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33 34. No caderno, simplifique as expressões numéricas a seguir. a ) √ _ 3 + √ _ 5 + √ _ 3 b ) √ _ 7 + √ _ 3 − √ _ 7 + 8 √ _ 3 c ) 2 √ _ 2 − √ _ 11 + 5 √ _ 2 − 3 √ _ 11 35. Fatore o radicando em cada item e simplifique as expressões numéricas. a ) √ _ 45 + √ _ 20 + √ _ 80 b ) √ _ 54 + √ _ 24 − √ _ 6 c ) √ _ 12 + 3 √ _ 27 − √ _ 48 + √ _ 75 36. Sabendo que as letras representam números reais positivos, simplifique as expressões a seguir. a ) √ _ n + 3 √ _ 40 + 3 √ _ 5 + √ _ n b ) 4 √ _ a b 2 − 3 √ _ 625 + 3 √ _ 135 − √ _ a b 2 c ) 3 √ _ 54 + √ _ m 2 p + 3 √ _ 250 − √ _ m p 2 + 2 √ _ m 2 p 37. Sabendo que a = √ _ 5 , b = − 1 e c = − √ _ 2 , calcule o valor das seguintes expressões. a ) a 2 + b 2 + c 2 b ) a 2 + b 2 − c 2 c ) a 2 ( b 2 + c 2 ) d ) 3 a 2 + b 2 − c e ) a 2 + 4ab − c 2 Agora, analise como efetuar multiplicações e divisões com radicais de índices diferentes. Vamos calcular, por exemplo, √ _ 2 ⋅ 3 √ _ 3 2 . • Escrevemos os radicais na forma de potências com expoentes fracionários. Em seguida, calculando o mínimo múltiplo comum ( mmc ) dos denominadores, reduzimos os expoen- tes a frações com o mesmo denominador. √ _ 2 ⋅ 3 √ _ 3 2 = 2 1 _ 2 ⋅ 3 2 _ 3 = 2 3 _ 6 ⋅ 3 4 _ 6 mmc (2,3) = 6 • Agora que as frações dos expoentes estão com o mesmo denominador, escrevemos as potências com expoentes fracionários na forma de raízes. 2 3 _ 6 ⋅ 3 4 _ 6 = 6 √ _ 2 3 ⋅ 6 √ _ 3 4 • Depois, aplicamos as propriedades das raízes e simplificamos o resultado. 6 √ _ 2 3 ⋅ 6 √ _ 3 4 = 6 √ _ 2 3 ⋅ 3 4 = 6 √ _ 8 ⋅ 81 = 6 √ _ 648 Portanto, √ _ 2 ⋅ 3 √ _ 3 2 = 6 √ _ 648 . Seguindo os mesmos procedimentos, podemos calcular o valor de 5 √ _ 14 2 : 3 √ _ 14 . 5 √ _ 14 2 : 3 √ _ 14 = 14 2 _ 5 : 14 1 _ 3 = 14 6 _ 15 : 14 5 _ 15 = 15 √ _ 14 6 : 15 √ _ 14 5 = 15 √ _ 14 6 : 14 5 = 15 √ _ 14 Atividades Faça as atividades no caderno. 34. Sugestão de respostas: a) 2 √ _ 3 + √ _ 5 ; b) 9 √ _ 3 ; c) 7 √ _ 2 − 4 √ _ 11 . 35. Respostas: a) 9 √ _ 5 ; b) 4 √ _ 6 ; c) 12 √ _ 3 . 36. Respostas: a) 2 √ _ n + 3 3 √ _ 5 ; b) 3b √ _ a − 2 3 √ _ 5 ; c) 3m √ _ p − p √ _ m + 8 3 √ _ 2 . 37. Respostas: a) 8; b) 4; c) 15; d) 16 + √ _ 2 ; e) 3 − 4 √ _ 5 . 33 • Se julgar necessário, ao trabalhar com as atividades 34 e 35, resolva na lousa com os estudantes o item a de cada uma delas. Assim, espera- -se auxiliá-los no desenvolvimento dos demais itens. • Ao trabalhar com a atividade 36, verifique se os estudantes colocam em evidência os fatores comuns dos termos das expressões. Se ne- cessário, retome os cálculos pro- postos no tópico Adição e subtra- ção com radicais. • Na atividade 37, converse com os estudantes a respeito da ordem em que as operações devem ser resolvidas em uma expressão nu- mérica. Caso tenham dificuldades, apresente-lhes alguns exemplos. 2 283 3 634 ·42 34 − 26 4 096 − 7 · 23 3 53 + 24 4 3 53 322 23 200 18 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 34 A. B. 38. Calcule a medida do perímetro de cada figura representada a seguir, sabendo que as medidas estão dadas em metros. IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA SE RG IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA 39. Simplifique cada expressão numérica, deixando-as na forma irredutível, ou seja, até que não seja possível fazer mais simplificações. a ) √ _ 2 + √ _ 72 + √ _ 98 _________________ √ _ 8 b ) √ _ 243 − √ _ 27 + √ _ 2187 _____________________ √ _ 3267 c ) √ _ 500 + √ _ 125 + √ _ 5 __________________ 2 √ _ 5 40. Seja m = √ _ 2000 − √ _ 500 e n = 24 + √ _ 180 . Calcule m + n e simplifique o resultado. 