Prévia do material em texto
MATEMÁTICA Ensino médio 1a SÉRIE M A TETM Á TIC A 1 a SÉRIE PROFESSOR CAPAS_LOMBADA_MATEMATICA_PROFESSOR.indd 9CAPAS_LOMBADA_MATEMATICA_PROFESSOR.indd 9 27/12/23 15:3327/12/23 15:33 REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 1REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 1 15/12/23 19:4415/12/23 19:44 2 – – 32 – Uma produção MATEMÁTICA | 1ª SÉRIE - PROFESSOR - EM Direção Editorial Tiago Braga Organização Antonio Nicolau Youssef Colaboradores Angel Honorato Conceição Longo Revisão Ana Cristina Mendes Perfetti Giovanna Petrólio Miriam de Carvalho Abões Victor Pugliese Ilustrações Dawidson França Projeto Gráfico Amplitude.PP Diagramação Fórmula Produções Imagens Adobe Stock Shutterstock Produção Executiva Antonio Braga Filho REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 2REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 2 10/01/24 17:1310/01/24 17:13 3 MA CATI MÁTE REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 3REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 3 15/12/23 19:4415/12/23 19:44 Sumário Números ������������������������������ 7 Videoaula ����������������������������������� 9 Números reais ������������������������������ 10 Potência com expoentes negativos e fracionários � 12 Porcentagens �������������������������������� 13 Geometria ���������������������������� 19 Ângulo central e ângulo inscrito ����������������� 20 Videoaula ���������������������������������� 20 Ângulo central ���������������������������� 21 Ângulo inscrito ���������������������������� 21 Ângulos formados por paralelas cortadas por uma transversal �������������������������� 22 Videoaula ���������������������������������� 22 Semelhança de triângulos ��������������������� 25 Videoaula ���������������������������������� 25 Casos de semelhança de triângulos ������������� 26 Teorema de Tales ���������������������������� 33 Videoaula ���������������������������������� 33 Triângulos retângulos �������������������������� 37 Relações métricas no triângulo retângulo ������� 38 Teorema de Pitágoras ������������������������ 39 Videoaula ���������������������������������� 39 Aplicações dos casos de semelhança ����������� 42 Álgebra ������������������������������ 53 Produtos notáveis e fatoração ������������������ 54 Videoaula ���������������������������������� 54 Quadrado da soma ������������������������� 55 Quadrado da diferença ���������������������� 55 REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 4REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 4 15/12/23 19:4415/12/23 19:44 Produto da soma pela diferença ��������������� 56 Resolvendo equações por fatoração ������������ 57 Equação polinomial de 2° grau do tipo ax2 5 b ���� 58 Equação polinomial de 2° grau completa �������� 58 Funções ������������������������������������ 62 Gráfico de uma função ���������������������� 63 Determinação do domínio de uma função ��������� 66 Videoaula ���������������������������������� 66 Zeros ou raízes de uma função ���������������� 68 Sinais de uma função ����������������������� 69 Funções crescentes e funções decrescentes ������ 70 Grandezas e medidas �������������������� 77 Prefixos de unidades de medida ���������������� 78 Videoaula ���������������������������������� 78 Medida de áreas e volume em um prisma ����������� 80 Classificação dos prismas �������������������� 81 Área lateral de um prisma �������������������� 82 Volume de um prisma ����������������������� 83 Probabilidade e estatística ���������������� 87 Probabilidade de eventos aleatórios ��������������� 88 Pesquisa: planejamento, execução e divulgação ������� 89 Tipos de gráficos ���������������������������� 89 Videoaula ���������������������������������� 89 Tabelas ���������������������������������� 90 Gráficos cartesianos ������������������������ 90 Gráficos de linhas �������������������������� 91 Gráficos de barras e colunas ������������������ 91 Gráficos de setores ������������������������ 93 REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 5REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8.indd 5 15/12/23 19:4415/12/23 19:44 6 Antes de iniciar o trabalho com a revisão de cada Unidade Temática, você encontrará um conjunto de páginas com orientações e atividades complementares, destinadas a tornar mais eficiente a aprendizagem e mais produtiva a recomposição dos pré-requisitos para seu melhor desenvolvimento. Professor Este é um material cuidadosamente desenvolvido para auxiliá-lo na recomposição de aprendizagem dos alunos. Reconhecemos o desafio constante de proporcionar um ambiente educacional motivador, estimulando e criando oportunidade de aprendizagem eficaz numa sala de aula sempre muito heterogênea, principalmente quando nos reportamos ao ensino de conceitos e práticas matemáticas, e é com esse propósito que este material foi concebido. Por isso, estamos felizes em estar com você nessa jornada de redescoberta e fortalecimento do conhecimento matemático dos seus alunos. Esperamos que o Rever e Aprender Matemática possa ser um aliado valioso para reforçar os alicerces da aprendizagem, fornecendo ferramentas práticas e estratégias pedagógicas para resgatar o interesse e a confiança dos alunos. Sabemos que a Matemática não é apenas um conjunto de conceitos abstratos, mas uma inguagem que possibilita a compreensão e a relação diária com o mundo ao nosso redor. Ao dominar as habilidades matemáticas desde os primeiros anos escolares, os alunos não apenas adquirem competências técnicas, mas também desenvolvem o pensamento lógico, a resolução de problemas e a capacidade de raciocínio crítico. O letramento matemático deve ser estruturado de acordo com as diretrizes estabelecidas pela Base Nacional Comum Curricular (BNCC). A BNCC propõe uma abordagem interdisciplinar, valorizando a contextualização dos conteúdos e a aplicação prática dos conceitos. Nesse sentido, nosso material busca alinhar-se com tais princípios, apresentando atividades e recursos que promovem a aprendizagem significativa e conectada ao cotidiano dos estudantes. Uma palavra inicial REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 6REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 6 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 7 Números O QUE VAMOS REVISAR • Números irracionais • Números reais • Porcentagem REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 7REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 7 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 8 UNIDADE 1 PROFESSOR 1. Números reais 2. Números irracionais 3. Conjunto dos números reais 4. Potência com expoentes negativos e fracionários 5. Porcentagens Apresentaremos exemplos e exercícios para revisar os números reais, destacando os números irracionais e as operações envolvendo expoentes negativos e fracionários. O material e as atividades foram desenvolvidos para permitir uma revisão na qual os estudantes possam adquirir conhecimentos e reforçar habilidades indicadas na BNCC. Para garantir que os estudantes alcancem um aprendizado significativo, é essencial que você, professor, forneça uma base sólida para a compreensão destes conceitos ao explorar cada tópico com explicações claras, exemplos práticos, exercícios resolvidos e estratégias diferenciadas, como a utilização de recursos digitais (gamificação e softwares). Desenvolvimento em 5 temas REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 8REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 8 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 9 Desenvolvimento em 5 temasUNIDADE 1 Tema 1: Números reais Os números reais formam um conjunto que inclui todos os números que podem ser representados na reta numérica. Isso inclui números inteiros, números racionais e números irracionais.Ao abordar o tema em sala de aula, levante com os estudantes o que conhecem sobre os conjun- tos numéricos e faça uma breve explicação sobre as características de cada conjunto — se possí- vel, utilize diagramas, como no modelo a seguir: N Z Q R I Essa abordagem, além de explicativa, possibilita a compreensão da ideia de conjuntos e subcon- juntos e permite a observação de que cada conjunto é uma ampliação do conjunto anterior (o con- junto dos números racionais é uma ampliação do conjunto dos números inteiros; e o conjunto dos números inteiros, uma ampliação do conjunto dos números naturais). Em seguida, desenhe na lousa uma reta numérica pequena, mas com espaço para incluir números reais, como no modelo a seguir: 1 2 6 −5 −4 −3 −2 −1 0 1 2 3 4 5 Mostre a reta numérica como uma representação visual dos números reais. Neste momento, peça a colaboração dos estudantes com exemplos de números inteiros, racionais e irracionais que es- tejam no intervalo da reta numérica desenhada. Ao utilizar este tipo de abordagem, atenderá a habilidade EF09MA01, da BNCC, e facilitará a compreensão de que o conjunto dos números reais é um conjunto que contém os elementos dos conjuntos dos números naturais, inteiros, racionais e irracionais. Na resolução da atividade 1, permita que os estudantes conversem entre si para responder se cada afirmação é verdadeira ou falsa. Durante a correção, questione-os sobre suas respostas com perguntas como “o que levou você a dizer que tal afirmação é verdadeira — ou falsa?” Em seguida, confirme se a resposta está correta ou indique se a afirmação é V ou F — justificando para que os estudantes compreendam a razão. REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 9REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 9 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 Desenvolvimento em 5 temasUNIDADE 1 Tema 2: Números irracionais Destaque as características dos números irracionais. Utilize as informações do quadro comparativo entre números racionais e irracionais para reforçar as características dos números irracionais. Se possível, a cada item do quadro, escreva um número irracional como exemplo. Também, mostre exemplos de números irracionais, como 2 , 3 e o número π. Durante a explicação, desenhe uma reta numérica na lousa e insira nela os números irracionais utilizados como exemplo para que os estudantes possam visualizar que os números irracionais são números reais com infinitas casas decimais não periódicas e que não podem ser expressos como frações. Atende-se, assim, a habilidade EF09MA02, da BNCC. Promova a participação dos estudantes e peça para que eles calculem o valor do número irracio- nal 5 , na calculadora. Em seguida, anote o resultado na lousa e demonstre como calcular o valor aproximado. Tema 3: Potência com expoentes negativos Comece com explicações que apresentem a ideia básica de uma potência com expoente negativo. Utilizando a lousa, explique que, quando o expoente é negativo, significa que estamos lidando com frações e inversos. Mostre exemplos simples, como: 2-1 = 1 21 = 1 2 e 3-2 = 1 31 = 1 3 Utilize esses exemplos para demonstrar que um expoente negativo indica que estamos dividindo 1 pelo número elevado à potência positiva correspondente, a-n = 1 an . Enfatize as regras de operações com potências negativas, como multiplicação e divisão. Por exem- plo, explique que, quando você multiplica números com expoentes negativos, subtrai-se os ex- poentes, e quando divide números com expoentes negativos, adiciona-se os expoentes. Utilize aplicações em física, com cálculo de velocidade média; e química, em diluições. Tema 4: Potências com expoentes fracionários Professor, inicie o assunto com uma explicação sobre radiciação. Use a lousa para apresentar aos estudantes raízes e suas soluções. Comece pela nomenclatura, destacando a importância de saber o nome correto (é comum os estudantes confundirem o radical com a raiz). 