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Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro EQUAÇÃO DO 1º GRAU 1. DEFINIÇÃO DE EQUAÇÃO Equação é toda sentença matemática aberta que exprime uma relação de igualdade. A palavra equação tem o prefixo equa, que em latim quer dizer "igual". Exemplos: a) 082 =+x b) 7645 +=− xx c) 03 =+− cba Não são equações: a) 5784 +=+ (Não é uma sentença aberta) b) 05 +x (Não é igualdade) c) 126 (Não é sentença aberta, nem igualdade) 2. FUNÇÃO CONSTANTE Se byxf ==)( , então f é uma função polinomial constante, cujo grau é zero. O domínio da função é o conjunto dos números R e a imagem o conjunto } {b . O seu gráfico é uma reta paralela ao eixo x , passando pelo ponto ) 0, ( b . 3. DEFINIÇÃO DE EQUAÇÃO DO 1O GRAU A equação do 1o grau é toda equação que pode ser reduzida à forma 0=+ bax , onde x representa a incógnita e a e b são números racionais, com 0a . Numa equação, cada elemento recebe um nome específico. Vejamos os nomes dos elementos da equação xx −=+ 1253 : A letra é a incógnita da equação. A palavra incógnita é a quantidade desconhecida de uma equação ou de um problema; aquilo que é desconhecido e se procura saber; enigma; mistério (Dicionário Silveira Bueno, Editora LISA) Na equação acima a incógnita é x ; tudo que antecede o sinal da igualdade denomina-se 1º membro, e o que sucede denomina-se 2º membro. Qualquer parcela, do 1º ou do 2º membro, é um termo da equação. 4. TERMOS SEMELHANTES DE UMA EQUAÇÃO Dois ou mais termos são denominados semelhantes, quando apresentam a mesma variável. Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro 5. PARTE LITERAL DE UMA EQUAÇÃO A parte literal é formada pelas variáveis da equação. 6. OPERAÇÕES COM OS TERMOS SEMELHANTES DE UMA EQUAÇÃO a. Adição: Adicionamos os coeficientes, conservando a parte literal; b. Subtração: Subtraímos os coeficientes, conservando a parte literal; c. Multiplicação de um termo com variável por um número: Multiplicamos o coeficiente pelo número, conservando a parte literal; d. Divisão de um termo com variável por um número: Dividimos o coeficiente pelo número, conservando a parte literal. 7. CONJUNTO VERDADE E CONJUNTO UNIVERSO DE UMA EQUAÇÃO Considere o conjunto } 5 ,4 ,3 2, 1, 0, {=A e a equação 52 =+x . Observe que o número 3 do conjunto A é denominado “conjunto universo” da equação e o conjunto }3{ é o “conjunto verdade” dessa mesma equação. Observe este outro exemplo: Determine os números inteiros que satisfazem a equação 25 2 =x . O conjunto dos números inteiro é o conjunto universo da equação. Os números 5− e 5 , que satisfazem a equação, formam o “conjunto verdade”, podendo ser indicado por: }5 ,5{−=V . Daí conclui que: “Conjunto universo” é o conjunto de todos os valores que variável pode assumir. Indica-se por U . “Conjunto verdade” é o conjunto dos valores de U , que tornam verdadeira a equação. Indica-se por V . Observações: − O conjunto verdade é subconjunto do conjunto universo. UV − Não sendo citado o conjunto universo, devemos considerar como conjunto universo o conjunto dos números racionais. QU = − O conjunto verdade é também conhecido por “conjunto solução” e pode ser indicado por S . 8. RAÍZES DE UMA EQUAÇÃO Os elementos do conjunto verdade de uma equação são chamados raízes da equação. Para verificar se um número é raiz de uma equação, devemos obedecer à seguinte sequência: − Substituir a incógnita por esse número; − Determinar o valor de cada membro da equação; − Verificar a igualdade, sendo uma sentença verdadeira, o número considerado é raiz da equação. Resolver uma equação do 1o grau com uma incógnita significa determinar a solução ou raiz dessa equação. 9. RESOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO Para resolver uma equação do 1o grau, devemos: a. Separar os números das partes literais. Para tanto, passamos todas as partes literais para o 1o membro invertendo a operação e de forma análoga, todos os números para o 2o membro invertendo a operação; b. Resolvem-se as operações; Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro c. Dar a resposta, ou seja, identificar quem é o conjunto verdade. Exemplos: Achar o conjunto verdade das equações dadas, sendo RU = : a) 105 =+ x −= 510x Passamos o 5 para o segundo membro, invertendo a operação (a adição se transforma em subtração) 5=x e portanto, } 5 {=V , porque R5 b) 7 3 12 2 3 = − − + xx 1 7 3 12 2 3 = − − + xx = − − + 6 (7) 6 6 )12( 2 6 )3( 3 xx Calculamos o mmc. =−−+ (7) 6)12( 2)3( 3 xx Eliminamos o denominador =+−+ 422493 xx Eliminamos os parênteses −−=− 294243 xx Separamos os termos que têm variável para o 1o membro e os termos que não têm variável para o 2o membro =− 31x Reduzimos os termos semelhantes −=− ) 1 ( 31x Multiplicamos por 1− para eliminarmos o sinal negativo da variável 31−=x e portanto, } 31 {−=V , porque R− 31 10. ESTUDO DO GRÁFICO NO PLANO CARTESIANO PARA UMA EQUAÇÃO DO 1O GRAU É a função RRf : tal que baxy += . A raiz: a b xbaxbaxy 0 −==++= O gráfico de uma função polinomial do 1º grau, baxy += , com 0a , é uma reta oblíqua aos eixos 0x e 0y. Exemplo: 13 −= xy x y 0 1− 3 1 0 Vimos que o gráfico da função afim baxy += é uma reta. O coeficiente de x (a ), é chamado “coeficiente angular da reta” e, está ligado “à inclinação da reta em relação ao eixo 0x”. Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro O termo constante, b, é chamado “coeficiente linear da reta”. Para 0=x , temos bbay =+= 0. . Assim, o coeficiente linear é a “ordenada do ponto em que a reta corta o eixo 0y”. 11. PROPRIEDADES DA FUNÇÃO DO 1º GRAU 1) O gráfico de uma função do 1º grau é sempre uma reta; 2) Na função baxxf +=)( , se 0=b , f é dita “função linear”, e sempre passa na origem, ponto de coordenadas ) 0 ,0 ( ; 3) Na função baxxf +=)( , se 0=b e 1=a , f é dita “função identidade”; 4) Na função baxxf +=)( , se 0b , f é dita “função afim”; 5) O gráfico intercepta o eixo dos x na raiz da equação 0)( =xf e, portanto, no ponto de abscissa a b x −= ; 6) O gráfico intercepta o eixo dos y no ponto ) ,0 ( b , onde b é chamado “coeficiente linear”; 7) O valor a é chamado “coeficiente angular” e dá a inclinação da reta; 8) Se 0a , então f é crescente; 9) Se 0a , então f é decrescente; 10) Quando a função é linear, ou seja, axxfy == )( , o gráfico é uma reta que sempre passa na origem. 12. ESTUDO DO SINAL Estudar o sinal de qualquer )(xfy = é determinar os valor de x para os quais y é positivo, os valores de x para os quais y é zero e os valores de x para os quais y é negativo. Consideremos uma função afim baxxfy +== )( vamos estudar seu sinal. 1) 0a (a função é crescente) a b xbaxbaxy 0 −+→+ e a b xbaxbaxy 0 −+→+ Conclusão: y é positivo para valores de x maiores que a raiz; y é negativo para valores de x menores que a raiz. Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro 2) 0a (a função é decrescente) a b xbaxbaxy 0 −+→+ e a b xbaxbaxy 0 −+→+ Conclusão: y é positivo para valores de x menores que a raiz; y é negativo para valores de x maiores que a raiz. 13. EQUAÇÃO DE UMA RETA Toda reta está associada a uma equação da forma 0=++ cbyax , chamada equação geral da reta, onde a , b e c são números reais, 0a ou 0b e ) , ( yx representa um ponto genérico da reta. Podemos determinar a equação de uma reta a partir de algumas situações. Vejamos: a) Dois pontos: A equação da reta que passa pelos pontos ) , ( 11 yx e ) , ( 22 yx é dada por: 12 12 1 1 xx yy xx yy − − = − − ou )( 1 12 12 1 xx xx yy yy − − − =− Exemplo: Determine a equação da reta que passa por ) 3 ,1 ( e ) 5 ,3 ( . ) 3 ,1 () , ( 11 =yx e )5 ,3 () , ( 22 =yx )1( 13 35 3)( 1 12 12 1 − − − =−→− − − =− xyxx xx yy yy 31)1( 2 2 3 +−=→−=− xyxy 2+= xy Resposta: A equação da reta é 2+= xy b) Um ponto e o coeficiente angular: A equação da reta que passa por um ponto ) , ( 11 yx e tem coeficiente angular a é dada por: 𝑦 − 𝑦1 = 𝑎 (𝑥 − 𝑥1) Exemplo: Determine a equação da reta que passa por ) 3 ,1 ( e tem coeficiente angular igual a 5. ) 3 ,1 () , ( 11 =yx e 𝑎 = 5 𝑦 − 𝑦1 = 𝑎 (𝑥 − 𝑥1) → 𝑦 − 3 = 5 (𝑥 − 1) 𝑦 = 5𝑥 − 5 + 3 → 𝑦 = 5𝑥 − 2 Resposta: A equação da reta é 25 −= xy 14. RETAS PARALELAS E PERPENDICULARES Dadas as retas 𝑦1 = 𝑎1𝑥 + 𝑏1 e 𝑦2 = 𝑎2𝑥 + 𝑏2, teremos as seguintes definições: a) Duas retas, não verticais, são paralelas se, e somente se, elas têm o mesmo coeficiente angular, isto é, 𝑎1 = 𝑎2. Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro b) Duas retas, não verticais, são perpendiculares se, e somente se, seus coeficientes angulares são simétricos e inversos, isto é, 𝑎1 = − 1 𝑎2 . Exemplos: 1) As retas 231 += xy e 232 −= xy são paralelas (o coeficiente angular das duas é 3). Veja o gráfico a seguir: 2) As retas 231 += xy e 2 3 1 2 +−= xy são perpendiculares (os coeficientes angulares são 3 e 3 1 − ). Veja o gráfico a seguir: 15. INTERSEÇÃO ENTRE DUAS RETAS A interseção entre duas retas é o ponto onde as retas se interceptam, se houver tal ponto. Exemplo: Dadas as retas 131 += xy e 142 +−= xy , a interseção entre elas é o ponto do plano onde 21 yy = , ou seja: 1413 +−=+ xx 1143 −=+ xx 07 =x 0=x Logo 1=y (pode-se substituir em qualquer das equações, já que o ponto é a interseção de ambas). Daí, o ponto ) 1 ,0 ( e a interseção das duas retas. Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro INEQUAÇÃO DO 1º GRAU 1. DESIGUALDADE Denominamos inequação toda sentença matemática aberta por uma desigualdade. As inequações do 1º grau com uma variável podem ser escritas numa das seguintes formas: 0+ bax ; 0+ bax ; 0+ bax ; 0+ bax ; com a e b reais )0( a . Exemplos: 072 −x ; 0 2 7 5 3 + x ; 0 2 1 2 x ; 0123 +x 2. INEQUAÇÃO Inequação é uma sentença matemática aberta que sugere desigualdade entre duas expressões. Assim, as expressões são separadas pelo sinal (maior que), (maior ou igual que), (menor que) e (menor ou igual que). 3. INEQUAÇÃO DO PRIMEIRO GRAU Dizemos que a inequação é do 1o grau quando a maior expoente da variável for 1 (um). Exemplos: a. 10206 −x b. 4455 −+ xx c. 73 22 −+ xxx d. 51 2 + xx Nos exemplos a e b temos inequações do 1o grau, pois representa uma desigualdade, x é a variável (valor desconhecido) e o maior expoente da variável é 1, Já nos exemplos c e d temos inequações do 2o grau, pois representa uma desigualdade, x é a variável (valor desconhecido) e o maior expoente da variável é 2. 4. RESOLUÇÃO DAS INEQUAÇÕES DO 1O GRAU As regras para a resolução das equações do 1o grau valem para as resoluções de inequações do 1o grau. Lembre-se que quando se multiplica uma inequação por 1− (menos um), o sinal da desigualdade muda junto com os outros sinais. Exemplo: Calcule a inequação, sendo RU = 8512 +− xx Matemática I Profa Nelcimar Ribeiro Modro 1852 +− xx ) 1 ( 93 −− x 93 −x 3 9 −x 3−x , portanto, } 3/ { −= xRxV PROBLEMAS SOBRE EQUAÇÃO DO 1º GRAU Linguagem Matemática: Um número x Sucessivo de um número 1+x O dobro de um número x2 O triplo de um número x3 O quadruplo de um número x4 A metade de um número 2 x A terça parte de um número 3 x A quarta parte de um número 4 x Dois terços de um número 3 2 x Três quartos de um número 4 3 x Dois quintos de um número 5 2 x Exemplo: O dobro de um número somado com 5 é igual a 91. Qual é esse número? 43 2 86 862 5912 9152 = = = −= =+ x x x x x Resposta: O número é 43.
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