41. Considerando √ _ 2 ≃ 1,4 ; √ _ 3 ≃ 1,7 ; √ _ 5 ≃ 2,2 e √ _ 7 ≃ 2,6 , calcule o valor aproximado das seguintes expressões numéricas: a ) 3 √ _ 20 − 5 √ _ 50 + √ _ 80 b ) √ _ 700 + √ _ 972 − √ _ 500 c ) 2 √ _ 45 + √ _ 50 − √ _ 18 d ) √ _ 98 + √ _ 200 + √ _ 162 e ) √ _ 7500 − √ _ 2450 − √ _ 4500 42. Determine o valor de x em cada item de modo que a igualdade seja verdadeira. a ) √ _ 17 + x = 4 √ _ 17 b ) √ _ 20 + √ _ 5 = x c ) √ _ 8 − x = √ _ 2 d ) x − √ _ 12 = 6 √ _ 3 e ) 12 √ _ 5 − x = − √ _ 20 f ) 5 √ _ 7 + x = √ _ 63 43. Efetue os cálculos. a ) √ _ 23 ⋅ √ _ 7 b ) √ _ 45 ⋅ √ _ 12 c ) √ _ 18 ⋅ √ _ 42 d ) √ _ 32 _ 5 ⋅ √ _ 20 _ 2 e ) 3 √ _ 16 ⋅ 3 √ _ 54 f ) √ _ 50 ⋅ √ _ 12 ⋅ √ _ 8 44. Analise a figura a seguir. Sabendo que o retângulo acima representa um terreno, elabore um problema usando as informações apresentadas e dê para um colega resolver. Depois, verifique se a res- posta apresentada por ele está correta. 38. Respostas: A. 24 m ; B. 24 √ _ 2 m . 39. Respostas: a) 7; b) 1; c) 8. 40. Resposta: 16 √ _ 5 + 24 . 41. Respostas: a) − 13 ; b) 34,6 ; c) 16; d) 36,4 ; e) − 30 . 42. Respostas: a) 3 √ _ 17 ; b) 3 √ _ 5 ; c) √ _ 2 ; d) 8 √ _ 3 ; e) 14 √ _ 5 ; f) − 2 √ _ 7 . 43. Respostas: a) √ _ 161 ; b) 6 √ _ 15 ; c) 6 √ _ 21 ; d) 4 √ _ 10 _ 5 ; e) 6 3 √ _ 4 ; f) 40 √ _ 3 . 44. Resposta pessoal. 34 • Se julgar conveniente, na ativi- dade 38, oriente os estudantes a simplificar, quando possível, as ex- pressões que indicam a medida do comprimento dos lados das figuras e, em seguida, calcular a medida do perímetro. • Na atividade 39, caso os estudan- tes apresentem dificuldades, resol- va um dos itens com eles. Durante a resolução desse item, chame a atenção para o fato de resultar em uma expressão mais simples, após a execução de alguns procedimen- tos. Nesta atividade, é necessário avaliar com cautela e ter certeza de que não é possível simplificá-la ainda mais, pois o enunciado soli- cita que elas sejam escritas em sua forma irredutível. • Caso considere conveniente, apresente as atividades 40, 41 e 42 como uma tarefa de avaliação em duplas. Incentive-os a escrever to- dos os procedimentos utilizados nas resoluções. Em seguida, troque os registros entre as duplas, para que uma corrija a tarefa da outra. Essa dinâmica permite abordar a Com- petência geral 10, uma vez que possibilita o exercício da responsabi- lidade, flexibilidade, resiliência e de- terminação, tomando decisões com base em princípios éticos. • Durante o desenvolvimento da atividade 43, certifique-se de que os estudantes não confundam os procedimentos de adicionar ra- dicais com os procedimentos de multiplicá-los. Caso isso ocorra, retome o trabalho com o tópico Operações com radicais. • A atividade 44 contempla aspec- tos da habilidade EF09MA04, pois solicita a elaboração de um proble- ma. Além disso, aborda a Compe- tência geral 2 e a Competência específica de Matemática 6, uma vez que os estudantes podem tra- balhar com situações imagináveis e exercitar a criatividade. Calcule a medida do perímetro do retângu- lo a seguir. 54 m 24 m Resolução e comentários O perímetro de uma figura geométrica plana é o comprimento de seu contorno.Desse modo, temos: √ _ 54 + √ _ 54 + √ _ 24 + √ _ 24 = = 2 √ _ 54 + 2 √ _ 24 = = 2 √ _ 2. 3 3 + 2 √ _ 2 3 ⋅ 3 = = 2 √ _ 2 ⋅ 3 2 ⋅ 3 + 2 √ _ 2 2 ⋅ 2 ⋅ 3 = = 2 ⋅ 3 √ _ 2 ⋅ 3 + 2 ⋅ 2 √ _ 2 ⋅ 3 = = 6 √ _ 6 + 4 √ _ 6 = 10 √ _ 6 Portanto, o perímetro dessa figura mede 10 √ _ 6 cm . Atividade a mais CA RL O S BO RI N / AR Q U IV O D A ED IT O RA 3− 4 3+ 4 83 82 3 m2 3 m2 3 m2 3 24 m 3 m4 3 9 m2 3 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 35 45. Sabendo que as letras representam números reais positivos, resolva no caderno as ex- pressões a seguir. a ) 6 √ _ a 5 _ b ⋅ 6 √ _ a _ b b ) 5 √ _ x 2 ⋅ y 3 ⋅ 5 √ _ x 3 ⋅ y 2 c ) 7 √ _ z 4 ⋅ y 2 ⋅ 7 √ _ z 3 ⋅ y 6 d ) √ _ 7 a 2 _ √ _ 9 b 2 ⋅ √ _ 7 a 2 _ √ _ 9 b 2 46. Sendo x um número real positivo, a expressão √ _ x ⋅ 3 √ _ x ⋅ 6 √ _ x ⋅ 3 √ _ x pode ser escrita como: a ) x 3 3 √ _ x b ) 4 √ _ x 3 c ) x √ _ x d ) x 3 4 √ _ x e ) x 3 √ _ x 47. Sabendo que A = 2 + √ _ 2 , B = 2 − √ _ 2 e C = √ _ 8 , calcule o valor de cada expressão. a ) A + B ⋅ C b ) A ⋅ B ⋅ C c ) A ⋅ C − B d ) A − B _ C 48. Simplifique cada expressão numérica a seguir, escrevendo-a no caderno com uma única raiz. a ) 3 √ _ √ _ 3 ⋅ 10 √ _ 3 √ _ 6 b ) √ _ √ _ 2 ⋅ 4 √ _ 6 √ _ 5 c ) √ _ √ _ √ _ 5 : 4 √ _ 5 √ _ 5 d ) √ _ 2 7 √ _ 2 : √ _ 3 √ _ √ _ 2 49. Calcule a medida da área de cada figura a seguir, sabendo que as medidas estão indi- cadas em metros. 