15 3 Radical symbol Radical Radicand IndexÍndice Radicando REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 10REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 10 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 Aproveite para escrever alguns exemplos na lousa, como: 0 , 1 , 16 , 25 , 83 e 164 . Peça para identificarem quais são o índice, o radical e o radicando de cada uma delas; e, em seguida, encontre a raiz (resultado) de cada uma delas. 16 = 4 pois 4 ⋅ 4 = 4² 25 = 5 pois 5 ⋅ 5 = 5² 83 = 2 pois 2 ⋅ 2 ⋅ 2 = 2³ 164 = 2 pois 2 ⋅ 2 ⋅ 2 ⋅ 2 = 24 A 0 = 0 e 1 = 1 Ao explorar raízes fracionárias, explique que a fração pode ser entendida como uma divisão; e que, portanto, podemos aplicar uma propriedade da radiciação — a propriedade da divisão, na qual a raiz de uma divisão pode ser escrita como a divisão entre raízes. Resolva dois exemplos na lousa, como e 1 4 , 25 100 e aplique tal propriedade. 1 4 = 1 4 = 1 31 25 100 = 5 10 = 1 5 = 0,2 O expoente fracionário representa uma raiz, como a raiz quadrada (√) ou a raiz cúbica (∛). Mostre que expoentes fracionários podem ser utilizados para calcular raízes de números, e que uma raiz pode ser escrita na forma de expoente fracionário – o radicando será a base; o expoente do radi- cando, o numerador do expoente fracionário; e o índice, o denominador. am = a n m n Para demonstrar que uma raiz pode ser escrita na forma de um expoente fracionário, mostre exem- plos na lousa, como: x = x 1 2 e x3 = x 1 3 . Em seguida, sugerimos que inverta a situação e apresente dois exemplos com expoentes fracioná- rios –4 1 2 e –4 1 3 – e peça para que os estudantes resolvam. Para encontrar o resultado, será neces- sário transformar em raiz. REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 11REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 11 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 Desenvolvimento em 5 temasUNIDADE 1 Exemplo 1 4 1 2 = 2 Transforme a potência fracionária em raiz: 4 1 2 = 4 Logo, teremos que: 4 = 22 = 2. Exemplo 2 8 1 3 = 2 Transforme a potência fracionária em raiz: 8 1 3 = 813 Logo, teremos que: 813 = 233 = 2. Professor, lembre-se de adaptar sua abordagem ao nível de compreensão dos estudantes e de oferecer exemplos variados e exercícios práticos para desenvolver o aprendizado. Também, esteja preparado para esclarecer dúvidas e oferecer suporte individualizado, se necessário, para garantir que os alunos dominem esses conceitos. Tema 5: Porcentagens Nas situações cotidianas envolvendo educação financeira, compra, venda, financiamento, inves- timentos, taxa de desenvolvimento, natalidade, resultados de pesquisas, entre outros temas, os estudantes estão constantemente em contato com o cálculo de porcentagem. Neste sentido, com- preender informações que utilizam e trabalham com proporções expressas em termos de uma cen- tena — ou seja, em frações de 100% —, é fundamental para que os alunos consigam aplicar essas aprendizagens em diversas áreas de seu interesse. Além disso, é essencial que o aluno compreenda e associe que informações expressas em porcen- tagens também podem ser apresentadas utilizando decimais e frações em suas representações, como, por exemplo, em 25% = 25 100 = 0,25. Neste sentido, introduza o assunto porcentagem, propondo que o aluno identifique, em notícias de jornais ou em sites, informações que utilizam essas representações em diversas situações coti- dianas. Amplie essa abordagem solicitando que associem as representações decimais e fracionárias com a suas respectivas representações percentuais. Apresente a utilização do cálculo de porcentagem nas análises do desempenho escolar em relação às notas e à frequência; ao planejamento de eventos (cálculo de orçamentos e custos); escolhas de carreira (quantidade de inscritos por vagas, benefícios e escolhas educacionais); e conscientização cívica (questões sociais e políticas, resultados de pesquisas eleitorais e estatísticas). REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 12REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd12 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 Apresente outros exemplos cotidianos, como: • desconto de 20% em um vestido que custa R$100,00 (significa que o cliente economizou R$20,00 na compra do vestido); • 10% de um bolo com 10 fatias (significa que foi retirada 1 fatia); • 30% dos alunos de uma sala gostam de Matemática (significa que 30 de cada 100 alunos têm essa preferência). Demonstre como calcular porcentagem utilizando a regra de três simples: Um produtor precisou mandar para análise 20% de sua produção de soja. Se sua fazenda produziu 80 toneladas de soja, quantas toneladas foram encaminhadas para análise? 80 x = 100% 20% → x = 16 toneladas Utilize gráficos de pizza para representar as porcentagens visualmente. Em uma roda de conversa, aborde o tema Finanças Pessoais. Estimule os estudantes a refletir sobre as quantias que recebem — em “mesadas” ou em trabalhos, como no programa Jovem Aprendiz — e como o dinheiro está sendo utilizado. Busque debater questões sobre compras inteligentes, iden- tificando preços e descontos, bem como condições de pagamento e planejamentos financeiros a curto, médio e longo prazo. Aprofunde seus conhecimentos sobre educação financeira acessando: Educação financeira: importância e relevância para jovens brasileiros O material a seguir apresenta debates sobre o endividamento de famílias brasileiras e a importância de se trabalhar com temas de educação financeira com todas as faixas etárias. https://linkja.net/importanciaeducacaofinanceira Acesso em 12 e out. 2023. Educação financeira para crianças e adolescentes O seguinte trabalho aborda técnicas de ensino que motivam estudantes a lidarem com as finanças de uma forma inteligente e responsável. https://linkja.net/educacaofinanceiraparacriancaseadolescentes Acesso em 12 de out. 2023. REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 13REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 13 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 8 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 8REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 8 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 9 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. Números irracionais REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 9REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 9 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 10 Números reais Os números que não são racionais são denominados números irracionais, têm infinitas casas deci- mais e não podem ser representados na forma de uma fração. As diferentes características entre os racionais e os irracionais podem ser resumidas como no qua- dro a seguir. Observe-o com atenção. Característica Números racionais Números irracionais Casas decimais Finitas ou infinitas Infinitas Período Quando têm infinitas casas decimais, possuem período Não têm Representação em forma de fração Sempre Nunca Uma conclusão extremamente importante que se tira é que os números irracionais nunca re- sultam de uma divisão de números inteiros, pois não podem ser escritos como uma fração. Porém os números irracionais aparecem em muitos cálculos matemáticos, como na operação de cálculo de uma raiz quadrada. Por exemplo, 2 e 3 são números irracionais. Veja suas dez primeiras casas decimais: 2 5 1,4142135623... 3 5 1,7320508075... Normalmente, quando os cálculos matemáticos permitem, utilizamos aproximações para números irracionais originados por raízes quadradas não exatas. Utilizando a calculadora ou métodos matemáticos mais sofisticados, podemos encontrar essas raí- zes quadradas aproximadas. Mas é interessante que você saiba fazer estimativas para esses valores, a partir de tentativas de aproximação. Observe, por exemplo, como podemos determinar um valor aproximado para o irracional 2 : Considerando os inteiros positivos 1 e 2, temos: 12 5 1 22 5 4 Esta primeira aproximação indica que o número que elevado ao quadrado dá 2 está entre 1 e 2. Tentamos, então, 1,5: 1,52 5 2,25 Observe que excedemos o valor 2. Tentamos, então, um décimo abaixo de 1,5: 1,42 5 1,96 Perceba que 2 se encontra entre 1,4 e 1,5. Tentamos 1,45: 1,452 5 2,1025 Números irracionais Para auxiliar no entendimento principalmente dos números irracionais, proponha aos estudantes que, com o auxílio de uma calculadora calculem, calculem, por exemplo, a raiz de 85, dando o máximo de dígitos que a calculadora permitir. Depois, questione-os se teria como representar esse número como uma fração de dois números inteiros com denominador diferente de zero. Espera-se que eles percebam que esse número não pode ser representado dessa forma, pois não tem período. EF09MA01, EF09MA02 e EF09MA04 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 10REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 10 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 11 Concluímos que 2 é menor que 1,45. Vamos então experimentar alguns centésimos abaixo de 1,45: 1,442 5 2,0736 1,432 5 2,0449 1,422 5 2,0164 1,412 5 1,9881 Observe nos dois últimos resultados, que 2 se encontra entre 1,41 e 1,42. Poderíamos repetir esse processo para a casa dos milésimos, começando por 1,415 e calculando os quadrados. No entanto, podemos dizer que 1,41 é um resultado aproximado para a raiz quadrada de dois e apontamos essa aproximação com o símbolo >, que significa aproximadamente. 