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www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 0 Raciocínio lógico-matemático: interpretação e analise de dados estatísticos Renata Fernandes Sumário 1. Operações Fundamentais (adição, subtração, multiplicação e divisão) ..... 02 2. Fração ........................................................................................................ 03 3. Radiciação .................................................................................................. 05 Renata Fernandes www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 1 SUMÁRIO 1. Operações Fundamentais (adição, subtração, multiplicação e divisão) ....... 02 2. Fração .......................................................................................................... 02 3. Definições de conjuntos ............................................................................... 05 4. Razão e proporção ....................................................................................... 06 5. Regra de três simples e composta ............................................................... 09 7. Porcentagem ................................................................................................ 10 8. Cálculo de juros (simples e composto) ......................................................... 10 9. Média aritmética ........................................................................................... 12 10. Polígonos ................................................................................................... 12 11. Medida de circunferência ........................................................................... 13 12. Ângulos ...................................................................................................... 14 13. Coordenadas cartesianas ........................................................................... 15 14. Equação do primeiro grau com uma variável ............................................. 17 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS ................................................................. 19 www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 2 1. OPERAÇÕES FUNDAMENTAIS → Adição: → Subtração: → Multiplicação: → Divisão: Fonte: Dante, Luiz Roberto (vol. Único) 2. FRAÇÕES Segundo o matemático Luiz Roberto Dante (em 2006, vol. único) “O símbolo significa a:b, sendo a e b números naturais e b diferente de zero. Chamamos: de fração; a de numerador; b de denominador. Se a é múltiplo de b, então é um número natural”. Há algum tempo atrás, os números naturais foram os únicos conhecidos e usados. Após, surgiram situações em que números naturais não sanavam as questões, assim surgiu os números fracionários. Entendendo o porquê da fração Quando temos uma situação em que não é considerado um número natural. Temos uma fração que abrange a seguinte ideia: decompor em partes iguais. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 3 Exemplo: Débora consumiu de um chocolate, é como se Débora tivesse consumido 3 partes (das 4 partes do referido chocolate). Como classificamos as frações Roberto Dante nos ajuda a entender e classificar as frações: Fração própria: o numerador é menor que o denominador: Fração imprópria: o numerador é maior ou igual ao denominador. Fração aparente: o numerador é múltiplo do denominador. Frações equivalentes Frações equivalentes são frações que representam a mesma parte do todo. Exemplo: são equivalentes Para encontrar frações equivalentes devemos multiplicar o numerador e o denominador por um mesmo número natural, diferente de zero. Exemplo: obter frações equivalentes à fração . Portanto as frações são algumas das frações equivalentes a Simplificação de frações Uma fração equivalente a , com termos menores, é . A fração foi obtida dividindo-se ambos os termos da fração pelo fator comum 3. Assim, consideramos que a fração é uma fração simplificada de . A fração não pode ser simplificada, por isso é chamada de fração irredutível. A fração não pode ser simplificada porque 3 e 4 não possuem nenhum fator comum Adição, subtração, multiplicação e divisão de números fracionários. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 4 Para adicionar frações com denominadores idênticos, é somente adicionar os numeradores e manter o denominador. Enquanto que para somar frações com denominadores diferentes, uma solução é obter frações equivalentes, de denominadores iguais ao mmc dos denominadores das frações. Já a subtração, também com os mesmos denominadores, é somente diminuir os numeradores e manter o denominador. Enquanto que a multiplicação de números fracionários, precisamos multiplicar numerador por numerador, e denominador por denominador. E na divisão de números fracionários, necessitamos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda. Potenciação e radiciação de números fracionários Elevando um número fracionário a um dado expoente, sabemos que elevamos o numerador e o denominador a esse expoente. Já na radiciação, aplicamos a raiz quadrada a um número fracionário, estamos aplicando essa raiz ao numerador e ao denominador. Exercícios de Frações (proposto em livro: Dante volume 01 – Contextos e aplicações. Pag. 17) 1) Observe a figura: a) Em quantas partes iguais o retângulo foi dividido? b) Cada uma dessas partes representa que fração do retângulo? c) A parte pintada representa que fração do retângulo? 2) Observe as figuras e diga quanto representa cada parte da figura e a parte pintada: a) b) c) www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 5 3) Um sexto de uma pizza custa 3 reais, quanto custa: a) da pizza b) da pizza c) a pizza toda 4) Se do que eu tenho são 195 reais, a quanto corresponde do que eu tenho? 5) Encontre o resultado dos cálculos abaixo: a) b) c) 3. DEFINIÇÕES DE CONJUNTOS Conjunto dos números naturais Composto por todos os números inteiros positivos, incluindo o zero. É representado pela letra maiúscula N. Caso queira representar o conjunto dos números naturais não-nulos excluindo o zero. Conjunto dos números inteiros São todos os números que pertencem ao conjunto dos Naturais mais os seus respectivos opostos (negativos). São representados pela letra Z: Z = {… -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, …} O conjunto dos inteiros possui alguns subconjuntos, eles são: - Inteiros não negativos Compostos pelos números inteiros não negativos. Logo percebemos que este conjunto é igual ao conjunto dos números naturais. É representado por Z+: Z+ = {0,1,2,3,4,5,6, …} - Inteiros não positivos Os números inteiros que não são positivos. É representado por Z - : www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todosos direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 6 Z - = {…, -5, -4, -3, -2, -1, 0} - Inteiros não negativos e não-nulos É o conjunto Z+ excluindo o zero. Representa-se esse subconjunto por Z*+: Z*+ = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7,…} - Inteiros não positivos e não nulos Composto pelos números do conjunto Z - excluindo o zero. Representa-se por Z* - . Z* - = {… -4, -3, -2, -1} Conjunto dos números racionais: Segundo Dante, Os números racionais é um conjunto que engloba os números inteiros (Z), números decimais finitos (por exemplo, 743,8432) e os números decimais infinitos periódicos (que repete uma sequência de algarismos da parte decimal infinitamente), como “12,050505…”, são também conhecidas como dízimas periódicas. Os racionais são representados pela letra Q. Conjunto dos números irracionais É desenvolvido pelos números decimais infinitos não-periódicos. Atualmente, supercomputadores já conseguiram calcular bilhões de casas decimais para o PI. Também são irracionais todas as raízes não exatas, como a raiz quadrada de 2 (1,4142135 …) 4. RAZÃO E PROPORÇÃO Razão: Vem do latim ratio e significa a divisão ou o quociente entre dois números A e B, chamada por: A B www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 7 Exemplo: A razão entre 12 e 3 é 4 porque: 12 3 = 4 A razão ainda pode ser apresentada na forma de divisão entre duas grandezas de algum sistema de medidas. Proporção: Proporção é a igualdade entre duas razões. A proporção entre A/B e C/D é a igualdade: A B = C D Vem do latim proportione e significa uma relação entre as partes de uma grandeza, ou seja, é uma igualdade entre duas razões. Razão e proporção de segmentos Consideremos dois segmentos AB e CD, cujas medidas são dadas, respectivamente, por 2cm e 4cm. A________B, C ______________ D Comparando os segmentos AB e CD, estabelecemos uma razão entre as suas medidas. m(AB) m(CD) = 2 4 Podemos também afirmar que AB está para CD na razão de 1 para 2 ou que CD está para AB na razão de 2 para 1. Polígonos semelhantes Dois polígonos são semelhantes se têm ângulos correspondentes congruentes e os lados correspondentes proporcionais. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 8 Exemplo: Sejam os triângulos ABC e RST. Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/razao- proporcao/ em 28 de agosto de 2013. Observamos que os ângulos correspondentes possuem as mesmas medidas, denotadas aqui por, A~R, B~S, C~T e os lados correspondentes são proporcionais. AB/RS=5/(2,5)=2 BC/ST=4/2=2 AC/RT=3/(1,5)=2 Afirmamos que os polígonos (triângulos) ABC e RST são semelhantes e indicamos isto por : ABC ~ DEF Razão Denominamos de razão entre dois números racionais a e b, com b0, ao quociente entre eles. Indica-se a razão de a para b por a/b ou a : b. Lendo Razões, de acordo com Dante (vol. Único, 2006) Termos de uma Razão www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 9 Razões Inversas Analisando as seguintes razões: Perceba que o antecessor (5) da primeira é o consequente (5) da segunda. Veja também que o consequente (8) da primeira é o antecessor (8) da segunda. O Produto das duas razões é igual a 1, isto é 5/8 x 8/5 =1 Assim, constatamos que as razões são inversas. 5. REGRA DE TRÊS SIMPLES E COMPOSTA É uma maneira de solucionar problemas envolvendo grandezas proporcionais. Regra de três simples De acordo com o matemático Roberto Dante (vol. Único, 2006) Quando, em uma relação entre duas grandezas, conhecemos três valores de um problema e desconhecemos apenas um, poderemos chegar a sua solução utilizando os princípios da regra de três simples. Para isso, basta que multipliquemos os meios entre si e os extremos também entre si. Acompanhem: Regra de três composta Já, quando temos com três grandezas, direta ou inversamente proporcionais e, em uma situação, existem seis valores, dos quais cinco são informados e apenas um desconhecido, pode-se encontrar o valor da incógnita através da regra de três composta. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 10 Vamos chamar o valor desconhecido de x e montar uma tabela contendo os valores: Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/regra-de-tres- composta/ em 28 de agosto de 2013. 7. PORCENTAGEM Também conhecida como razão centesimal refere-se as razões cujo termo consequente é igual a 100. Representamos a porcentagem através do símbolo "%". 10% é o mesmo que 0,10 (10 centésimos). 8. JUROS SIMPLES E COMPOSTOS JUROS SIMPLES Temos o juros simples quando o percentual de juros incidir apenas sobre o valor principal. Sobre os juros gerados a cada período não incidirão novos juros. Vejamos a formula de calcular juros simples: J = P . i . n Onde: J= juros P= Principal (valor, capital) I= taxa de juros N= numero de períodos JUROS COMPOSTOS Já o juros compostos é o mais frequente no sistema financeiro, assim, o mais comum de usarmos para os problemas do cotidiano. Seguindo as orientações, e anotações de Roberto Dante temos (vol. Único): Após três meses de capitalização, temos: 1º mês: M =P.(1 + i) 2º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M=Px (1 + i) x(1+i ) www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 11 3º mês: o principal é igual ao montante do mês anterior: M = P x (1 + i) x (1 + i) x (1 + i) Simplificando, obtemos a fórmula: M = P . (1 + i)n Importante: a taxa i tem que ser expressa na mesma medida de tempo de n, ou seja, taxa de juros ao mês para n meses. Para calcularmos apenas os juros basta diminuir o principal do montante ao final do período: J = M - P Explicando as taxas equivalentes, diz Dante (vol. Único 2006): Duas taxas i1 e i2 são equivalentes, se aplicadas ao mesmo Capital P durante o mesmo período de tempo, através de diferentes períodos de capitalização, produzem o mesmo montante final. • Seja o capital P aplicado por um ano a uma taxa anual ia . • O montante M ao final do período de 1 ano será igual a M = P(1 + i a ) • Consideremos agora, o mesmo capital P aplicado por 12 meses a uma taxa mensal im . • O montante M’ ao final do período de 12 meses será igual a M’ = P(1 + im)12 . Pela definição de taxas equivalentes vista acima, deveremos ter M = M’. Portanto, P(1 + ia) = P(1 + im)12 Daí concluímos que 1 + ia = (1 + im)12 Com esta fórmula podemos calcular a taxa anual equivalente a uma taxa mensal conhecida. TAXAS NOMINAIS A taxa nominal refere-se ao período de formação e incorporação dos juros ao Capital não coincide com a taxa está referida. TAXAS EFETIVAS Já a taxa Efetiva refere-se ao período de formação e incorporação dos juros ao Capital coincide com aquele a que a taxa está referida. Taxa Real: é a taxa efetiva corrigida pela taxa inflacionária do período da operação. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Institutode Educação Portal 12 9. MÉDIA ARITMÉTICA Imagem disponível em: http://matematicos.com/media-aritmetica acessado em 28 de agosto de 2013. 10. POLÍGONOS A palavra Polígono vem do grego e significa Poli (muitos) + gono (ângulos). O número de lados de um polígono coincide com o número de ângulos. Roberto Dantes (Vol. Único, 2006) Os polígonos classificam-se em função do número de lados. Abaixo estão os principais polígonos: Nome Polígono Nº de lados Triângulo 3 Quadrilátero 4 Pentágono 5 Hexágono 6 Heptágono 7 Octógono 8 Decágono 10 Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/poligono/ em 28 de agosto de 2013. Média aritmética de dois ou mais termos é o quociente do resultado da divisão da soma dos números dados pela quantidade de números somados. [ Faça inglês na SKILL com 40% de desconto. ] www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 13 Os polígonos possuem: vértices, lados, ângulos internos, ângulos externos e diagonais. Dos elementos citados vamos dar ênfase no significado de diagonais e como calcular o número de diagonais de um polígono qualquer. 11. MEDIDA DE CIRCUNFERÊNCIA Comprimento: Consideremos uma circunferência de centro O e raio R, como na figura: Para determinar o comprimento de uma circunferência basta medir o contorno da região circular com um barbante. É possível optar por duas expressões matemáticas no cálculo do comprimento da circunferência: Com base no diâmetro: C = d * π Com base no raio: C = 2 * r * π Área Para saber a área de uma circunferência, observe o desenho: Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/circunferencia/ em 28 de agosto de 2013. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 14 expressão: . Assim, a área da circunferência será: 12. ÂNGULOS São áreas formadas por duas semi-retas com um ponto O em comum chamado origem. Os dois princi-pais sistemas de medidas são: Circular A principal unidade é o radiano (rad); tem como base o ângulo central de uma circunferência cujo arco tem a mesma medida do raio. Sexagesimal A principal unidade é o grau ( º ); sua base é a divisão da circunferência em 360 partes iguais, sendo cada uma dessas partes um grau. Possui os submúltiplos minuto( ’ ) e segundo ( " ), cujas equivalências são: 1º = 60’ e 1’ = 60". Relação entre os sistemas Tipos de Ângulos De acordo com GIOVANNI JÚNIOR, JOSÉ RUY; CASTRUCCI, BENEDICTO (Coleção a conquista da matemática, 209): a) Ângulo Agudo: 0º < A < 90º b) Ângulo Reto: A = 90º c) Ângulo Obtuso: 90º < A < 180º d) Ângulo Raso ou Meia Volta: A = 180º e) Ângulos Opostos pelo Vértice (OPV): São congru-entes os ângulos AOC e BOD. f) Ângulos Consecutivos: Possuem um lado e um vértice em comum. Exemplos: ângulos AOB e AOC; AOB e BOC. g) Ângulos Adjacentes: São ângulos consecutivos que não possuem pontos internos em comum. Exemplo: ângulos AOB e BOC. h) Ângulos Complementares: Ângulos que somados resultam em 90º. OBS: Complemento de um ângulo é o valor que falta para a soma completar www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 15 90º. i) Ângulos Suplementares: Ângulos que somados seu valor resulta em 180º. OBS: Suplemento de um ângulo é o valor que falta para a soma completar 180º. j) Ângulos Replementares: Ângulos que somados resultam em 360º. OBS: Replemento de um ângulo é o valor que falta para a soma completar 360º. Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/angulos/ em 28 de agosto de 2013. 