50. Calcule a medida do volume de cada paralelepípedo reto retângulo de acordo com as medidas indicadas. A. A. B. B. IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA 45. Respostas: a) a _ b 2 ; b) xy ; c) zy 7 √ _ y ; d) 7 a 2 _ 9 b 2 . 46. Resposta: Alternativa e. 47. Respostas: a) 5 √ _ 2 − 2 ; b) 4 √ _ 2 ; c) 2 + 5 √ _ 2 ; d) 1. 48. Respostas: a) 30 √ _ 1458 ; b) 24 √ _ 320 ; c) 40 √ _ 125 ; d) 84 √ _ 2 41 . 49. Respostas: A. 6,5 m 2 ; B. 48 m 2 . 50. Respostas: A. 24 √ _ 3 m 3 ; B. 48 3 √ _ 3 m 3 . 35 • Possibilite que os estudantes re- solvam as atividades 45, 46 e 47 em grupos. Após todos concluírem as atividades, proponha uma roda de conversa para que sejam discu- tidas as estratégias de resolução. Desse modo, possibilita-se o de- senvolvimento das Competências gerais 9 e 10. • Ao trabalhar com a atividade 48, verifique se os estudantes aplicam corretamente a 4a propriedade – do tópico Propriedades dos radicais – e se efetuam as multiplicações corretamente. Se julgar necessário, retome o trabalho com os tópicos correspondentes. • Caso julgue necessário, ao traba- lhar a atividade 49 com os estudan- tes, retome as fórmulas de cálculo da medida da área de um triângulo e de um paralelogramo. • Ao trabalhar com a atividade 50, verifique se os estudantes aplicam corretamente a fórmula do cálculo da medida do volume de um pa- ralelepípedo reto retângulo. Além disso, analise se multiplicam os ra- dicais corretamente. Após todos resolverem as atividades, solicite que alguns deles exponham suas so- luções para a turma, demonstrando os procedimentos utilizados. Simplifique as expressões numéricas a se- guir, transformando-as em uma única raiz. a) 3 √ _ 8 ⋅ 3 √ _ 3 ⋅ 3 √ _ 12 ______________ 3 √ _ 6 b) √ _ 3 √ _ 3 2 ⋅ 3 √ _ √ _ 10 ____________ 3 √ _ 6 _ 11 Resoluções e comentários a) 3 √ _ 8 ⋅ 3 √ _ 3 ⋅ 3 √ _ 12 ______________ 3 √ _ 6 = 3 √ _ 2 3 ⋅ 3 √ _ 3 ⋅ 3 √ _ 2 ⋅ 6 ________________ 3 √ _ 6 = = 2 ⋅ 3 √ _ 3 ⋅ 3 √ _ 2 ⋅ 3 √ _ 6 _______________ 3 √ _ 6 = = 2 ⋅ 3 √ _ 6 = 3 √ _ 2 3 ⋅ 6 = 3 √ _ 48 b) √ _ 3 √ _ 3 2 ⋅ 3 √ _ √ _ 10 ____________ 3 √ _ 6 _ 11 = 6 √ _ 9 ⋅ 6 √ _ 10 _ 6 √ _ 6 2 _ 11 2 = 6 √ _ 90 _ 6 √ _ 36 _ 6 √ _ 121 = = 6 √ _ 90 ⋅ 6 √ _ 121 _ 6 √ _ 36 = 6 √ _ 10890 _ 6 √ _ 36 = 6 √ _ 5445 _ 18 Informações sobre avaliações podem ser encontradas no tópico Avaliação, nas orien- tações gerais deste manual. Sugestão de avaliação R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 36 Racionalização Cada fração escrita na lousa tem uma raiz não exata no denominador. G U IL H ER M E RO D RI G U ES /A RQ U IV O D A ED IT O RA Para racionalizar o denominador de uma fração, multiplicamos o numerador e o denominador por um mesmo número diferente de zero (fator racionalizante), sem alterar seu valor. Por exemplo, para racionalizar a fração 1 _ √ _ 6 , usamos o fator √ _ 6 . 1 _ √ _ 6 = 1 _ √ _ 6 ⋅ √ _ 6 _ √ _ 6 = √ _ 6 _ √ _ 6 ⋅ 6 = √ _ 6 _ √ _ 6 2 = √ _ 6 _ 6 O fator √ _ 6 foi escolhido para essa racionalização, pois √ _ 6 ⋅ √ _ 6 = √ _ 6 2 = 6 e, assim, eliminamos a raiz do denominador. Atenção! Agora, vamos calcular o valor aproximado de 1 _ √ _ 6 e √ _ 6 _ 6 para verificar se essas duas frações são equivalentes. Para isso, vamos efetuar os cálculos utilizando uma calculadora e considerando √ _ 6 ≃ 2,449 . De fato, nas duas divisões, obtemos o mesmo resultado. De maneira parecida, em seu caderno, racionalize os denominadores das outras frações apresentadas na lousa da ilustração anterior. Questão 4. 1 _ √ _ 6 ≃ 1 _ 2,449 ≃ 0,408 √ _ 6 _ 6 ≃ 2,449 _ 6 ≃ 0,408 Na Matemática, não é comum escrevermos frações desse tipo, com raiz no denominador. Então transformamos cada uma delas em uma fração equivalente, de modo que não tenha raiz no denominador, usando um recurso chamado racionalização. Questão 4. Resposta: 2 _ √ _ 5 = 2 √ _ 5 _ 5 ; 3 _ √ _ 15 = √ _ 15 _ 5 ; 8 _ √ _ 7 = 8 √ _ 7 _ 7 ; 1 _ √ _ 10 = √ _ 10 _ 10 . 