2 > 1,41 Por outro lado, devemos sempre considerar que nem toda raiz quadrada resulta em um número irracional. Basta lembrar dos números que chamamos de quadrados perfeitos: 0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49 etc. Suas raízes quadradas são números naturais: 0 5 0; 1 5 1; 4 5 2; 9 5 3; 16 5 4 etc. Os números naturais que não são quadrados perfeitos têm como raízes quadradas números irracionais. Veja alguns exemplos: 3 5 1,73205... 5 5 2,23606... 7 5 2,64575... 8 5 2,82842... → números irracionais Existem também números não inteiros cujas raízes são decimais exatos. Observe: 10,24 5 3,2 2,89 5 1,7 26,01 5 5,1 → números racionais O conjunto dos números reais R está formado por todos os números racionais e todos os números irracionais. Naturais N Inteiros negativos Decimais exatos Decimais periódicos Racionais Q Irracionais I Inteiros ZConjunto dos números reais R Todos os números reais podem ser representados na reta numérica. Todos os números irracionais da forma a , em que a é um número natural, podem ser representados de forma exata na reta real, decompondo o radicando em soma de quadrados de dois números naturais. REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 11REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 11 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 12 Potência com expoentes negativos e fracionários Até aqui, estudamos e fizemos cálculos com potências de expoentes inteiros. Vamos agora definir o significado das potências com expoentes racionais como, por exemplo, (3) 1 2, (2) 1 3, (281) 2 3 etc. Dados a [ R, n [ Z* e m [ Z, define-se que: b 3 2 5 bna Em linguagem comum, toda potência de expoente racional n o , com n Þ 0 e m e n inteiros, é igual à raiz de índice n (denominador do expoente) da base elevada a m (numerador do expoente). Dessa maneira, podemos escrever: 2 5 2 1 2 23 5 2 1 3 Não é muito prático trabalharmos com a radiciação exprimindo-a como potência de expoente ra- cional. No entanto esta definição pode permitir que, em diversas situações, seja mais fácil fazer simplificações em expressões que envolvem a radiciação e que se obtenha um melhor entendimen- to das principais propriedades da radiciação. Antes de estudarmos detalhadamente suas propriedades, vamos rever o que estudamos sobre a radiciação nas séries anteriores. Já estudamos a raiz quadrada e sabemos que, sendo a > 0, a raiz quadrada de a é o número real não negativo b, tal que b2 5 a. Sabemos também que, em R, não existe a raiz de número negativo. Por exemplo: • 64 5 8,pois 82 5 8 ? 8 5 64 • 264 não existe em R, pois não existe número real que, elevado ao quadrado, resulte em 264. Estudamos também que a raiz cúbica de um número real a é um número real b tal que b3 5 a e que, neste caso, não há restrições quanto ao radicando, que pode ser positivo, negativo ou nulo. Por exemplo: • 283 5 22, pois (22)3 5 (22) ? (22) ? (22) 5 28. • 1 0003 5 10, pois 103 5 10 ? 10 ? 10 5 1 000. De forma geral, as radiciações de índices pares (raiz quadrada, raiz quarta, raiz sexta etc.) comportam- se de forma semelhante à raiz quadrada, e as de índices ímpares (raiz cúbica, raiz quinta etc.), de forma semelhante à raiz cúbica. Observe os exemplos: • 814 5 3, pois 34 5 3 ? 3 ? 3 ? 3 5 81 • 2814 não existe em R, pois não existe número real que, elevado à quarta, resulte 281. • 2325 5 22, pois (22)5 5 (22) ? (22) ? (22) ? (22) ? (22) 5 232 • 325 5 2, porque 25 5 2 ? 2 ? 2 ? 2 ? 2 5 32. • 216 não existe em R. • 217 5 21, pois (21)7 5 (21) ? (21) ? (21) ? (21) ? (21) ? (21) ? (21) 5 21 EF09MA03 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 12REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 12 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 13 Porcentagens Inicialmente, vamos recordar os principais aspectos do cálculo com porcentagens, uma vez que ele é empregado em praticamente todos os problemas e cálculos financeiros. Denominamos porcentagem toda razão a b , na qual b 5 100. Essas razões de denominador 100 são representadas pelo símbolo %. Observe os exemplos: 5 100 5 0,05 5 5% 137 100 5 1,37 5 137% 4 25 5 16 100 5 0,16 5 16% 155 1 000 5 15,5 100 5 0,155 5 15,5% É importante, também, que os conceitos de fração, razão e regra de três envolvidos na maioria das situações em que cálculos financeiros são necessários tenham sido bem assimilados. Atividades 1. Indique se são verdadeiras ou falsas as afirmações. a) Há números inteiros que não são racionais. b) Todos os números decimais podem ser escritos na forma de fração. c) Todos os números racionais podem ser escritos mediante frações. d) Todos os números reais são racionais. e) Um número real é racional ou irracional. f) Se um número real é expresso por uma fração, se o numerador é múltiplo do denominador, ele é um número inteiro. a) F b) V c) V d) F e) V f) V 2. Fazendo tentativas, calcule, com aproximação de duas casas decimais, as raízes quadradas a seguir, utilizando a calculadora para os cálculos intermediários e registrando essas operações. a) 7 b) 429 c) 55 d) 635 3. Quais dos seguintes números são racionais e quais são irracionais? a) 25 b) 36 c) 30 d) 189 a) 7 5 2,64 b) 429 5 20,71 c) 55 5 7,41 d) 635 5 25,19 a) 25 → racional b) 36 → racional c) 30 → irracional d) 189 → irracional Ressalte o contexto da educação financeira na abordagem do conteúdo sobre porcentagem, resgatando os conceitos que eles já vêm discutindo ao longo do Ensino Fundamental. Se possível, selecione algumas propagandas com valores monetários de produtos comprados à vista com descontos ou parcelados com juros e discuta cada caso. Sempre que possível, separe algumas atividades para os estudantes resolverem em pequenos grupos focais, nos quais possam ajudar-se mutuamente nas resoluções, o que será útil para seu desenvolvimento no processo de ensino e aprendizagem. EF09MA05 EF08MA01, EF08MA02, EF08MA03, EF08MA04 e EF08MA05 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 13REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 13 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 14 4. Calcule as raízes quadradas a seguir e verifique se elas são números racionais ou irracionais. Faça os cálculos com a calculadora. a) 42,25 b) 841 c) 77,44 d) 906,01 5. Observe alguns números que são quadrados perfeitos: 0, 1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100, 121, 144, 169, 196 Responda e justifique sua resposta: a) Um quadrado perfeito qualquer pode terminar em 3? b) 3 727 é um número racional ou irracional? 6. Calcule as raízes. a) 4 b) 25 c) 2 64 d) 100 e) 2 225 f) 441 g) 1 7. Dê o valor das seguintes raízes cúbicas. a) 83 b) 273 c) 2643 d) 2163 e) 21 0003 f) 11 8. Calcule o valor das raízes a seguir. a) 2 25 b) 2643 c) 2 2643 d) 2 400 e) 2 273 f) 213 g) 2 13 h) 2 213 9. Dê o resultado de cada raiz. a) 814 b) 2564 c) 325 d) 1 0245 e) 646 f) 16 10. Calcule as raízes. a) 1253 b) 2273 c) 2 164 d) 22435 e) 2 2325 f) 2 814 g) 2117 h) 018 a) 42,25 → racional b) 841 → racional c) 77,44 → racional d) 906,01 → irracional a) Não, pois 3 não é um quadrado perfeito. b) Irracional, pois nenhum quadrado produzirá um radicando terminado em 7. a) 2 b) 5 c) 28 d) 10 e) 215 f) 21 g) 1 a) 2 b) 3 c) 24 d) 6 e) 210 f) 1 a) 25 b) 24 c) 4 d) 220 e) 23 f) 21 g) 21 h) 1 a) 3 b) 4 c) 2 d) 4 e) 2 f) 1 a) 5 b) 23 c) 22 d) 23 e) 2 f) 23 g) 21 h) 0 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 14REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 14 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 15 11. Calcule a raiz e reduza as frações. a) 8 27 3 b) 81 10 000 4 c) 1 243 5 2 d) 729 64 6 12. Verifique se: a) 90 é maior, menor ou igual a 9. b) 1003 é maior, menor ou igual a 5. a) 9 2 5 81 102 5 100 90 está entre 9 e 10. Portanto, 90 é maior que 9. b) 5 3 5 125 43 5 64 1003 está entre 4 e 5. Portanto, 1003 é menor que 5. 13. No lugar de , escreva ,, 5 ou .. a) 50 , 25 b) 1 000 , 32 14. Um vendedor tem 3% de comissão nos negócios que realiza. Qual foi a sua comissão em uma venda de R$ 36 000,00? A comissão do vendedor é 3% da venda, ou seja: C 5 3% de 36 000 5 3 100 ? 36 000 5 R$ 1 080,00 15. Uma loja está oferecendo 5% de desconto para pagamento à vista na compra de um automóvel que custa R$ 34 700,00. Quanto uma pessoa pagará por esse carro à vista? Se é oferecido um desconto de 5%, restam 95% do preço. Portanto o preço à vista será 95% de 34 700 5 0,95 ? 34 700 5 5 R$ 32 965,00 16. Um funcionário recebeu um reajuste salarial de 7,5%. Quanto passará a receber se o salário atual é de R$ 1 200,00? Esse cálculo pode ser resolvido de dois modos: 1o modo: calculamos o reajuste e o adicionamos ao salário atual: reajuste salarial 5 7,5% de 1 200 5 0,075 ? 1 200 5 R$ 90,00 Em seguida, fazemos novo salário 5 salário atual 1 reajuste salarial novo salário 5 R$ 1 200,00 1 R$ 90,00 5 R$ 1 290,00 2o modo: calculamos o índice de atualização utilizado no reajuste salarial: novo salário 5 salário atual x 1 7,5% de salário atual x novo salário 5 x 1 7,5% x novo salário 5 x 1 0,075x 5 (1 1 0,075) x novo salário 5 1,075x O número 1,075 é o índice ou fator de atualização. Portanto o novo salário será: 1,075 ? 1 200 5 R$ 1 290,00 a) 2 3 b) 3 10 c) 2 1 3 d) 3 2 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 15REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 15 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 16 17. O aluguel de uma casa passou de R$ 450,00 para R$ 504,00. Qual foi a porcentagem de aumento? E qual foi o índice de atualização do aluguel? O aumento foi de: R$ 504,00 2 R$ 450,00 5 R$ 54,00. A porcentagem de aumento se refere sempre ao valor anterior, portanto: porcentagem valor 100 450 x 54 100 x 5 450 54 ⇒ x 5 100 ? 54 450 5 12 Logo a porcentagem de aumento foi de 12%. O índice de atualização do aluguel é um número que, multiplicado pelo valor antigo, dá como produto o novo valor. Assim, se 450 ? IA 5 504 → IA 5 504 450 5 1,12 o índice de atualização do aluguel foi de 1,12. Vale salientar que poderíamos ter calculado a porcentagem de aumento por meio do índice de atualização. Para isso, bastava dividir o novo salário pelo antigo e subtrair 1. Assim, obteríamos 1,12 2 1 5 0,12 5 12%. 