma equação reduzida do tipo (𝑥 − 𝑎)² + (𝑦− 𝑏)² = 𝑟². Exemplo: 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 4𝑦 − 12 = 0. Para transformar a equação geral na equação reduzida, deve- se reordenar a equação geral, agrupando termos de mesma variável: 𝑥2 − 6𝑥 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 Sabe-se que 𝑥 − 𝑎 2 = 𝑥2 − 2𝑎𝑥 + 𝑎² e que 2𝑎𝑥 = 6𝑥, daí 2𝑎 = 6 𝑎 = 6 2 = 3 Agora, tem-se que: 𝑥 − 3 2 = 𝑥2 − 6𝑥 + 9 Note que o termo +9 não aparece na equação, então deve ser somado e subtraído o 9 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥2–6𝑥 + 9 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 𝑥2–6𝑥 + 9 𝑥−3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 − 12 = 0 (𝑥 – 3) ² – 9 + 𝑦² – 4𝑦 – 12 = 0 No passo anterior, note que: +9− 9 é igual a zero, o que não altera a equação. Agora, analisando a variável 𝑦, tem-se que: 𝑦 − 𝑏 2 = 𝑦2 − 2𝑏𝑦 + 𝑏² Então, 2𝑏𝑦 = 4𝑦, daí 2𝑏𝑦 = 4𝑦 2𝑏 = 4 𝑏 = 4 2 = 2 O que leva a: 𝑦 − 2 2 = 𝑦2 − 4𝑦 + 4 Completando o quadrado, reescreve-se a equação da maneira a seguir, e lembre como, anteriormente, o termo +4 não aparece na equação, então deve ser somado e subtraído o 4 na equação geral da seguinte maneira: 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + 4 − 4 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + 𝑦2 − 4𝑦 + 4 (𝑦−2)² − 4 − 12 = 0 𝑥 − 3 2 − 9 + (𝑦 − 2)² − 4 − 12 = 0 Passando os termos independentes para segundo membro da equação, encontra-se a equação: (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = 9 + 4 + 12 (𝑥 − 3)² + (𝑦 − 2)² = 25 Sendo assim, o centro é o ponto 𝐶(3 ; 2) e o raio 𝑟² = 25 → 𝑟 = ± 25 = ±5 , por se tratar de uma medida, adota-se o valor positivo, ou seja, 𝑟 = 5. D10 E – Identificar o centro e o raio de uma circunferência a partir de sua equação geral. Professor(a), na atividade 6, espera-se que o estudante de- senvolva a habilidade de relacionar a equação de uma circun- ferência a sua representação gráfica. Incentive os estudantes a perceberem que para determinar o raio deve-se calcular a dis- tância entre o centro e um ponto pertencente à circunferência. 6. Enumere as equações da segunda coluna de acordo com suas representações gráficas na primeira coluna. (1) (2) (3) (4) ( ) ( ) ( ) ( ) 𝑥 + 1 2 2 + 𝑦 − 1 3 2 = 4 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 4 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 6𝑦 + 13 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 1 = 0 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 26 Sugestão de solução: ( 4 ) ( 1 ) ( 2 ) ( 3 ) 𝑥 + 1 2 2 + 𝑦 − 1 3 2 = 4 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 4 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 6𝑦 + 13 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 1 = 0 𝑥 + 1 2 2 + 𝑦 − 1 3 2 = 4 𝑥 − 2 2 + 𝑦 − 1 2 = 4 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 6𝑦 + 13 = 0 𝑥2 + 𝑦2 − 2𝑥 + 4𝑦 + 1 = 0 D10 F – Relacionar a equação de uma circunferência a sua representação gráfi ca. Professor (a), as atividades 7 e 8, no formato de item, tem por objetivo avaliar se os estudantes desenvolveram as habilidades de identifi car a representação algébrica de uma circunferência a partir de seu gráfi co e reconhecer, dentre as equações do 2º grau com duas incógnitas, aquelas que representam circunfe- rências. Por se tratar de um momento avaliativo, incentive os estudantes a responderem as atividades sozinhos e a fazeremuma leitura criteriosa dos enunciados identifi cando e anotan- do corretamente os dados, isso é importante para que estejam bem preparados e autônomos quando forem realizar as avalia- ções externas. 