36 • Antes de apresentar a teoria des- ta página, avalie a possibilidade de propor aos estudantes que, em duplas, encontrem uma maneira de escrever uma fração equivalente a 1 _ √ _ 6 , sem que o denominador seja um radical. Depois, considerando as estratégias e resoluções propos- tas e desenvolvidas por eles, apre- sente as explicações encontradas no livro. • Caso julgue necessário, ressalte que, ao multiplicar 1 _ √ _ 6 por √ _ 6 _ √ _ 6 , o valor da fração não se altera, pois √ _ 6 _ √ _ 6 = 1 , e 1 é o elemento neutro da multiplicação. • Na questão 4, serão aplicados os procedimentos explorados na ex- plicação deste tópico. Caso os es- tudantes apresentem dificuldades, com a ajuda deles, racionalize o denominador da fração 2 _ √ _ 5 . Apro- veite o momento e reforce que o objetivo da racionalização é “tirar” o radical do denominador da fra- ção, sem alterar seu valor. R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 37 51. Racionalizeos denominadores das frações. a ) 1 _ √ _ 5 b ) 3 _ √ _ 6 c ) 8 √ _ 3 _ √ _ 8 d ) 3 √ _ 5 _ √ _ 2 e ) √ _ 3 _ √ _ 6 f ) √ _ 7 _ √ _ 3 g ) √ _ 5 _ 9 h ) √ _ 10 _ 8 Atividades Faça as atividades no caderno. Podemos racionalizar o denominador da fração 6 _ 2 √ _ 3 de duas maneiras diferentes, como mostrado a seguir. 1ª maneira 6 _ 2 √ _ 3 = 3 _ √ _ 3 = 3 _ √ _ 3 ⋅ √ _ 3 _ √ _ 3 = 3 √ _ 3 _ 3 ⟋ = √ _ 3 2ª maneira 6 _ 2 √ _ 3 = 6 _ 2 √ _ 3 ⋅ √ _ 3 _ √ _ 3 = 6 √ _ 3 _ 2 √ _ 3 2 = 6 √ _ 3 _ 2 ⋅ 3 = 6 √ _ 3 _ 6 = √ _ 3 Também podemos racionalizar o denominador da fração 2 _ 5 √ _ 3 2 multiplicando o numerador e o denominador por 5 √ _ 3 3 , pois 5 √ _ 3 2 ⋅ 5 √ _ 3 3 = 5 √ _ 3 2 ⋅ 3 3 = 5 √ _ 3 5 = 3 . Nesse caso, obtemos: 2 _ 5 √ _ 3 2 ⋅ 5 √ _ 3 3 _ 5 √ _ 3 3 = 2 5 √ _ 3 3 _ 5 √ _ 3 5 = 2 5 √ _ 3 3 _ 3 Note que: 5 − 2 = 3 expoente do radicando do fator racionalizante índice da raiz expoente do radicando Agora, para racionalizar o denominador de 3 _ √ _ 5 + 1 , multiplicamos o numerador e o de- nominador por ( √ _ 5 − 1) , que é a “expressão conjugada” do denominador. 3 _ ( √ _ 5 + 1) ⋅ ( √ _ 5 − 1) _ ( √ _ 5 − 1) = 3 √ _ 5 − 3 ____________________ √ _ 5 ⋅ 5 − √ _ 5 + √ _ 5 − 1 = 3 √ _ 5 − 3 _ √ _ 5 2 − 1 = 3 √ _ 5 − 3 _ 5 − 1 = 3 √ _ 5 − 3 _ 4 Lembre-se que o produto da soma pela diferença de dois termos é (a + b) ⋅ (a − b) = a 2 − b 2 . Atenção! 51. Respostas: a) √ _ 5 _ 5 ; b) √ _ 6 _ 2 ; c) 2 √ _ 6 ; d) 3 √ _ 10 _ 2 ; e) √ _ 2 _ 2 ; f) √ _ 21 _ 3 ; g) √ _ 5 _ 3 ; h) √ _ 5 _ 2 . 37 • Converse com os estudantes a fim de que eles percebam que o fator √ _ 5 − 1 foi escolhido conve- nientemente, de modo que a raiz √ _ 5 fosse elevada ao quadrado e eliminada do denominador. • A atividade 51 envolve os casos mais comuns de racionalização. Aproveite-a e discuta, de modo detalhado, as resoluções apresen- tadas pelos estudantes. R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 38 52. Em cada retângulo estão indicadas as medidas de sua área A e de seu comprimento. Determine a medida da largura de cada um deles. 2 m4 xA = 16 m2 5 m2 yA = 30 m2 A. B. 53. Racionalize os denominadores das frações a seguir. a ) 5 _ 4 √ _ 3 b ) 2 _ 2 √ _ 6 c ) 2 √ _ 5 _ √ _ 6 d ) √ _ 3 _ 10 √ _ 5 e ) √ _ 2 _ 3 √ _ 7 f ) 2 √ _ 3 _ 2 √ _ 5 g ) 3 √ _ 2 _ 2 √ _ 8 h ) 8 √ _ 12 _ 3 √ _ 5 54. Racionalize os denominadores. a ) 5 _ 6 √ _ 2 4 b ) 4 _ 7 √ _ 3 2 c ) 2 _ 10 √ _ 7 6 d ) 3 _ 9 √ _ 5 2 e ) 7 _ 4 √ _ 3 3 f ) 10 _ 10 √ _ 10 7 55. Sabendo que as letras que aparecem nas frações representam números reais positivos, racionalize os denominadores. a ) 2y _ √ _ y b ) a √ _ b _ √ _ ab c ) c √ _ d _ d √ _ c d ) 2x _ √ _ 4xz e ) ab _ √ _ b f ) d √ _ c _ √ _ cd 56. Racionalize os denominadores. a ) 4 _ √ _ 5 + 1 b ) √ _ 6 _ 2 − √ _ 7 c ) √ _ 2 − 1 _ 3 + √ _ 8 d ) 3 + √ _ 3 _ √ _ 6 − 2 e ) 8 _ √ _ 8 + 3 f ) 1 − √ _ 5 _ √ _ 7 − 5 57. Simplifique as expressões a seguir, racionalizando os denominadores sempre que possível. a ) 5 √ _ 3 3 _ 4 ⋅ 5 √ _ 3 2 _ √ _ 6 b ) 3 √ _ 5 ⋅ 3 2 ⋅ 3 √ _ 5 2 ⋅ 3 _____________ 3 √ _ 2 c ) 2 _ 3 √ _ 3 ⋅ √ _ 7 _ 3 √ _ 3 2 d ) 3 √ _ 4 ⋅ 3 √ _ 6 ⋅ 3 √ _ 10 ___________ 3 √ _ 5 ⋅ 3 √ _ 8 ⋅ 3 √ _ 9 2 e ) 3 √ _ 16 _ √ _ 5 ⋅ 3 √ _ 2 _ 5 √ _ 3 ⋅ ( 5 √ _ 27 ) 2 _ 3 √ _ 5 ⋅ √ _ 125 _ 3 √ _ 4 f ) 2 _ √ _ 2 ⋅ 3 _ √ _ 3 ⋅ 4 _ √ _ 4 ⋅ 5 _ √ _ 5 ⋅ 6 _ √ _ 6 IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA 52. Respostas: A. x = 2 √ _ 2 m ; B. y = 3 √ _ 5 m 53. Respostas: a) 5 √ _ 3 _ 12 ; b) √ _ 6 _ 6 ; c) √ _ 30 _ 3 ; d) √ _ 15 _ 50 ; e) √ _ 14 _ 21 ; f) √ _ 15 _ 5 ; g) 3 _ 4 ; h) 16 √ _ 15 _ 15 . 