18. Uma vendedora recebe 9% de comissão nas vendas realizadas. Qual foi a sua comissão em uma venda de R$ 3 000,00? C 5 0,09 ? 3000 → C 5 R$ 270,00 19. Um corretor recebeu R$ 2 800,00 pela venda de duas casas, dos quais 5% referem-se à taxa de comissão. Qual o valor de venda das propriedades? 2 800 5 0,05 ? p → p 5 R$ 56 000,0020. Juca devia R$ 200,00 a Rodrigo e pagou apenas R$ 74,00. Quantos por cento da dívida foram pagos? 74 200 5 0,37 Foram pagos 37% da dívida. 21. Em uma liquidação, uma camisa que custava R$ 30,00 foi vendida com 15% de abatimento. Quanto passou a custar a camisa? Com 15% de desconto, o preço P a pagar é de 85% do preço original. Logo: P 5 0,85 ? 30 → P 5 R$ 25,50 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 16REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 16 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 17 22. A estagiária Júlia recebeu um reajuste salarial de 11,5%. Quanto passou a ganhar se a sua bolsa inicial era de R$ 820,00? O novo valor da bolsa V será o anterior mais 11,5%. Logo: V 5 820 1 0,115 ? 820 5 820(1 1 0,115) 5 820 ? 1,115 5 R$ 914,30 23. Marcelo passou a ganhar R$ 5 500,00 porque teve um reajuste salarial de 10%. Quanto era seu salário antes do reajuste? 5 500 5 1,1 ? s s 5 R$ 5 000,00 24. O aumento das mensalidades escolares foi de 12%. Se em uma escola essa mensalidade passou a ser de R$ 425,60, qual era o valor anterior? Qual foi o índice ou fator de atualização das mensalidades? 425,60 5 1,12 ? m → m 5 R$ 380,00. O fator de atualização é de 1,12 (1112%). 25. Celso prestou serviço para uma empresa no valor de R$ 800,00. Quanto recebeu se foram descontados 5% referentes ao Imposto Sobre Serviços (ISS) tributado pelo município? Com desconto de 5%, o valor recebido será de 95% do valor bruto. Logo: V 5 0,95 ? 800 → V 5 R$ 760,00 26. Ana ganha mensalmente R$ 1 200,00. Em cada mês, seu salário é descontado em média 10%, a título de previdência social e imposto sobre a renda. Qual é o valor descontado mensalmente? D 5 0,1 ? 1 200 → D 5 R$ 120,00 27. Certo produto custava, em determinado mês, R$ 500,00, mas foi reajustado (aumentado) em 6%. No mês seguinte, em uma campanha de vendas, ele foi oferecido com um desconto de 6% sobre o preço reajustado. Responda: a) Qual o valor do reajuste? b) Qual o valor do desconto dado na campanha de vendas? c) Qual o preço cobrado pelo produto na campanha de vendas? d) O preço promocional é maior ou menor que o preço anterior ao reajuste? 28. Dados n 5 3 e m 5 23 , classifique as afirmações em verdadeiras ou falsas. a) n 1 m é racional. b) n ? m é irracional. c) m2 é irracional. d) m3 é irracional. reajuste 5 0,06 ? 500 → reajuste 5 R$ 30,00 → novo preço 5 R$ 530,00 campanha → desconto de 6% sobre o novo preço → d 5 0,06 ? 530 → d 5 R$ 31,80 preço de campanha 5 530 2 31,80 5 R$ 498,20 O preço promocional é menor que o preço anterior. a) n 1 m é racional. → Falsa b) n ? m é irracional. → Verdadeira c) m2 é irracional. → Verdadeira d) m3 é irracional. → Falsa REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 17REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO.indd 17 08/01/24 18:4808/01/24 18:48 18 Antes de iniciar o trabalho com a revisão de cada Unidade Temática, você encontrará um conjunto de páginas com orientações e atividades complementares, destinadas a tornar mais eficiente a aprendizagem e mais produtiva a recomposição dos pré-requisitos para seu melhor desenvolvimento. Professor REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 18REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 18 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 19 Geometria O QUE VAMOS REVISAR • Ângulos e arcos • Semelhança de triângulos • Teorema de Tales • Triângulos retângulos REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 19REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 19 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 18 UNIDADE 2 PROFESSOR 1. Ângulo central 2. Ângulo inscrito 3. Ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal 4. Semelhança de triângulos 5. Teorema de Tales 6. Triângulo retângulo – relações métricas Nesta unidade temática, apresentaremos exemplos e exercícios para revisar os conceitos de ângulos e arcos. De forma clara e objetiva, serão tratados os tipos de ângulos, como ângulos centrais, ângulos inscritos e ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal; bem como suas respectivas características. O material foi desenvolvido para possibilitar uma revisão na qual os estudantes possam adquirir conhecimentos e, ao mesmo tempo, reforçar habilidades indicadas na BNCC. Para garantir que os estudantes alcancem um aprendizado significativo, é essencial que você, professor, forneça uma base sólida para a compreensão destes conceitos ao explorar cada tópico com explicações claras, exemplos práticos e exercícios resolvidos. Quando possível, utilize recursos digitais, atendendo a habilidade EF09MA11, da BNCC. Desenvolvimento em 6 temas REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 18REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 18 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 19 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 Tema 1: Ângulo central Ao abordar o tema em sala de aula, levante com os estudantes o que conhecem sobre ângulos. Em seguida, explique que um ângulo central é um ângulo cujo vértice está localizado no centro de uma circunferência e sua medida é igual à medida do arco correspondente. Para melhor entendimento dos estudantes, projete imagens de ângulos centrais ou desenhe na lousa um ângulo central, como o indicado no livro. Uma opção é utilizar o exemplo a seguir, destacando o ângulo central e as in- formações como o comprimento dos segmentos AO e OC — que possuem medidas iguais ao raio da circunferência. A C O Ângulo central AÔC = arco AC Os segmentos AO e OC têm a mesma medida que o raio da circunferência. AO = OC = raio Sugerimos que peça aos alunos para que desenhem um círculo, e para que criem seus próprios ân- gulos centrais medindo o arco correspondente, a fim de encontrar a medida do ângulo com auxílio de um transferidor Informe-os de que as medidas dos ângulos podem ser expressas em graus ou em radianos. Desta- que a importância de saber converter graus em radianos, já que, em algumas questões, essa con- versão torna-se necessária. Mostre que tal conversão pode ser realizada utilizando a regra de três simples, na qual π radianos é igual a 180°, e dê exemplos sobre como converter um ângulo de 45° em radianos. Monte, na lousa, duas colunas separadas pelas grandezas radianos e graus e inclua as informações cedidas para a conversão: Onde obtêm-se: 180 ⋅ X = 45 ⋅ π 180X = 45 π X = 45 π 180 → X = π 4 radianos radianos graus π rad. 180º X 45º REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 19REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 19 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 Tema 2: Ângulo inscrito Desenhe um ângulo inscrito e questione qual a diferença entre ele e o ângulo central. Espera-se que, ao visualizar a imagem, os estudantes identifiquem a diferença da posição do ângulo que não está mais no centro da circunferência e sim na própria circunferência. Após ouvir as respostas, destaque, indicando na imagem, que um ângulo inscrito é um ângulo cujo vértice está na circunfe- rência, e cujos lados interceptam dois pontos distintos na mesma. Para ajudar na compreensão da medida do ângulo inscrito, desenhe uma circunferência com ângulo central AÔB = 80°, utilizando o modelo indicado a seguir: A B AÔB = 80° amplitude do arco AB = 80°80°O Em seguida, na mesma imagem, crie um ponto E na circunferência e construa um ângulo AÊB, ligan- do os pontos A e B ao ponto E. Forma-se, assim, um ângulo inscrito com o mesmo arco do ângulo central. Destaque que, apesar de possuírem o mesmo arco, a medida do ângulo inscrito é a metade da medida do ângulo central. A E B AÔB = 80° amplitude do arco AB = 80° AÊB = 40° ângulo 80° 40° O Com ajuda de um transferidor, meça o ângulo AÊB e obterá a metade do ângulo central, ou seja, 40°. Nessa experiência, você poderá demonstrar que a medida do ângulo inscrito é a metade do ângulo central que tem o mesmo arco. Logo: Med ângulo inscrito = Med ângulo central 2 Outra informação relevante aos estudantes é a de queo ângulo central formado por um arco cuja extremidades formam um diâmetro tem medida de 180°, e o ângulo inscrito correspondente terá sempre 90°. Para demonstrar esta característica aos estudantes, utilize softwares como o Geoge- bra; caso não seja possível, desenhe um ângulo central de 180° e, em seguida, marque um ponto D na circunferência, criando um ângulo inscrito ADB. Veja a ilustração a seguir: REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 20REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 20 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 D α = 44° A c β = 46° δ = 90° α = 44° β = 46° δ = 90° Com ajuda de um transferidor ou de um esquadro, verifique se a medida do ângulo inscrito é igual a 90°. Demonstre que, mesmo mudando a posição do ponto D, o ângulo inscrito permanecerá 90°, formando um triângulo retângulo. Desta demonstração, pode-se afirmar que temos um triângulo retângulo inscrito na circunferência, o que implica que a distância entre os pontos A e B — que é a hipotenusa deste triângulo — terá medidas iguais a do diâmetro da circunferência, e a distância DC será igual ao raio. Tema 3: Ângulos formados por retas paralelas cortadas por uma transversal Quando duas retas paralelas são cortadas por uma terceira reta, chamada transversal, diversos pa- res de ângulos são formados. Esses ângulos apresentam características que podem agilizar cálculos e facilitar a resolução de problemas que os envolvem. Para introduzir esse assunto em sala de aula, sugerimos a utilização de material visual, como dese- nhos, diagramas e softwares, a fim de tornar os conceitos mais concretos. Dessa forma, facilita-se a observação das relações entre os ângulos formados por retas paralelas e cortados por uma trans- versal, atendendo a habilidade EF09MA10, da BNCC. É muito importante incentivar a participação dos estudantes fazendo perguntas e envolvendo-os na identificação dos ângulos, que, quando possível, devem ser relacionados a aplicações práticas do cotidiano, como a medição de ângulos em construção civil ou em mapas. Inicie a aula questionando se os alunos conhecem o que são retas paralelas. Em seguida, faça um desenho de duas delas, as retas r e s. Ao concluí-lo, faça uma reta transversal (t) cortando r e s e gerando em r um ângulo de 60° e outro de 120°, conforme ilustra a figura a seguir. + 60° 120° r s Em seguida, nomeie os ângulos gerados nas reta r e s. Depois, explique que, como a reta t intercep- ta as retas r e s com a mesma inclinação, podemos afirmar que, para cada ângulo gerado na reta r, também será gerado um ângulo correspondente na reta s com a mesma medida, conforme ilustra a figura a seguir. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 21REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 21 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 + â ê b c d g h f r s Observando a imagem, escreva ao lado os ângulos correspondentes: â e ê, c e g, b e f, d e h. Destaque que os ângulos correspondentes têm a mesma medida. Peça aos alunos para verificarem se há outros ângulos que podem ter a mesma medida. Dê di- cas e, após obter as respostas, anote os ângulos que possuem a mesma medida, alegando que são OPV (opostos pelo vértice) — â e d, b e c, ê e h, f e g. Perceba que, na imagem, podemos identificar outros tipos de ângulos, como: alternos (internos e externos) e colaterais internos e externos. Deixe claras as características de cada um deles. Os ângulos colaterais são os que estão do mesmo lado em relação à transversal; já os ângulos alternos, estão em lados distintos da transversal. São internos os ângulos que se encontram entre as duas retas paralelas; já externos, são os que não se encontram entre as duas retas paralelas. Aproveitando a imagem feita na lousa, monte, ao lado, uma tabela relacionando os ângulos e suas características. Alternos internos (c e f), (ê e d) Possuem a mesma medida Alternos externos (â e h), (b e g) Possuem a mesma medida Colaterais internos (c e ê), (d e f) São ângulos suplementares, ou seja, a soma entre eles resulta em 180° Colaterais externos (a e g), (b e h) Correspondentes (â e ê), (c e g), (b e f) e (d e h) Possuem a mesma medida Com essas orientações e exemplos, os alunos devem ser capazes de compreender e de aplicar efetivamente os conceitos de ângulos formados por duas paralelas e cortados por uma transversal. Na resolução da atividade 4, permita que conversem entre si para que encontrem os valores dos ângulos. Ao concluirem, a atividade destaque o caso de cada um dos ângulos analisados (se são correspondentes, colaterais internos, colaterais externos, alternos internos ou alternos externos). Lembre-se de adaptar a abordagem ao nível de compreensão dos estudantes e de oferecer exem- plos variados e exercícios práticos para desenvolver o aprendizado. Também, esteja preparado para esclarecer dúvidas e oferecer suporte individualizado, a fim garantir que os alunos dominem tais conceitos. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 22REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 22 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Tema 4: Semelhança de triângulos O estudo da semelhança de triângulos é uma parte fundamental da Geometria. Os princípios da semelhança de triângulos e da proporção entre seus lados foram desenvolvidos pelos antigos ma- temáticos gregos, especialmente por Tales de Mileto, no século VI a.C. O famoso Teorema de Tales é um dos primeiros resultados conhecidos que lidam com a semelhança de triângulos. Ao introduzir o conceito sobre semelhança de triângulos, apresente a imagem do experimento de Tales de Mileto e as pirâmides. metade do comprimento da base altura sombra bastãosombra Motive-os a analisar como Tales de Mileto determinou a altura da pirâmide fincando um bastão verti- calmente no chão. O bastão e a pirâmide deveriam estar paralelos, e a sombra do bastão estar com seu tamanho real, determinando, assim, a altura da pirâmide. Saliente que Tales realizou muitas medições até o momento ideal para a identificação da altura investigada. Explore visualmente a semelhança entre triângulos, solicitando que os alunos identifiquem os elementos semelhantes entre as figuras. Utilizando o exemplo a seguir, expresse formalmente a propriedade da proporcionalidade entre os triângulos ABC e EDF. 13 12 5 A C B 6,5 6 2,5 D F E AB DE = BC EF = AC DF A razão entre os comprimentos dos lados correspondentes é constante. Neste caso, a razão é 2. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 23REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 23 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 Apresentar imagens de triângulos semelhantes aos estudantes é fundamental para que eles com- preendam que, triângulos que têm a mesma forma e tamanhos diferentes, são triângulos seme- lhantes. Na sequência, apresente informações sobre os critérios de semelhança entre triângulos, de modo que o aluno reconheça as condições necessárias para que dois triângulos sejam semelhantes, conforme indica a habilidade EF09MA12, da BNCC. Critérios de semelhança de triângulos Dois triângulos são considerados semelhantes se: • AA (ângulo – ângulo): dois triângulos têm dois ângulos correspondentes congruen- tes, então são semelhantes. • LAA (lado – ângulo – ângulo): dois triângulos têm dois ângulos correspondentes congruentes e o lado entre esses ângulos é proporcional aos lados corresponden- tes, então são semelhantes. • LAL (lado – ângulo – lado): dois triângulos têm dois lados correspondentes propor- cionais e o ângulo entre esses lados é congruente, então são semelhantes. • LLL (lado – lado – lado): dois triângulos tem todos os três lados correspondentes proporcionais, então são semelhantes. Mostre exemplos de como aplicar esses critérios para determinar a semelhança de triângulos em problemas específicos. Na resolução das atividades, proponha que, além de investigar o critério de semelhança entre ostriângulos, os alunos também investiguem a razão entre os lados correspondentes. Explore o cál- culo da regra de três para identificar as medidas dos lados correspondentes. Aprofunde os conhecimentos dos estudantes sobre o tema, fornecendo progressivamente proble- mas e exercícios mais complexos de acordo com o desenvolvimento e aprendizagem deles. Inclua uma variedade de questões que abranjam diferentes aspectos da semelhança de triângulos. Lembre-se de fazer uma investigação prévia do conhecimento dos estudantes e oferecer exemplos práticos para desenvolver o aprendizado. Durante a resolução das atividades, circule dando supor- te aos alunos e fomentando questões que aprofundem suas aprendizagens. Tema 5: Teorema de Tales A revisão do Teorema de Tales é uma oportunidade valiosa para consolidar o entendimento dos alu- nos sobre esse conceito fundamental na Geometria: proporcionalidade de segmentos. Para auxiliar nessa tarefa, o material a seguir, os exemplos e as orientações visam garantir que os estudantes com- preendam o tópico e que sejam capazes de aplicá-lo em situações práticas. Além disso, permite uma revisão pela qual possam reforçar as habilidades indicadas na BNCC e prepararem-se para solucionar questões apresentadas nas disciplinas do campo de exatas no Ensino Médio e nos vestibulares. Comece com uma introdução clara e envolvente. Explique o que é o Teorema de Tales, sua origem histórica e sua relevância na Geometria. Destaque sua aplicação em vários ramos da Matemática, Engenharia e outras disciplinas. Assista a videoaula O Teorema de Tales e, se possível, projete-o em sala para os estudantes. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 24REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 24 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Pergunte se já conhecem o teorema e permita que compartilhem suas experiências. Após ouvi-los, informe-os de que o Teorema de Tales estabelece o seguinte: se você traçar um feixe de retas para- lelas e elas forem cortadas por retas transversais, os segmentos formados nas retas transversais se- rão proporcionais. Durante a explicação, desenhe três retas (r, s e t) paralelas entre si. Em seguida, desenhe duas retas transversais cortando as paralelas, como no exemplo a seguir: u v A A’ B B’ r s t C C’ AB BC = A´B´ B´C´ Os segmentos formados na transversal u serão proporcionais aos segmentos formados na trans- versal v; portanto, a razão entre os segmentos formados em u será igual a razão gerada pelos segmentos correspondentes em v. Dê valores em medidas para os segmentos da figura. Por exemplo: AB = 3 cm, BC = 6 cm, A’B’ = 2 cm e B’C’ = 4 cm. u v A A’ 3 cm 2 cm 6 cm 4 cm B B’ r s t C C’ Substitua os valores na igualdade AB BC = A´B´ B´C´ , obtendo a proporção: 3 cm 6 cm = 2 cm 4 cm Realce a igualdade entre as razões: 3 6 = 0,5 e 2 4 = 0,5. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 25REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 25 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 Explique que a relação que ocorre em é a mesma que ocorre em : o denominador tem o dobro da medida do numerador. Como o segmento BC tem o dobro da medida de AB, logo, o segmento B’C’ tem o dobro da medida de A’B’. 