7. Observe a circunferência representada no plano car- tesiano a seguir. Qual é a representação algébrica dessa circunferência? (A) 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 + 4𝑦 + 4 = 0 (B) 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 (C) 𝑥2 + 𝑦2 − 6𝑥 − 4𝑦 + 4 = 0 (D) 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 4𝑦 + 4 = 0 (E) 𝑥2 + 𝑦2 + 4 = 0 Gabarito: D Sugestão de solução: A circunferência tem centro C(-3 ; -2) e raio igual a 3. Substituindo esses valores em: (x - a)2 + (y - b)2 = r2 Lembre-se que a e b representam as coordenadas do centro, então 𝑥 − −3 2 + 𝑦 − −2 2 = 32 𝑥 + 3 2 + 𝑦 + 2 2 = 32 𝑥2 + 2 � 3 � 𝑥 + 32 + 𝑦2 + 2 � 2 � 𝑦 + 22 = 32 𝑥2 + 6𝑥 + 9 + 𝑦2 + 4𝑦 + 4 = 9 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 4𝑦 + 9 + 4 − 9 = 0 𝑥2 + 𝑦2 + 6𝑥 + 4𝑦 + 4 = 0 D10 G – Identifi car a representação algébrica de uma circunferência a partir de seu gráfi co. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 27 8. Analise as equações do 2° grau a seguir. I. 2y2 + 2x2 ̶ 18 = 0 II. 3y + 3x2 ̶ 6 = 0 III. x2 + y2 ̶ 4x + 2y + 1 = 0 IV. x2 ̶ y2 + 5 = 0 Dentre essas equações, as que representam circunfe- rências, são A) I e II. B) I e III. C) II e III. D) II e IV. E) I e IV. Gabarito: B A equação II representa uma parábola, enquanto que a equação IV representa uma hipérbole. Nas equações que representam circunferências, sempre haverá dois termos positivos de 2° grau (por exemplo: x2 e y2), pois decorre da fórmula (x - a)2 + (y - b)2 = r2. D10 – Reconhecer, dentre as equações do 2º grau com duas incógnitas, as que representam circunferências. Semana 2 ► Raízes de um polinômio Descritor SAEB: D26 – Relacionar as raízes de um polinômio com sua de- composição em fatores do 1º grau. Objetos de conhecimento desenvolvidos: • Polinômios: grau, raízes e operações; • Composição de um polinômio a partir de suas raízes; • Decomposição de um polinômio em fatores; • Situação-problema envolvendo modelagem algébrica. A semana 3 aborda o descritor 26 cuja habilidade é relacionar as raízes de um polinômio com sua decomposição em fatores do 1º grau. Por meio do relembrando serão abordados concei- tos teóricos com exemplos e, em seguida, atividades propostas com o intuito de concretizar a temática polinômios, abordando algumas habilidades do documento curricular para Goiás – DC GO e do documento curricular para Goiás – etapa Ensino Mé- dio – DC GOEM: (EF08MA06-A) Reconhecer e compreender uma expressão algébrica, destacando dentre elas os monômios e polinômios, bem como os seus elementos como coefi cientes e partes lite- rais. (EF08MA06-B) Identifi car monômios e polinômios (binômio, trinômio, etc.) com os seus respectivos graus, coefi cientes e partes literais. (EF08MA06-C) Reconhecer e aplicar os produtos e quocien- tes notáveis para desenvolver as operações envolvendo poli- nômios, como