54. Respostas: a) 5 6 √ _ 2 2 _ 2 ; b) 4 7 √ _ 3 5 _ 3 ; c) 2 10 √ _ 7 4 _ 7 ; d) 3 9 √ _ 5 7 _ 5 ; e) 7 4 √ _ 3 _ 3 ; f) 10 √ _ 10 3 . 55. Respostas: a) 2 √ _ y ; b) √ _ a ; c) √ _ dc _ d ; d) √ _ xz _ z ; e) a √ _ b ; f) √ _ d . 57. Respostas: a) √ _ 6 _ 8 ; b) 15 3 √ _ 2 2 _ 2 ; c) 2 √ _ 7 _ 3 ; d) 3 √ _ 2 _ 3 ; e) 6 3 √ _ 5 2 ; f) 12 √ _ 5 . 56. Respostas: a) √ _ 5 − 1 ; b) − 2 √ _ 6 + √ _ 42 ___________ 3 ; c) 5 √ _ 2 − 7 ; d) 3 √ _ 2 + 2 √ _ 3 + 3 √ _ 6 + 6 _____________________ 2 ; e) 24 − 16 √ _ 2 ; f) √ _ 35 + 5 √ _ 5 − √ _ 7 − 5 ____________________ 18 . 38 • Ao trabalhar com a atividade 52, caso os estudantes não apresen- tem as medidas das larguras dos retângulos com expressões simpli- ficadas, oriente-os a simplificá-las. Além disso, instigue-os a criar o hábito de sempre simplificar as res- postas o máximo possível. • Proponha que os estudantes re- solvam as atividades 53, 54, 55, 56 e 57 em grupos. Dessa maneira, eles poderão trocar ideias a res- peito das operações com radicais, das propriedades dos radicais e dos procedimentos de racionaliza- ção do denominador de frações. Após todos concluírem suas re- soluções, organize uma roda de conversa para que as estratégias utilizadas sejam expostas. Além disso, se julgar conveniente, pro- ponha que as equivalências – entre a expressão inicial e a obtida pe- los estudantes – sejam verificadas usando uma calculadora. Ao final do trabalho com as ativi- dades desta unidade, avalie a pos- sibilidade de utilizar a metodologia ativa Escrita rápida. Obtenha infor- mações sobre essa metodologia no tópico Metodologias e estraté- gias ativas, nas orientações gerais deste manual. Metodologias ativas O que eu estudei? Faça as atividades em uma folha de papel avulsa. x + 10 x + 10 x + 10 V = 4 913 cm³� 2x 2x 2x V = 9 261 cm³� R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 39 1. Determine as potências a seguir. a ) O quadrado do dobro de 6. b ) O dobro do quadrado de 6. c ) O quadrado do triplo de 2. d ) O cubo do dobro de 5. 2. Resolva os cálculos a seguir. a ) 2 3 ⋅ 2 9 b ) ( 2 _ 3 ) 2 ⋅ ( 2 _ 3 ) −3 c ) (− 5) 2 ⋅ (− 5) d ) ( 1 _ 5 ) −7 : ( 1 _ 5 ) −9 e ) (− 7) 12 : (− 7) 10 f ) (− 10) −21 : (10) −26 g ) ( 3 3 ) −2 h ) ( 4 2 ) 3 9 5 A 9 3 B 9 2 C D E 9 −1 4. Resolva as expressõesa seguir. a ) 2 2 + 100 0 + 15 1 − 1 10 b ) 8 2 ⋅ 2 4 + 2 10 c ) 27 3 ⋅ 3 5 _ 81 4 5. Escreva, em uma folha de papel avulsa, os números a seguir em notação científica. a ) 7300000000 b ) 86500000 c ) 0,0000000164 d ) 0,0000000000044 6. Calcule. a ) (4,22 ⋅ 10 8 ) + (3,4 ⋅ 10 7 ) ____________________ 2 ⋅ 10 5 b ) (9,4 ⋅ 10 12 ) ⋅ (1,5 ⋅ 10 13 ) ___________________ 6 ⋅ 10 26 c ) 4,22 ⋅ 10 7 ____________________ (8,86 ⋅ 10 6 ) − (4,2 ⋅ 10 5 ) 7. Sendo A = 531441 , calcule: a ) √ _ A . b ) 3 √ _ A . c ) 4 √ _ A . 8. Nos cubos a seguir, as medidas dos comprimentos das arestas estão expressas em centímetros. Sabendo que V indica a medida do volume de cada cubo, deter- mine o valor de x em cada item. IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA A. B. 3. No quadrado mágico ao lado, o produto das linhas, colunas ou diagonais é sempre igual. Determine as potências de base 9 que as letras representam. 1. Respostas: a) (12) 2 ; b) 2 ⋅ 6 2 ; c) (6) 2 ; d) (10) 3 . 2. Respostas: a) 4096 ; b) 3 _ 2 ; c) − 125 ; d) 1 _ 25 ; e) 49; f) −100000 ; g) 1 _ 729 ; h) 4096 . 3. Resposta: A = 9 −2 ; B = 9 0 ; C = 9 4 ; D = 9 1 ; E = 9 6 . 4. Respostas: a) 19; b) 2048 ; c) 1 _ 9 . 5. Respostas: a) 7,3 ⋅ 10 9 ; b) 8,65 ⋅ 10 7 ; c) 1,64 ⋅ 10 −8 ; d) 4,4 ⋅ 10 −12 . 6. Respostas: a) 2280 ; b) 0,235; c) 5. 7. Respostas: a) 729; b) 81; c) 27. 8. Respostas: A. x = 7 ; B. x = 10,5 . 