13. COORDENADAS CARTESIANAS Seguindo a explicação de SOUZA, JOAMIR ROBERTO DE; PATARO, PATRÍCIA ROSANA MORENO (Coleção vontade de saber, 2009) temos: O sistema de coordenadas cartesianas é composto de duas retas perpendiculares ao plano. Uma é escolhida como sendo horizontal e a outra como vertical. Essas retas tocam num ponto 0, chamado de origem. A reta horizontal é chamada eixo x , e a reta vertical é chamada eixo y . Uma escala numérica é colocada ao longo dos eixos x e y . Um ponto no plano pode ser representado de modo único no sistema de coordenadas por um par ordenado ( x, y ), onde x é o primeiro número e y é o segundo. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 16 Figura - O Sistema de Coordenadas Cartesianas O primeiro número é representado no eixo x e o segundo no eixo y . no par ordenado (x, y), o x é chamado de abscissa ou coordenada x , o y é chamado de ordenada ou coordenada de y , x e y conjuntamente são chamados de coordenadas do ponto P . Veja os gráficos a seguir: Figura - Um par ordenado (x,y). Figura - Vários pontos do plano cartesiano Distância entre dois pontos Definido um sistema de eixos coordenados, cada ponto do plano está associado a um par ordenado. Dados dois pontos e . Então, a distância entre esses dois pontos pode ser calculada mediante o uso da seguinte fórmula: www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 17 A distância d entre dois pontos e no plano é dada por Veja a figura abaixo: Imagem disponível em: http://www.infoescola.com/matematica/plano- cartesiano/ em 28 de agosto de 2013. 14. EQUAÇÃO DO 1º GRAU COM UMA VARIÁVEL De acordo com a afirmação e explicação de José Ruy e José Roberto Bonjorno (Matemática Fundamental: uma nova abordagem: ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, 2002) temos: Observe exemplos de equações do 1º grau com uma incógnita: x + 1 = 6 2x + 7 = 18 4x + 1 = 3x – 9 10x + 60 = 12x + 52 Para resolver uma equação, precisamos conhecer algumas técnicas matemáticas. Vamos, por meio de resoluções comentadas, demonstrar essas técnicas. VAMOS RESOLVER!! 1-Um mecânico de uma equipe de corrida necessita que as seguintes medidas realizadas em um carro sejam obtidas em metros: a) distância a entre os eixos dianteiro e traseiro; b) altura b entre o solo e o encosto do piloto. www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 18 Ao optar pelas medidas a e b em metros, obtêm-se, respectivamente, A) 0,23 e 0,16. B) 2,3 e 1,6. C) 23 e 16. D) 230 e 160. E) 2 300 e 1 600. 2-Existe uma cartilagem entre os ossos que vai crescendo e se calcificando desde a infância até a idade adulta. No fim da puberdade, os hormônios sexuais (testosterona e estrógeno) fazem com que essas extremidades ósseas (epífises) se fechem e o crescimento seja interrompido. Assim, quanto maior a área calcificada entre os ossos, mais a criança poderá crescer ainda. A expectativa é que durante os quatro ou cinco anos da puberdade, um garoto ganhe de 27 a 30 centímetros. Revista Cláudia. Abr. 2010 (adaptado). De acordo com essas informações, um garoto que inicia a puberdade com 1,45 m de altura poderá chegar ao final dessa fase com uma altura A) mínima de 1,458 m. B) mínima de 1,477 m. C) máxima de 1,480 m. D) máxima de 1,720 m. E) máxima de 1,750 m. 3-Uma pessoa recebe R$ 10.000 por 25 dias de trabalho. Quanto receberia se tivesse trabalhando 8dias a mais? a) R$ 12.300,00 b) R$ 10.400,00 c) R$ 11.300,00 d) R$ 13.100,00 e) R$ 13.200,00 www.portaliep.com Apostila de Raciocínio Lógico Matemático Todos os direitos reservados ao IEP – Instituto de Educação Portal 19 4-No mesmo instante em que um prédio de 4,5m de altura projeta uma sombra de 13,5 m, qual a sombra projetada por uma torre de 130 m de altura? a) 290m b) 390m c) 490m d) 590m e) 690m 5-Resolva as seguintes proporções: a) b) c) d) e) f) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS SOUZA, JOAMIR ROBERTO DE; PATARO, PATRÍCIA ROSANA MORENO. Vontade de saber matemática, 8° ano. São Paulo: FTD, 2009. – (Coleção vontade de saber) GIOVANNI JÚNIOR, JOSÉ RUY; CASTRUCCI, BENEDICTO. – Ed. Renovada. – São Paulo: FTD, 2009. – (Coleção a conquista da matemática). DANTE,Luiz Roberto. Contexto & Aplicações: ensino médio: volume único. São Paulo: Editora Ática, 2001 GIOVANNI, José Ruy. BONJORNO, José Roberto. GIOVANNI JR., José Ruy. Matemática Fundamental : uma nova abordagem: ensino médio: volume único. São Paulo: FTD, 2002. Site: http://www.infoescola.com/matematica acessado em 28 de agosto de 2013,às 13h.
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