adição, subtração, multiplicação e divisão exata entre dois polinômios. (EM13MAT401) Converter representações algébricas de fun- ções polinomiais de 1º grau em representações geométricas no plano cartesiano, distinguindo os casos nos quais o com- portamento é proporcional, recorrendo ou não a softwares ou aplicativos de álgebra e geometria dinâmica. (EM13MAT402) Converter representações algébricas de fun- ções polinomiais de 2º grau em representações geométricas no plano cartesiano, distinguindo os casos nos quais uma variável for diretamente proporcional ao quadrado da outra, recorrendo ou não a softwares ou aplicativos de álgebra e geometria dinâ- mica, entre outros materiais. Revise com seus estudantes, os casos de fatoração estudados no 9º ano, segundo o DC-GO: (EF09MA09-A) Investigar, por meio de possíveis raízes inteiras com soma S e produto P, as soluções de equações do 2° grau que podem ser comparadas à forma x² - Sx + P = 0 (EF09MA09-B) Compreender os processos de fatoração de ex- pressões algébricas, com base em suas relações com os pro- dutos notáveis, para resolver e elaborar problemas que possam ser representados por equações polinomiais do 2º grau, em contextos signifi cativos. Lembre-se que os estudantes que hoje estão na 3ª série do ensino médio provavelmente estavam no ensino híbrido no 9º ano, portanto precisam da recomposição dessas habilidades e objetos do conhecimento. Relembrando Raízes de um polinômio Considere um polinômio P(x). Se P(x1) = 0, o número x_1 é chamado de raiz ou zero de P(x), ou seja, é o valor de x que faz com que o polinômio seja igual a zero. Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 28 Nessa aula vamos relembrar como associar as possíveis raízes de um polinômio a sua forma fatorada, além de relembrar como fatorar um polinômio de 2º ou 3º grau. Polinômio de 2º grau O polinômio de 2º grau, 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐, que admite raízes 𝑥1 e 𝑥2 pode ser decomposto em fatores do 1º grau da seguinte forma: 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 𝑎 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) Exemplo 1: 𝑃(𝑥) = 𝑥² − 9 Igualando 𝑥2 − 9 = 0, obtém-se as raízes 𝑥1 = −3 e 𝑥2 = 3. Dessa forma tem-se: 𝑃(𝑥) = 1 � (𝑥 − 3) � (𝑥 + 3) Nesse exemplo, pode-se utilizar o processo de fatoração pela diferença entre dois quadrados. Exemplo 2: 𝑃 𝑥 = 𝑥2 − 5𝑥 + 6 Igualando 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0, obtém-se as raízes 𝑥1 = 2 e 𝑥2 = 3. Dessa forma tem-se: 𝑃(𝑥) = 1 � (𝑥 − 2) � (𝑥 − 3) Nesse exemplo, pode-se utilizar a fórmula resolutiva (Bháskara) para determinar as raízes ou o processo de fatoração conhecido como Produto de Stevin: (𝑥 + 𝑎) � (𝑥 + 𝑏) = 𝑥² + (𝑎 + 𝑏) � 𝑥 + 𝑎 � 𝑏 Polinômio de 3º grau Conhecendo uma das raízes de um polinômio de 3º grau, pode-se decompô-lo em um produto de um polinômio de 1º grau por um de 2º grau, e em seguida, decompô-lo em um produto de três polinômios de 1º grau. Exemplo 3: 𝑃 𝑥 = 𝑥3 − 12𝑥² + 35𝑥 Em 𝑥3 − 12𝑥2 + 35𝑥 pode-se colocar o fator x em evidência obtendo 𝑥 � (𝑥2 − 12𝑥 + 35) Igualando 𝑥 � (𝑥2 − 12𝑥 + 35) = 0 obtém-se uma das raízes 𝑥1 = 0 (produto igual a zero) e as outras duas obtemos a partir de 𝑥2 − 12𝑥 + 35 = 0, ou seja, 𝑥2 = 5 