39 1. Objetivo • Avaliar se os estudantes repre- sentam em linguagem matemática potências escritas por extenso. Como proceder • Ao constatar dificuldades, resol- va o item a na lousa, orientando os estudantes a determinar a ope- ração que primeiro deve ser repre- sentada. 2, 3 e 4. Objetivo • Avaliar o desempenho dos estu- dantes em atividades envolvendo cálculo de potências. Como proceder • Na atividade 2, verifique se os es- tudantes aplicam corretamente as propriedades das potências. Se jul- gar necessário, retome o trabalho com esse assunto. Já na atividade 3, se for conveniente, leve os estudan- tes a compreender a necessidade de determinar a constante mágica do quadrado. Finalmente, na ati- vidade 4, oriente os estudantes a aplicar as propriedades das potên- cias nos itens b e c. Já no item a, recomende que apliquem as defini- ções de potência estudadas. 5. Objetivo • Avaliar se os estudantes escrevem um número em notação científica. Como proceder • Acompanhe as estratégias utiliza- das pelos estudantes. Em caso de dificuldade, retome com eles qual deve ser a forma de um número es- crito em notação científica. 6. Objetivo • Constatar se os estudantes compreendem como efetuar cálculos com números escritos em notação científica. Como proceder • Caso os estudantes apresentem dificulda- des, retome o trabalho com os procedimen- tos expostos na atividade 11 da página 24. 7. Objetivo • Avaliar se os estudantes calculam raízes quadradas, cúbicas e quartas de um número. Como proceder • Analise se os estudantes compreendem que, para calcular a raiz indicada em cada item, basta fatorar o número dado e escrevê- -lo na forma de potência, cujo expoente coin- cide com o índice da raiz. 8. Objetivo • Avaliar se os estudantes calculam as raízes cúbicas de um número. Como proceder • Em caso de dificuldades dos estudantes, escreva na lousa a fórmula do cálculo da me- dida do volume de um cubo. Para resolver a equação, sugira que calculem a raiz cúbica de cada termo. 50 252 8 42 6 32 36 92 40 252 10 52 20 7360 163 54 363 R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 40 9. Associe as potências com as raízes. IL U ST RA ÇÕ ES : S ER G IO L IM A/ AR Q U IV O D A ED IT O RA A. B. C. a ) x 5 _ 8 b ) x 2 _ 3 c ) x 1 _ 4 d ) x 8 _ 5 e ) x 3 _ 2 f ) x 3 _ 4 g ) 4 √ _ x h ) x 5 √ _ x 3 i ) x √ _ x j ) 8 √ _ x 5 k ) 4 √ _ x 3 l ) 3 √ _ x 2 10. Determine o valor de x de modo que a igualdade seja verdadeira. a ) 6 √ _ 3 2 = x √ _ 3 4 b ) 8 √ _ √ _ 9 = x √ _ 9 c ) ( 3 √ _ 8 ) 3 = 3 √ _ 8 x d ) √ _ 21 ⋅ √ _ 21 ⋅ √ _ 21 = √ _ 21 x e ) 3 √ _ 8 ⋅ 3 √ _ 9 = x √ _ 72 f ) 5 √ _ 27 5 = x 11. Considerando √ _ 3 ≃ 1,73 ; √ _ 5 ≃ 2,24 e √ _ 6 ≃ 2,45 , calcule o valor aproximado de cada expressão numérica a seguir. a ) √ _ 54 + √ _ 24 + √ _ 96 b ) √ _ 27 + √ _ 12 − √ _ 3 c ) √ _ 20 + 5 √ _ 45 − √ _ 80 + √ _ 125 12. Considerando √ _ 2 ≃ 1,41 e √ _ 3 ≃ 1,73 , calcule o valor aproximado de cada expressão numérica. a ) √ _ 8 ⋅ √ _ 12 b ) √ _ 32 ⋅ √ _ 27 c ) √ _ 12 ⋅ √ _ 50 ⋅ √ _ 27 d ) 3 √ _ 8 ⋅ √ _ 6 ⋅ √ _ 18 13. 4 _ √ _ 6 + 2 _ √ _ 8 é igual a: a ) 8 √ _ 6 + 3 √ _ 8 ____________ 12 b ) 6 √ _ 6 + 16 √ _ 8 ____________ 24 c ) 4 √ _ 6 + 2 √ _ 8 ____________ 24 d ) 6 √ _ 48 _ 48 e ) 22 √ _ 14 _ 24 14. Determine a medida do volume de cada paralelepípedo reto retângulo. 9. Resposta: a–j; b–l; c–g; d–h; e–i; f–k. 10. Respostas: a) x = 12 ; b) x = 16 ; c) x = 3 ; d) x = 3 ; e) x = 3 ; f) x = 27 . 11. Respostas: a) 22,05 ; b) 6,92 ; c) 40,32 . 12. Respostas: a) 9,76 ; b) 29,27 ; c) 126,9 ; d) 20,76 . 13. Resposta: Alternativa a. 14. Respostas: A. 10 √ _ 3 ; B. 24 √ _ 5 ; C. 100 √ _ 7 _ 7 . 40 9. Objetivo • Avaliar se os estudantes rela- cionam corretamente potências e raízes. Como proceder • Caso os estudantes apresentem dificuldades, por meio de questio- namentos, leve-os a recordar que o índice do radical corresponde ao de- nominador do expoente da potência. 10. Objetivo • Verificar se os estudantes apli- cam corretamente as propriedades dos radicais. Como proceder • Se julgar necessário, retome o trabalho com as propriedades dos radicais. Além disso, se for conve- niente, resolva o item a na lousa com os estudantes. Para tanto, bas- ta aplicar a 2a propriedade. 