3 cm 6 cm = 2 cm 4 cmx2 x2 Estabelecida a relação de proporção, desenhe um feixe de retas paralelas cortadas por uma trans- versal — igual ao modelo apresentado no livro — e indique todas as proporções possíveis. u v A A’ 3 cm 2 cm 6 cm 4 cm B B’ r s t C C’ AB BC = A´B´ B´C´ Substituindo, temos 3 6 = 2 4 . AC BC = A´C´ B´C´ Substituindo, temos 3 2 = 6 4 . AC BC = A´C´ B´C´ Substituindo, temos 9 6 = 6 4 Dê um exemplo com cálculo para auxiliar o entendimento de como esse conhecimento pode ser aplicado. Desenhe um feixe de retas paralelas cortadas por uma transversal, igual ao modelo do livro. Peça para que os alunos descobram o valor correspondente a x, na figura. t u 23 x6 9 m n s Na correção, explique passo a passo os procedimentos realizados: • Organize e iguale as razões 3 6 = 2 x . • Como temos uma proporção, aplicamos o princípio fundamental das proporções (o produto dos extremos é igual ao produto dos meios): 3 6 = 2 x → 3 ⋅ x = 6 ⋅ 2 → 3x = 12 → x = 12 3 → x = 4 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 26REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 26 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 O Teorema de Tales também tem aplicação na proporcionalidade dos segmentos de retas em triân- gulos semelhantes. Demonstre essa característica desenhando a figura a seguir: A B C D E 2 x 1,5 1 α = 50,5° Na figura, temos 2 triângulos, ∆ABC e ∆ADE, que possuem um ângulo (â) em comum. Para des- cobrir a medida do segmento BD, utilize o Teorema de Tales e, para facilitar o entendimento dos estudantes durante a explicação, desenhe uma reta sobre o segmento DE e outra reta sobre o segmento BC. Mostre aos alunos que essas retas são paralelas e, em seguida, desenhe uma terceira reta que passe pelo ponto A e seja paralela à BC. Veja a imagem a seguir: A B C D E 2 x 1,5 1 α = 50,5° A imagem facilitará a visualização e compreensão dos estudantes sobre a aplicação do Teorema de Tales em triângulos semelhantes. Finalize a explicação com a resolução: 2 x = 1 1,5 → 1 ⋅ x = 2 ⋅ 1,5 → x = 3 Utilize diagramas e, se possível, faça uso de recursos tecnológicos — como o Geogebra — para facili- tar a visualização das figuras por parte dos estudantes e para tornar a aula mais dinâmica e atraente. Tema 6: Triângulo retângulo – relações métricas Neste tema, vamos abordar as relações métricas no triângulo retângulo, explorando os conheci- mentos aprendidos sobre semelhança de triângulos e o Teorema de Pitágoras. Ele pode ser intro- duzido de forma simples e experimental, de modo que os alunos entendam facilmente as relações entre os lados e ângulos desse tipo de triângulo. Em uma cartolina, desenhe um triângulo retângulo ABC, conforme ilustra a figura com seus respectivos elementos, onde: REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 27REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 27 08/01/24 18:5508/01/24 18:55 Desenvolvimento em 6 temasUNIDADE 2 a = hipotenusa b e c = catetos h = altura m e n = projeções dos catetos sobre a hipotenusa. A H a bc h nm B C Corte o triângulo ABC no segmento AH, de modo a obter dois triângulos semelhantes HBA e HAC. c h m B H A b h n CH A Ao analisar os triângulos, faça conexões entre a semelhança e as relações métricas. Se necessário, gire o triângulo HAC de modo a colocá-lo na mesma posição do triângulo HBA. Nesse ponto, é importante evidenciar que os três triângulos — ABC, HBA e HAC — são semelhan- tes entre si, o que nos permite estabelecer proporções entre as medidas de seus lados. Apresente as relações de semelhança entre triângulos, de modo que o aluno visualize as re- lações por meio de imagens e de cálculos algébricos. Aborda-se as habilidades EF09MA13 e EF09MA14, indicadas na BNCC. Por meio das observações métricas no triângulo retângulo, evidencie como o Teorema de Pi- tágoras pode ser utilizado para a obtenção das medidas dos lados de um triângulo retângulo. Neste ponto, faça diferentes investigações empíricas para demonstrar o teorema. A seguir, algumas sugestões de como este tema pode ser investigado. Vídeo: A demonstração do Teorema de Pitágoras (via experimento) Disponível em: https://linkja.net/teoremadepitagoras Acesso em 13 de out. 2023. Vídeo: Demonstração do Teorema de Pitágoras com EVA Disponível em: https://linkja.net/teoremadepitagoraseva Acesso em 13 de out. 2023. Vídeo: Demonstração do Teorema de Pitágoras com recicláveis Disponível em: https://linkja.net/teoremadepitagorasreciclaveis Acesso em 13 de out. 2023. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 28REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 28 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 Explore o triângulo retângulo em uma semicircunferênciapara ilustrar o conceito de relações mé- tricas e o Teorema de Pitágoras de forma detalhada. Conforme modelo a seguir, desenhe uma semicircunferência de raio 5 cm. Com a mesma medida do raio, trace um arco na semicircunferência e chame-o de “A”. Este ponto será um dos vértices do triângulo ABC. Os vértices B e C são as extremidades do diâmetro da semicircunferência. Ligue os vértices A, B e C. Marque o ponto médio entre o centro da semicircunferência e o ponto B. Este ponto será oposto ao ângulo reto formado no vértice A. Trace a altura do triângulo retângulo ligando o vértice A ao ponto médio obtido. Essa será a altura do triângulo AOB. A B O 2,5 cm 2,5 cm 60° 30° C medianamediatriz Mostre que a medida do raio da semicircunferência é a mesma distância entre os vértices A e B, o que torna o triângulo AOB equilátero. Explore observações quanto aos ângulos formados nos triângulos, evidenciando os ângulos retos. Utilize o Teorema de Pitágoras para obter as medidas dos lados do triângulo. n = 2,5 cm c = 5 cm b = 8,7 cm h = 4,3 cm m = 7,5 cm Retome as ideias de semelhança de triângulos e aplique as relações métricas no triângulo retângulo. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 29REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 29 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. 20 Ângulo central e ângulo inscrito EF09MA10 e EF09MA11 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 20REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 20 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 21 Ângulo central Chamamos de ângulo central a todo ângulo que tem vértice no centro da circunferência. Observe na figura o ângulo central AOC. A C O Ângulo inscrito A um ângulo central AOC corresponde sempre um ângulo inscrito ABC, com vértice B pertencente à circunferência. A C B O A medida do ângulo inscrito em uma circunferência será sempre igual à metade da medida do ângulo central correspondente. med (ABC) 5 med (AOC) 2 Observe a seguir alguns exemplos das relações entre um ângulo inscrito e o correspondente ângulo central. 110° 220° A C O B 52° 104° O B A C 29° 58° B A C O Uma consequência bastante importante da relação entre as medidas dos ângulos inscrito e central é a que se verifica quando este é 180°. Note que, qualquer que seja o ponto P pertencente à circunferência, o ângulo APB será 90° e, portanto, o triângulo APB será retângulo. Esta consequência pode, também, ser enunciada da seguinte forma: Todo triângulo inscrito em uma semicircunferência é retângulo. O BA P2 P3P1 O BA P Ângulo central e ângulo inscrito REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 21REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 21 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. 22 Ângulos formados por paralelas cortadas por uma transversal REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 22REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 22 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 23 Considere duas retas paralelas cortadas por uma reta transversal, com os ângulos definidos a seguir: t r s r//s â ê d̂ ĉ ĥ̂h ĝ f̂ b̂ Nesse caso, os ângulos correspondentes têm medidas iguais, os alternos têm medidas iguais e os colaterais são suplementares. Atividades 1. Nas figuras a seguir, determine o valor de x e y: a) 74° S x y O R T a) y 5 74° → x 5 74o 2 → x 5 37° b) 44° x y O M N P b) y 5 x 2 → x 5 44° → y 5 22° Ângulos formados por paralelas cortadas por uma transversal EF09MA10, EF09MA11 e EF09MA15 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 23REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 23 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 24 2. Determine o valor de x e o valor dos ângulos internos dos triângulos. a) O A A B 2x – 3x + 9 a) 2x 2 3 1 x 1 9 5 90° → x 5 28° Logo os ângulos são 37°, 53° e 90° b) P M N x O 28° b) x 1 28o 5 90° → x 5 62° Logo os ângulos são 28°, 62° e 90° c) 2x + 15 R S 3x O T c) 2x 1 15 1 3x 5 90° → x 5 15° Logo os ângulos são 45°, 45° e 90° 3. A que fração da circunferência corresponde o arco determinado pelos ângulos inscritos de 45°, 60° e 90°? 45° → 1 4 da circunferência, pois 2 ? 45° 5 90° 60° → 1 3 da circunferência, pois 2 ? 60° 5 120° 90° → 1 2 da circunferência, pois 2 ? 90° 5 180° 4. Considere que as retas r e s são paralelas, e a reta t é transversal a elas: t r s â b̂ 120° Qual a medida dos ângulos a e b? 60° e 120°, respectivamente. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 24REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 24 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 25 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. Semelhança de triângulos EF09MA12 Sugira aos estudantes que, para trabalhar este tema de maneira prática, construam triângulos com régua, transferidor e lápis no caderno. Depois, peça-lhes que troquem de caderno com um colega com o intuito de cada um produzir um triângulo semelhante ao construído pelo colega. Peça-lhes que reproduzam pelo menos três, a fim de desenvolver os três casos trabalhados adiante. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 25REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 25 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 26 Já conhecemos as condições gerais de semelhança de dois polígonos: lados correspondentes propor- cionais e ângulos correspondentes congruentes. No entanto, nem sempre ter lados correspondentes proporcionais implica que dois polígonos têm ângulos correspondentes congruentes. Veja, por exem- plo, o caso de um quadrado ABCD de lados 4 cm e um losango MNPQ de lados 2 cm: 4 cm4 cm 4 cm 4 cm CD BA 2 cm 2 cm 2 cm 2 cm P M NQ 60° 60° 120° 120° Note que os lados correspondentes são proporcionais, pois: AB MN 5 BC NP 5 CD PQ 5 DA QM 5 4 2 5 2 Porém os ângulos internos do quadrado são todos iguais a 90°, enquanto os do losango são iguais a 60°, 60°, 120° e 120°. Essa diferença entre os ângulos internos correspondentes é suficiente para que os dois polígonos não sejam semelhantes. No caso de dois triângulos, essa dupla condição (lados proporcionais e ângulos internos congruentes) não é necessária. Se uma ocorrer, a outra também ocorrerá, devido à característica de rigidez, que se observa nos triângulos e que os demais polígonos não possuem. Assim, podemos dizer que os triângulos têm as seguintes propriedades: a) Se dois triângulos têm lados correspondentes proporcionais, então seus ângulos internos corres- pondentes são congruentes; b) Se dois triângulos têm ângulos correspondentes congruentes, então seus lados correspondentes serão proporcionais. Casos de semelhança de triângulos Considerando as características de dois triângulos, existem alguns casos que nos permitem estabe- lecer a semelhança entre dois triângulos. 