e 𝑥3 = 7. Dessa forma tem-se: 𝑃(𝑥) = 𝑥 � (𝑥 − 5) � (𝑥 − 7) Em se tratando de polinômios do 3º grau, pode-se fatorar pelo método do agrupamento, quando for possível. Exemplo 4: 𝑃(𝑥) = 2𝑥³ + 4𝑥² − 8𝑥 – 16 𝑃 𝑥 = 2𝑥² � (𝑥 + 2) − 8 � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = (2𝑥2 − 8) � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = 2(𝑥2 − 4) � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = 2(𝑥 − 2) � (𝑥 + 2) � (𝑥 + 2) Observe que esse polinômio tem raízes 𝑥1 = 2 e 𝑥2 = 𝑥3 = −2 (raiz dupla) Observações: I) Se duas, três ou mais raízes forem iguais, essas raízes são conhecidas como duplas, triplas e assim por diante. II) Uma raiz 𝑥1 do polinômio 𝑃(𝑥) é dita raiz dupla (ou de multiplicidade 2) se o polinômio 𝑃 𝑥 é divisível por (𝑥 − 𝑥1)2 . Uma raiz 𝑥1 do polinômio 𝑃(𝑥) é dita raiz tripla (ou de multiplicidade 3) se o polinômio 𝑃 𝑥 é divisível por (𝑥 − 𝑥1)3, e assim por diante. Polinômio de 3º grau Conhecendo uma das raízes de um polinômio de 3º grau, pode-se decompô-lo em um produto de um polinômio de 1º grau por um de 2º grau, e em seguida, decompô-lo em um produto de três polinômios de 1º grau. Exemplo 3: 𝑃 𝑥 = 𝑥3 − 12𝑥² + 35𝑥 Em 𝑥3 − 12𝑥2 + 35𝑥 pode-se colocar o fator x em evidência obtendo 𝑥 � (𝑥2 − 12𝑥 + 35) Igualando 𝑥 � (𝑥2 − 12𝑥 + 35) = 0 obtém-se uma das raízes 𝑥1 = 0 (produto igual a zero) e as outras duas obtemos a partir de 𝑥2 − 12𝑥 + 35 = 0, ou seja, 𝑥2 = 5 e 𝑥3 = 7. Dessa forma tem-se: 𝑃(𝑥) = 𝑥 � (𝑥 − 5) � (𝑥 − 7) Em se tratando de polinômios do 3º grau, pode-se fatorar pelo método do agrupamento, quando for possível. Exemplo 4: 𝑃(𝑥) = 2𝑥³ + 4𝑥² − 8𝑥 – 16 𝑃 𝑥 = 2𝑥² � (𝑥 + 2) − 8 � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = (2𝑥2 − 8) � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = 2(𝑥2 − 4) � (𝑥 + 2) 𝑃 𝑥 = 2(𝑥 − 2) � (𝑥 + 2) � (𝑥 + 2) Observe que esse polinômiotem raízes 𝑥1 = 2 e 𝑥2 = 𝑥3 = −2 (raiz dupla) Observações: I) Se duas, três ou mais raízes forem iguais, essas raízes são conhecidas como duplas, triplas e assim por diante. II) Uma raiz 𝑥1 do polinômio 𝑃(𝑥) é dita raiz dupla (ou de multiplicidade 2) se o polinômio 𝑃 𝑥 é divisível por (𝑥 − 𝑥1)2 . Uma raiz 𝑥1 do polinômio 𝑃(𝑥) é dita raiz tripla (ou de multiplicidade 3) se o polinômio 𝑃 𝑥 é divisível por (𝑥 − 𝑥1)3, e assim por diante. Generalização: Se um polinômio 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � 𝑥𝑛 + 𝑎𝑛−1 � 𝑥𝑛−1 + 𝑎𝑛−2 � 𝑥𝑛−2 + ⋯+ +𝑎0 � 𝑥0, admite raízes 𝑥1, 𝑥2, 𝑥3, … , 𝑥𝑛 então 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � 𝑥 − 𝑥1 � 𝑥 − 𝑥2 � 𝑥 − 𝑥3 � ⋯ � � (𝑥 − 𝑥𝑛). Professor(a), na atividade 1 é proposto o desenvolvimento da habilidade de decompor um polinômio de segundo grau em fatores do 1º grau. Incentive os estudantes a encontrarem as raízes utilizando os dois métodos: soma e produto e/ou fórmula resolutiva (Bháskara), a fi m de que eles adquiram autonomia para optar pelo método que acharem mais adequado. Lembre os estudantes de que se as raízes forem inteiras, elas são divi- sores inteiros do termo independente c. E em relação ao méto- do “soma e produto” comente sobre o cuidado que se deve ter com o sinal do coefi ciente b. 