11 e 12. Objetivo • Acompanhar o desempenho dos estudantes em atividades envol- vendo expressões numéricas com radicais. Como proceder • Se os estudantes tiverem dificul- dades, escreva na lousa o número √ _ 15 e, com a ajuda deles, determi- ne o valor aproximado desse núme- ro, escrevendo-o como √ _ 3 ⋅ √ _ 5 e fazendo as substituições e os cálcu- los necessários. 13. Objetivo • Avaliar se os estudantes racionali- zam uma fração corretamente. Como proceder • Acompanhe as estratégias dos estudantes. Em caso de dificuldade, sugira que racionalizem cada fração e, em seguida, escreva-as no mes- mo denominador. 14. Objetivos • Acompanhar o desempenho dos estudantes em atividades envolven- do multiplicação com radicais. • Constatar se os estudantes com- preendem como racionalizar uma fração. Como proceder • Analise se os estudantes percebem que a medi- da do volume de um paralelepípedo reto retângulo é dada pelo produto das medidas de suas dimen- sões. Depois, confira se eles fazem a racionaliza- ção corretamente. Se necessário, resolva o item A na lousa com a ajuda deles. 41 Razão e proporção3 • o conceito de razão e de proporção; • algumas razões especiais; • grandezas diretamente proporcionais e grandezas inversamente proporcionais; • divisão em partes proporcionais; • ângulos opostos pelo vértice; • ângulos formados por um feixe de retas paralelas e uma transversal;• o conceito de razão aplicado a segmen- tos de reta proporcionais; • o teorema de Tales e sua aplicação nos triângulos. Agora vamos estudar... UNIDADE Busto da escultura David, do artista Michelangelo, esculpido em proporções muito próximas das reais de um homem adulto. R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . KU M EK O /S H U TT ER ST O C K 41 • A abertura da unidade apresenta uma imagem de parte da escultura David, de Michelangelo. Diga aos estudantes que, nessa escultura, cuja altura mede 5,17 m , o artista usou proporções muito próximas a de um homem adulto, o que exi- giu conhecimentos sobre razão e proporção. Depois, explique aos estudantes que há várias aplica- ções para os conceitos de razão e proporção, entre elas, problemas envolvendo grandezas diretamente e inversamente proporcionais e di- visão de uma grandeza em partes diretamente proporcionais e inver- samente proporcionais. • Para complementar o trabalho com esta abertura, faça questiona- mentos como: a ) Vocês já tinham visto a escultura David, de Michelangelo, em algum lugar? b ) Vocês conhecem outros traba- lhos desse artista? c ) Como vocês fariam para obter a razão utilizada por Michelangelo nessa obra? d ) Além de Michelangelo, vocês conhecem ou já ouviram falar de outro artista que utiliza ou utilizou razão e proporção em suas obras? Para desenvolver o trabalho com esta página de abertura, avalie a possibilidade de utilizar a metodo- logia ativa Abordagem por pares. Obtenha informações sobre essa metodologia no tópico Metodo- logias e estratégias ativas, nas orientações gerais deste manual. Metodologias ativas A fim de avaliar o conhecimento prévio dos estu- dantes sobre os conteúdos que serão trabalhados na unidade, escreva na lousa as igualdades 3 _ 5 = 12 _ 20 e 6 _ 12 = 1 _ 3 e peça aos estudantes que indiquem qual delas é verdadeira. Resolução e comentários É verdadeira a igualdade 3 _ 5 = 12 _ 20 , pois 3 ⋅ 20 = = 5 ⋅ 12 = 60 . A igualdade 6 _ 12 = 1 _ 3 é falsa, pois 6 _ 12 = 1 _ 2 ou 3 ⋅ 6 ≠ 12 ⋅ 1 . Informações sobre avaliações podem ser encon- tradas no tópico Avaliação, nas orientações gerais deste manual. Sugestão de avaliação R ep ro du çã o pr oi bi da . A rt . 1 84 d o C ód ig o Pe na l e L ei 9 .6 10 d e 19 d e fe ve re iro d e 19 98 . 