1° caso Denominado de LLL (lado – lado – lado), este caso é uma consequência da propriedade que estu- damos há pouco: se dois triângulos têm lados correspondentes proporcionais, eles serão semelhan- tes, pois, como vimos, os ângulos internos correspondentes serão congruentes. Considere, como exemplo deste caso de semelhança, os triângulos ABC e DEF: 3 5 4 A B C 6 10 8 D E F Semelhança de triângulos REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 26REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 26 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 27 Como 3 6 5 4 8 5 4 8 → A 5 D, B 5 E, C 5 F. Assim, os ângulos internoscorrespondentes dos dois triângulos serão congruentes. Observe: 3 5 4 A B C 6 10 8 D E F 2° caso Este caso é denominado AA (ângulo – ângulo) e fundamenta-se no fato de que, se dois triângulos têm dois pares de ângulos correspondentes congruentes, terão os três ângulos correspondentes congruentes. Como vimos, se isto ocorrer, eles terão lados correspondentes proporcionais. Assim, concluímos que bastam dois ângulos congruentes para que dois triângulos sejam semelhantes. Observe, como exemplo, os triângulos ABC e DEF: B C E D F A 60º 60º Note que A 5 D 5 60° e B 5 E 5 90°. Assim, C 5 F 5 180° 2 60°2 90° 5 30° Neste caso, como temos dois ângulos correspondentes congruentes, os triângulos são semelhantes: AB DE 5 BC EF 5 AC DF 3° caso Este caso de semelhança de dois triângulos ocorre quando eles têm dois lados proporcionais, e os ângulos definidos por esses lados nos dois triângulos são congruentes. Por essa razão, este caso é denominado LAL (lado – ângulo – lado). Vamos analisar este caso partir dos triângulos ABC e DEF: 8 6 A C B 62° 62° 4 3 F E D REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 27REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 27 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 28 Como AB, BC, DE e EF são proporcionais, nessa ordem, pois 8 4 5 6 3 , e B 5 E 5 62°, os triângulos ABC e DEF são semelhantes. Se fizermos uma translação do triângulo DEF, fazendo o vértice E coincidir com o vértice B do triângulo ABC, verificaremos que A 5 D e C 5 F, pois DE//AC. Assim, se os pares de ângulos correspondentes nos dois triângulos são congruentes, os dois triângulos são semelhantes. Note que esta situação é idêntica àquela em analisamos paralelas cortadas por transversais, que determinam segmentos proporcionais. A C 62° F D B E Atividades 5. Os pares de triângulos a seguir são semelhantes. Identifique o caso de semelhança (LLL, AA ou LAL) em cada um dos casos. a) D FE 1 1 1 A CB 3 3 3 b) A B E C D c) A C B 15 9 FD E 3 5 d) A CB ED LLL AA LAL AA EF09MA12 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 28REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 28 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 29 6. Identifique os triângulos semelhantes em cada caso e determine os valores de x e y indicados nas figuras. a) A B C xD y 1,8 3 4 b) x y ED B C A 15 12 10 12 c) D C B D F y x E 5 7 6 9 d) A B Cy x 4 159 D E 3 e) x + 6 B x y D C A E 5 4 12 f) B A C y x E D 9 12 5 4 DABD ~ DABC ~ DADC y 4 5 1,8 3 → y 5 2,4 y 3 5 x 4 → 2,4 3 5 x 4 → x 5 3,2 DABC ~ DADE 15 25 5 12 12 1 y → y 5 8 x 12 5 15 25 → x 5 7,2 DABC ~ DDEF x 7 5 6 5 → x 5 42 5 y 9 5 6 5 → y 5 54 5 DABC ~ DDCE y 4 5 9 4 → y 5 12 x 15 5 3 9 → x 5 5 DABC ~ DEBD 5 y 5 4 16 → y 5 20 x 1 6 x 5 16 4 → x 5 2 DABC ~ DDEC x 9 5 4 12 → x 5 3 y 5 5 12 4 → y 5 15 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 29REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 29 08/01/24 18:5608/01/24 18:56 30 7. Identifique os triângulos semelhantes em cada figura e determine x e y. a) B D E x y C A 12 15 20 6 b) y B C E A x D 7,5 9 2 3 c) B A M C N y x 6 12 3 4 d) D E C B A x y 8 4 1 6 e) A N x M y B C 1,5 2 4,5 5 8. Na figura a seguir o lado AB 5 12 cm, BC 5 15 cm, DE 5 8 cm e DC 5 6 cm. Determine as medidas de AC e EC, sabendo que AB//DE. B C A D E Temos: AC 6 5 12 8 → AC 5 9 EC 6 5 8 12 → EC 5 10 DABC ~ DADE x x 1 6 5 15 20 → x 5 18 12 12 1 y 5 15 20 → y 5 4 DABC ~ DADE x x 1 12 5 9 12 → x 5 6 6 8 5 7,5 y → y 5 10 DABC ~ DMBN x 12 5 6 9 → x 5 8 y 4 5 9 6 → y 5 6 DABC ~ DADE 6 1 x 6 5 5 4 → x 5 3 2 y 4 5 9 6 → y 5 6 DAMNC ~ DABC x x 1 5 5 1,5 4,5 → x 5 2,5 2 2 1 y 5 1,5 4,5 → y 5 4 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 30REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 30 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 31 9. Calcule o perímetro do trapézio EDCB, sabendo-se que sua base menor mede 10 cm, AE 5 4 cm, EB 5 2 cm e AC 5 12 cm. B C A DE Temos: 6 4 5 12 AD → AD 5 8 → DC 5 4 4 6 5 10 BC → BC 5 15 → 2p 5 2 1 10 1 4 1 15 → 2p 5 31 cm 10. Determine x e y na figura a seguir. 8 4 4 4 y x Temos: x 8 5 → x 5 8 3 y 8 5 8 12 → y 5 16 3 11. Determine a área do retângulo MNPB na figura abaixo. 15 20 A B P C N2xM x A 5 2x ? x 5 2x2 15 x 5 2x 20 → 2 x2 5 300 12. Determine a altura da torre, considerando que uma árvore de 5 m de altura, distante 12 m do pé da torre, tem uma sombra de 2,5 m, enquanto, no mesmo instan- te, a sombra da torre é de 12 m. Por semelhança de triângulos: h 15 5 12 2,5 → h 5 72 m h 5 m 2,5 m 12 m REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 31REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 31 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 32 13. Calcule a altura do prédio da figura, sabendo que sua sombra mede 33,6 m, no mesmo instante em que a sombra de um poste de 7 m de altura mede 8,4 m. 8,4 m 33,6 m Prédio B D C A 14. Determine a distância AB entre os dois prédios, sabendo que o observador está a 120 metros do ponto A, 140 metros do ponto B e, respectivamente, a 6 metros e 7 metros de F e E, que distam entre si 4 metros. A B C EF 15. Para medir a distância AB entre as duas margens de um rio, quatro pessoas se posicionaram nos pontos B, C, D e E e mediram as distâncias entre elas, indicadas na figura. Determine a dis- tância AB. B E C D A 1 m 3 m 1,8 m Por semelhança de triângulos: h 7 5 33,6 8,4 → h 5 28 m Por semelhança de triângulos: 120 6 5 AB 4 → AB 5 80 m Por semelhança de triângulos: AB 1,8 5 3 1 → h 5 5,4 m REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 32REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 32 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 33 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. Teorema de Tales EF09MA16 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 33REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 33 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 34 Vamos considerar os retângulos ABCD e MNQP a seguir: 3 cm 6 cm 14 cm 7 cm A B D M N P Q C Observe o que acontece com as razões AB BC e MN NQ : AB BC 5 3 cm 6 cm 5 1 2 e MN NQ 5 7 cm 14 cm 5 1 2 → AB BC 5 MN NQ Dizemos, então, que os segmentos AB, BC e MN e NQ são, nessa ordem, proporcionais, pois suas medidas formam uma proporção. Faça as atividades a seguir, considerando sempre a ordem de proporcionalidade proposta. • O Teorema de Tales Considere a figura a seguir, em que as retas r, s e t são paralelas, e as retas p e q são transversais a essas paralelas. r sE F C B D p q A t Note que a reta p intercepta as paralelas r, s e t nos pontos A, B e C e que a reta q intercepta as paralelas r, s e t nos pontos D, E e F. Dessa forma, o feixe de retas paralelas (r, s e t) determina os segmentos AB, BC e AC na transversal p, e os segmentos DE, EF e DF na transversal q. O teorema de Tales afirma que um feixe de paralelas cortado por transversais determina nessa última segmentos de retas proporcionais. Assim, podemos estabelecer as seguintes ordens de segmentos proporcionais: AB BC 5 DE EF e AB AC 5 DE DF e AC BC 5 DF EF Por comodidade, a partir deste ponto deixaremos de representar a unidade de medida dos segmentos e consideraremos que há uma informação contrária, ou seja, todos os segmentos têm a mesma unidade de medida. Observe as proporcionalidades nos exemplos a seguir: r s p q t 3 3 4 4 a) r//s//t 3 3 5 4 4 e 3 6 5 4 8 b) m//n//s 3 6 5 2 4 e 3 9 5 2 6 Teorema de Tales REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 34REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 3408/01/24 18:5708/01/24 18:57 35 16. Em cada caso, verifique se os segmentos, na ordem apresentada, são proporcionais. a) AB 5 4 cm, CD 5 6 cm, EF 5 6 cm e GH 5 9 cm Sim, pois 4 6 6 95 b) AB 5 2,5 cm, CD 5 7,5 cm, EF 5 1 cm e GH 5 3 cm Sim, pois 2,5 7,5 1 35 c) AB 5 18 cm, CD 5 9 cm, EF 5 4 cm e GH 5 8 cm Não, pois 18 9 4 8Þ 17. No triângulo a seguir, os segmentos AB, BD, AC e CE são, nessa ordem, proporcionais. Calcule a medida do lado AD. ED B C A 2 cm 1 cm 1,5 cm 2 AD 5 1 2,5 → AB 5 5 cm 18. Calcule x em cada uma das figuras, sabendo que a//b//c. a) a b c 2 10 4 x b) a b c 2 510 x c) a b c 2 84 x d) 61,2 8 x a b c e) a b c x3 4 2 3 9 8 f) 1442 x a b c x +14 2 4 5 10 x → x 5 20 5 2 5 10 x → x 5 4 12 4 5 x 3 → x 5 9 x 8 5 1,2 6 → x 5 1,6 3 4 2 3 5 9 8 x → x 5 1 42 14 5 x 1 14 x → x 5 7 Atividades EF09MA16 e EF09MA17 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 35REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 35 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 36 19. Observe a figura r//s//t//u. 3 9 1 3 2 6 A B C D E F G H r s t u Responda: a) Qual é a razão entre os segmentos AB e BC? AB BC 2 15 b) Qual é a razão entre os segmentos EF e FG? EF FC 6 35 c) Os segmentos AB, BC, EF e FG são, nessa ordem, proporcionais? Sim, pois 6 3 2 15 d) Fazendo o mesmo raciocínio, verifique se os segmentos AB, CD, EF e GH são, nessa ordem, proporcionais. 2 3 6 95 → são proporcionais e) Verifique, agora, se os segmentos AC, CD, EG e GH são, nessa ordem, proporcionais. 2 1 1 3 5 6 1 3 9 → são proporcionais f) Faça o mesmo para os segmentos AB, BD, EF e FH. 2 1 1 3 5 6 3 1 9 → são proporcionais g) Os segmentos AD, BC, EH e FG são, nessa ordem, proporcionais? Por quê? Sim, pois 2 1 1 1 3 1 5 6 1 3 1 9 3 h) Os segmentos BD, AD, FH e EH são, nessa ordem, proporcionais? Por quê? Sim, pois 1 1 3 2 1 1 1 3 5 3 1 9 6 1 3 1 9 20. Construa a figura e resolva o seguinte problema: dois segmentos adjacentes, de 7 cm e 3 cm, são determinados por um feixe de três paralelas sobre uma das transversais que intercepta as retas desse feixe. Em outra transversal, não paralela à primeira, o menor segmento determinado pelo feixe mede 4 cm. Qual a medida do outro segmento determinado nessa transversal? Temos: 7 3 5 4 x → x 5 12 7 cm REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 36REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 36 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 37 21. Os lados de um triângulo medem 6 cm, 10 cm e 12 cm. O maior lado de um outro triângulo semelhante a esse mede 9 cm. Calcule a razão de semelhança entre o primeiro e o segundo triângulo. Se os triângulos são semelhantes, k 5 12 9 → k 5 4 3 22. Os triângulos ABC e DEF são semelhantes. 