𝑆 = −𝑏 𝑎 𝑒 𝑃 = 𝑐 𝑎 1. Decomponha os polinômios a seguir em fatores do 1º grau. a) P(x) = 10x² ̶ 50x + 60 b) P(x) = ̶ 4x² + 8x + 12 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 29 D26 A – Decompor um polinômio de 2° grau em fatores de 1° grau. Professor(a), a atividade 2 tem como objetivo que o estudante desenvolva a habilidade de escrever um polinômio de terceiro grau, a partir do conhecimento de suas raízes, como um pro- duto entre um polinômio de 2° grau e um polinômio de 1° grau. Peça aos estudantes que socializem suas resoluções a fim de perceberem que existem mais de um tipo de resolução, a de- pender da ordem de escolha das raízes. 2. Um polinômio de terceiro grau possui raízes iguais a 5, - 3 e 2. Escreva esse polinômio obedecendo a expressão 𝑃 𝑥 = 𝛼𝑛 � 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 � 𝑥 − 𝑥1 com 𝑎𝑛 = 1. Sugestão de solução: Como as raízes são conhecidas e, conhecendo-se a expressão 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) � (𝑥3), tem-se: 𝑃 𝑥 = 1 � (𝑥 − 5) � (𝑥 − (−3)) � (𝑥 − 2) 𝑃 𝑥 = (𝑥 − 5) � (𝑥 + 3) � (𝑥 − 2) 𝑃 𝑥 = (𝑥2 + 3𝑥 − 5𝑥 − 15) � (𝑥 − 2) 𝑃 𝑥 = (𝑥2 − 2𝑥 − 15) � (𝑥 − 2) (Existem outras possibilidades) D26 B – Escrever um polinômio do 3° grau na forma: 𝑷 𝒙 = 𝜶𝒏 � 𝒂𝒙𝟐 + 𝒃𝒙 + 𝒄 � 𝒙 − 𝒙𝟏 sendo conhecidas as suas raízes. Professor(a), na atividade 3 o propósito é escrever um poli- nômio de terceiro grau, conhecidas as suas raízes, como um produto entre polinômios de 1º grau. Enfatize que no polinômio decomposto 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) � (𝑥 − 𝑥3), em fatores lineares, as raízes são 𝑥1, 𝑥2 𝑒 𝑥3. 3. Sendo ̶ 10, 4 e 6 as raízes de um polinômio P(x) de terceiro grau, escreva esse polinômio na forma de um produto entre polinômios de primeiro grau. Sugestão de solução: Considerando que a forma fatorada de um polinômio de terceiro grau pode ser dada pela expressão 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) � (𝑥 − 𝑥3), e conhecendo-se suas raízes (−10, 4 e 6), pode-se escrever esse polinômio da seguinte forma: 𝑃(𝑥) = 𝑥 − (−10) � (𝑥 − 4) � (𝑥 − 6) 𝑃(𝑥) = 𝑥 + 10 � (𝑥 − 4) � (𝑥 − 6) D26 C – Escrever um polinômio do 3° grau como um produto de fatores do 1º grau, sendo conhecidas as suas raízes. Professor(a), na atividade 4 a finalidade é escrever um polinô- mio do 4° grau, sendo conhecidas as suas raízes. Para isso, primeiro deve-se escrever esse polinômio na forma de um pro- duto entre fatores de primeiro grau e posteriormente efetuar as multiplicações. 4. Sabe-se que os números -3, -1, 1, 3 são raízes de um polinômio de quarto grau. Escreva esse polinômio na forma reduzida. Sugestão de solução: Considerando que a forma fatorada de um polinômio de quarto grau pode ser dada pela expressão 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) � (𝑥 − 𝑥3) � (𝑥 − 𝑥4) , e conhecendo-se suas raízes (−3, −1, 1, 3), pode-se escrever esse polinômio da seguinte forma: 𝑃 𝑥 = 𝑥 − −3 � [𝑥 − −1 ] � (𝑥 − 1) � (𝑥 − 3) 𝑃(𝑥) = 𝑥 + 3 � (𝑥 + 1) � (𝑥 − 1) � (𝑥 − 3) 𝑃(𝑥) = 𝑥 + 3 � (𝑥 − 3) � (𝑥 + 1) � (𝑥 − 1) Utilizando o produto da soma pela diferença (produto notável) entre dois termos, tem-se que: 𝑃(𝑥) = (𝑥² − 9) � (𝑥² − 1) 𝑃 𝑥 = 𝑥4 − 𝑥2 − 9𝑥2 + 9 𝑃 𝑥 = 𝑥4 − 10𝑥2 + 9 D26 D – Escrever um polinômio do 4° grau, sendo conhecidas as suas raízes. Sugestão de solução: a) Considerando que o polinômio obedece a expressão 𝑃(𝑥) = 𝑎 � (𝑥 − 𝑥1). (𝑥 − 𝑥2), onde 𝑥1 𝑒 𝑥2 são as raízes da equação do 2º grau, determinam-se as raízes de 10𝑥2 − 50𝑥 + 60 = 0, ou seja, 𝑃 𝑥 = 0. Inicialmente, procura-se reduzir a expressão do polinômio, colocando o fator comum 10 em evidência. 