42 Razão Neste tópico, estudaremos como comparar duas grandezas. Para isso, vamos analisar o seguinte exemplo. Na prova de Matemática, Félix acertou 9 atividades e errou 4. Nesse caso, dizemos que a razão entre o número de acertos e o número de erros de Félix nessa prova é de 9 : 4 ou 9 __ 4 . Sejam a e b dois números reais, com b ≠ 0 . A razão entre a e b é o quociente de a por b, ou seja, a : b ou a __ b . Agora, considere o seguinte problema. Em uma turma de 9º ano, há 42 estudantes. A razão entre o número de meni- nos e o de meninas é 5 : 2 . Quantas meninas há nessa turma? Meninos Meninas Total de estudantes 5 = (5 ⋅ 1) 2 = (2 ⋅ 1) 7 10 = (5 ⋅ 2) 4 = (2 ⋅ 2) 14 15 = (5 ⋅ 3) 6 = (2 ⋅ 3) 21 … … … 5x 2x 42 Quantos meninos há na turma de 9º ano? Na sequência, estudaremos algumas razões que estão presentes em nosso dia a dia. Velocidade média A velocidade média é definida como a distância total percorrida dividida pelo tempo gasto para percorrê-la. Para compreender melhor, vamos analisar o seguinte exemplo: Para ir ao trabalho, Marcelo percorreu com seu carro 20 km em 50 min . Para determinar a medida da velocidade média da viagem em quilômetros por hora, calculamos: Questão 1. 20 ___ 5 __ 6 = 6 ⋅ 20 ______ 5 = 24 50 min equivale a 50 ___ 60 h = 5 __ 6 h . Atenção! Algumas das unidades utilizadas para expressar a velocidade média são quilômetro por hora (km / h) e metro por segundo (m / s) . Atenção! Portanto, a velocidade média desse trajeto mede 24 km / h . Para resolver o problema, podemos elaborar um quadro. Desse modo, segue que: 5x + 2x = 42 ⇒ 7x = 42 ⇒ x = 42 ___ 7 = 6 Portanto, na turma há 2 ⋅ 6 = 12 meninas. Questão 1. Resposta: 30 meninos. 42 • Compreender o conceito de ra- zão e de proporção. • Estudar algumas razões, como densidade demográfica, densidade de um objeto e escala. • Reconhecer e distinguir grandezas diretamente proporcionais e grande- zas inversamente proporcionais. • Determinar uma divisão em par- tes proporcionais. • Identificar e calcular ângulos opos- tos pelo vértice e ângulos formados por um feixe de retas paralelas e uma transversal. • Identificar se os segmentos de retas são proporcionais. • Determinar a razão entre as me- didas de dois segmentos de reta. • Resolver e elaborar situações- -problemas envolvendo segmentos de retas proporcionais. • Usar o teorema de Tales para de- terminar as medidas de segmentos de reta. • Utilizar o teorema de Tales em triângulos para determinar as medi- das do comprimento de seus lados. • Resolver e elaborar situações-pro- blema usando o teorema de Tales. Objetivos da unidade Os conteúdos abordados nesta unidade são relevantes para que os estudantes aprofundem o trabalho com razão e proporção. Esse estudo foca também algumas razões, como densidade demográfica, densidade de um objeto, medida da velocidade média e escala. Dessa forma, busca- -se levar os estudantes a perceber a presença de grandezas proporcio- nais e não proporcionais em inúme- ras circunstâncias. O trabalho com a divisão em partes diretamente e inversamente proporcionais colabo- ra para que os estudantes resolvam problemas presentes nos mais varia- dos contextos, como financeiros, de divisão de contas etc. Justificativas • Antes de apresentar o conteúdo desta página, verifique o conheci- mento dos estudantes relacionado à razão. Relembre os casos estuda- dos em anos anteriores e permita que eles conversem entre si, tendo a oportunidade de resgatar o co- nhecimento prévio sobre o assunto e tornar o estudo mais significativo. das linhas anteriores, nas quais cada quantidade é obtida pela multiplicação por 5 e por 2, respecti- vamente. • Na questão 1, verifique se os estudantes calcu- lam a quantidade de meninos utilizando a razão 5 _ 2 , ou seja, multiplicando 5 por 6, ou se apenas sub- traem de 42. Identifique as dificuldades deles e oriente-os. Apresente na lousa o problema que diz que a ra- zão entre o número de meninos e o de meninas é de 5 _ 2 e peça aos estudantes que apresentem estra- tégias de resolução. Depois, reproduza na lousa o quadro apresentado nesta página, a fim de deter- minar o número de meninas. • Avalie a necessidade de explicar a eles o que o x significa no quadro apresentado. Para isso, ana- lise se eles identificam o padrão nos produtos