10𝑥2 − 50𝑥 + 60 = 0 → 10 � 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0 Utilizando a regra da soma e do produto das raízes, na equação 𝑥2 − 5𝑥 + 6 = 0 obtém-se: 𝑆 = 5 → 𝑆 = 𝑥1+ 𝑥2 𝑃 = 6 → 𝑃 = 𝑥1 � 𝑥2 Nesse caso, enumere os divisores inteiros do termo independente 𝑐 = 6: 𝐷(6) = {−6; −3; −2; −1; 1; 2; 3; 6} Daí tem-se que: 𝑥1 = 2 𝑒 𝑥2 = 3, pois 2 + 3 = 5 e 2 � 3 = 6 Então, 𝑃(𝑥) = 𝑎 � (𝑥 − 𝑥1). (𝑥 − 𝑥2) 𝑃(𝑥) = 10 � (𝑥 − 2). (𝑥 − 3) b) Considerando que o polinômio obedece a expressão 𝑃(𝑥) = 𝑎 � (𝑥 − 𝑥1). (𝑥 − 𝑥2), onde 𝑥1 𝑒 𝑥2 são as raízes da equação do 2º grau, determinam-se as raízes de − 4𝑥2 + 8𝑥 + 12 = 0, ou seja, 𝑃 𝑥 = 0. Inicialmente, procura-se reduzir a expressão do polinômio, colocando o fator comum −4 em evidência. −4𝑥2 + 8𝑥 + 12 = 0 → −4 � 𝑥2 − 2𝑥 − 3 = 0 Utilizando a regra da soma e do produto das raízes na equação 𝑥2 − 2𝑥 − 3 = 0, obtém-se: 𝑆 = 2 → 𝑆 = 𝑥1+ 𝑥2 𝑃 = −3 → 𝑃 = 𝑥1 � 𝑥2 Nesse caso, enumere os divisores inteiros do termo independente 𝑐 = −3: 𝐷(−3) = {−3; −1; 1; 3} Daí tem-se que: 𝑥1 = −1 𝑒 𝑥2 = 3 pois −1 + 3 = 2 e −1 � 3 = −3 Então, 𝑃(𝑥) = 𝑎 � (𝑥 − 𝑥1). (𝑥 − 𝑥2) 𝑃 𝑥 = −4 � (𝑥 + 1). 𝑥 − 3 Revisa Goiás Secretaria de Estado da Educação SEDUC Revisa 3ª Série - Matemática - Junho/2023 30 Sugestão de solução: Considerando que a forma fatorada de um polinômio de quarto grau pode ser dada pela expressão 𝑃 𝑥 = 𝑎𝑛 � (𝑥 − 𝑥1) � (𝑥 − 𝑥2) � (𝑥 − 𝑥3) � (𝑥 − 𝑥4) , e conhecendo-se suas raízes (−3, −1, 1, 3), pode-se escrever esse polinômio da seguinte forma: 𝑃 𝑥 = 𝑥 − −3 � [𝑥 − −1 ] � (𝑥 − 1) � (𝑥 − 3) 𝑃(𝑥) = 𝑥 + 3 � (𝑥 + 1) � (𝑥 − 1) � (𝑥 − 3) 𝑃(𝑥) = 𝑥 + 3 � (𝑥 − 3) � (𝑥 + 1) � (𝑥 − 1) Utilizando o produto da soma pela diferença (produto notável) entre dois termos, tem-se que: 𝑃(𝑥) = (𝑥² − 9) � (𝑥² − 1) 𝑃 𝑥 = 𝑥4 − 𝑥2 − 9𝑥2 + 9 𝑃 𝑥 = 𝑥4 − 10𝑥2 + 9 D26 D – Escrever um polinômio do 4° grau, sendo conhecidas as suas raízes. Professor(a), as atividades 5 e 6 possibilitam o desenvolvimento da habilidade de compor um polinômio do segundo grau, a partir da sua decomposição em fatores do 1º grau. Essas atividades abordam situações-problema envolvendo modelagem algébrica relacionada ao cálculo de área, contribuindo também, com o de- senvolvimento da habilidade (EF08MA06-D) do DC-GO. 5. A figura mostra uma casa que ocupa uma área retan- gular de frente x ̶ 20 e comprimento 2x ̶ 50. a) A partir dessas informações, escreva um polinômio P(x) que representa a área desse terreno na forma reduzida. b) Sabendo que a área desse terreno é igual a 1 000 metros quadrados, calcule suas dimensões. Sugestão de solução: a) Considerando que a área de um retângulo pode ser calculada pela fórmula Á𝑟𝑒𝑎 = 𝑏𝑎𝑠𝑒 � 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎, que pode ser representada por 𝐴 = 𝑏 � ℎ, têm-se: 𝑃(𝑥) = (𝑥 − 20) � (2𝑥 − 50) 𝑃 𝑥 = 2𝑥2 − 50𝑥 − 40𝑥 + 1000 𝑃 𝑥 = 2𝑥2 − 90𝑥 + 1000 b) 𝑃 𝑥 = 2𝑥2 − 90𝑥 + 1000 1000 = 2𝑥2 − 90𝑥 + 1000 2𝑥2 − 90𝑥 + 1000 = 1000 2𝑥2 − 90𝑥
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