6 7 4 A B C D E F Determine o perímetro do triângulo DEF, sabendo que a razão de semelhança entre ABC e DEF é 3 5 . DE 5 6 ? 5 3 5 10 DF5 7 ? 5 3 5 35 3 EF 5 4 ? 5 3 5 20 3 2p 5 DE 1 DF 1 EF → 2p 5 85 3 Triângulos retângulos Já sabemos que todo triângulo que tem um ângulo reto é denominado triângulo retângulo. O estudo dos triângulos retângulos e das relações existentes entre suas medidas e seus ângulos é fundamental para os cálculos geométricos envolvidos em projetos e problemas das mais diversas áreas do conhecimento. O triângulo ABC da figura é retângulo em A, e seus elementos são: H h B c b m n a C A a: hipotenusa b e c: catetos h: altura relativa à hipotenusa m e n: projeções ortogonais dos catetos sobre a hipotenusa EF09MA13 e EF09MA14 Para trabalhar com as relações métricas de triângulos, proponha aos estudantes que construam essas figuras geométricas no caderno, utilizando régua e transferidor, a fim de que possam, além de fazer o cálculo algébrico, realizar medições para confirmar. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 37REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 37 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 38 Relações métricas no triângulo retângulo chamamos de relações métricas no triângulo retângulo às relações existentes entre os diversos segmentos dele. Para estabelecer essas relações, vamos analisar os triângulos ABC, ABH e AHC, na figura a seguir: H h B c b m n a C A a a b b Os triângulos ABH e AHC, determinados quando traçamos a altura h do triângulo ABC, também são retângulos. Observe que os ângulos internos correspondentes desses dois triângulos são iguais, o que faz com que eles sejam semelhantes. Pela mesma razão, esses dois triângulos são também semelhantes ao triângulo ABC. Vamos isolar os triângulos para visualizar melhor as semelhanças e, a partir delas, estabelecer as relações métricas existentes. Confira as posições dos ângulos nos triângulos ABC, ABH e AHC. Eles determinam, respectivamente, os catetos e as hipotenusas dos triângulos. B c b a C A a a b H b n hh C a H B c m A A b b • Primeira semelhança: a c 5 b h → b ? c 5 a ? h a c 5 c m → c2 5 a ? m b h 5 c m → b ? m 5 c ? h a c 5 b h 5 c m • Segunda semelhança: a b 5 b h → b2 5 a ? n a b 5 c h → b ? c 5 a ? h b n 5 c h → c ? n 5 b ? h a b 5 b n 5 c h Considerando as igualdades obtidas, as relações a seguir são importantes e muito úteis em problemas que envolvem triângulos retângulos: a) O quadrado de um cateto é igual ao produto da hipotenusa pela projeção desse cateto sobre a hipotenusa. b2 5 a ? n e c2 5 a ? m b) O produto dos catetos é igual ao produto da hipotenusa pela altura relativa à hipotenusa. b ? c 5 a ? h c) O quadrado da altura é igual ao produto das projeções dos catetos sobre a hipotenusa. h25 m ? n REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 38REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 38 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 39 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. Teorema de Pitágoras REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 39REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 39 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 40 Esse teorema relaciona as medidas da hipotenusa e dos catetos de um triângulo retângulo e é atribuído a Pitágoras, que o teria enunciado por volta de 500 a.C. Existem centenas de processos algébricos e geométricos que demonstram o teorema de Pitágoras, desenvolvidos através dos séculos por diversos geômetras. Observe dois dos mais conhecidos: a) No triângulo retângulo ABC da figura a seguir, b e c são os catetos, a é a hipotenusa, e a altura determina os segmentos m e n. H B c b m n a C A A partir das relações métricas que determinamos para o triângulo retângulo, e considerando a 5 m 1 n, temos: b2 5 a ? n c2 5 a ? m → b2 1 c2 5 a ? n 1 a ? m → b2 1 c2 5 a ? (m 1 n) → b2 1 c2 5 a2 O enunciado do teorema de Pitágoras fica, então, da seguinte forma: Em um triângulo retângulo, o quadrado da hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos. Para o triângulo retângulo ABC, de hipotenusa a e catetos b e c, temos: a2 5 b2 1 c2 b) Observe agora a representação geométrica do teorema de Pitágoras, que também é uma verificação de sua validade. Para um triângulo retângulo de hipotenusa a e catetos b e c, podemos expressar o teorema por meio dos quadrados cujos lados sejam iguais à hipotenusa e aos catetos: a2 b2 c2 cb a Veja, por exemplo, o que ocorre com um triângulo retângulo de hipotenusa 5 e catetos 3 e 4. Perceba a equivalência entre as áreas do quadrado de lado 5 e a soma das áreas dos quadrados de lados 4 e 3. = +1625 9 5 4 3 Teorema de Pitágoras REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 40REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 40 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 41 Acompanhe agora alguns exemplos da utilização das relações métricas no triânguloretângulo. a) No triângulo ABC da figura, vamos calcular a, h, m e n: A B c = 6 m n h b = 8 C H a Começamos pelo teorema de Pitágoras: a2 5 b2 1 c2 ⇒ a2 5 82 1 62 ⇒ a 5 10 Em seguida, utilizamos as relações métricas demonstradas: c2 5 a ? m ⇒ 62 5 10 ? m ⇒ m 5 3,6 b2 5 a ? n ⇒ 82 5 10 ? n ⇒ n 5 6,4 b ? c 5 a ? h ⇒ 8 ? 6 5 10 ? h ⇒ h 5 4,8 b) Acompanhe a determinação da altura de um triângulo equilátero de lado l. A B M C ℓ/2 ℓ h AM 5 h (altura do triângulo ABC) MC 5 < 2 AMC é triângulo retângulo <2 5 h2 1 < 2 2 <2 5 h2 1 < 4 ⇒ h2 5 3<2 4 → h 5 < 3 2 c) Na figura, AB é o diâmetro da semicircunferência e PQ 5 2 6 é perpendicular a este diâmetro. Observe como calculamos as medidas de AP e PB. A B Q PO REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 41REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 41 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 42 Qualquer triângulo cujo maior lado é o diâmetro de uma semicircunferência e que tem um vértice nesta semicircunferência é retângulo. A B Q P x10 – x 2√6 10 O Os segmentos AB e PQ são, respectivamente, hipotenusa e altura relativa à hipotenusa do triângulo AQB. Assim, chamando de x e (10 2 x) as projeções dos catetos sobre a hipotenusa, temos: (2 6 )2 5 x ? (10 2 x) → 24 5 10x 2 x2 x2 2 10x 1 24 5 0 ⇒ x 5 4 ou x 5 6 Logo, AP 5 6 e PB 5 4 Aplicações dos casos de semelhança Diversas situações geométricas em que aparecem triângulos retângulos podem ser analisadas com base nos casos que estudamos de semelhança de triângulos. Para isso, é bom relembrar os casos de semelhança: 1° caso LLL (lado – lado – lado): dois triângulos que têm lados correspondentes proporcionais são semelhantes e têm, portanto, ângulos internos correspondentes congruentes. Considere os triângulos retângulos ABC e DEF: 3 5 4 A B C 6 10 8 D E F Como 3 6 5 4 8 5 5 10 → A 5 D, B 5 E, C 5 F. Assim, os ângulos internos correspondentes dos dois triângulos serão congruentes. Observe: 3 5 4 A B C 6 10 8 D E F REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 42REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 42 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 43 2° caso AA (ângulo – ângulo): se dois triângulos têm dois pares de ângulos correspondentes congruentes, terão os três ângulos correspondentes congruentes. Como vimos, se isto ocorrer, eles terão lados correspondentes proporcionais. Assim, concluímos que bastam dois ângulos congruentes para que dois triângulos sejam semelhantes. E que, no caso de dois triângulos retângulos, basta que os dois triângulos tenham mais um ângulo congruente para serem semelhantes. Observe os triângulos ABC e DEF: B C E D F A 60º 60º Note que A 5 D 5 60° e B 5 E 5 90°. Assim, C 5 F 5 180° 2 60° 2 90° 5 30° Neste caso, como temos dois ângulos correspondentes congruentes, os triângulos são semelhantes e: AB DE 5 BC EF 5 AC DF 3° caso Este caso de semelhança de dois triângulos ocorre quando eles têm dois lados proporcionais, e os ângulos definidos por esses lados nos dois triângulos são congruentes. Por essa razão, este caso é denominado LAL (lado – ângulo – lado). Vamos analisar este caso partir dos triângulos ABC e DEF: 6 8 A CB 3 4 D FE Como AB, BC, DE e EF são proporcionais nessa ordem, pois , e , os triângulos ABC e DEF são semelhantes. Se fizermos uma translação do triângulo DEF, fazendo o vértice E coincidir com o vértice B do triângulo ABC, verificaremos que , pois DF//AC. Assim, se os pares de ângulos correspondentes nos dois triângulos são congruentes, os dois triângulos são semelhantes. Para saber se dois triângulos retângulos são semelhantes, tome sem- pre como referência o ângulo reto. A partir dele, procure mais um par de ângulos correspondentes congruentes. Encontrando a semelhan- ça, estabeleça as relações para os lados correspondentes. D F A CB = E REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 43REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 43 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 44 23. Determine os valores literais indicados nas figuras: a) C A y x B 1312 b) A B c m n h b C 5 c) A B D d C 4 5 d) 24 10 A B O C x 24. Determine x nas figuras: a) A B C x 8 b) A C x B √3 c) Q R M P 4 5x 132 5 x2 1 122 → x 5 5 12 ? 5 5 13y → y 5 60 13 52 5 32 1 x2 → x 5 4 3 ? 4 5 5h → h 5 12 5 42 5 12 5 2 1 n2 → n 5 16 5 42 5 12 5 2 1 m2 → m 5 9 5 O é o centro da circunferência. BC2 5 242 1 102 → BC 5 26 → x 5 OC 5 13 Atividades d2 5 42 1 52 → d 5 41 DABC é equilátero. 82 5 x2 1 42 → x 5 4 3 O DABC é equilátero. x2 5 x 2 2 1 3 → x 5 2 O DPQR é isósceles. 62 5 1 22 → x 5 4 2 EF09MA13 e EF09MA14 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 44REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 44 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 45 25. Determine x, y e z indicados nas figuras: a) 2 8 y z x b) 10 5 8 x c) x 2x 4√3 d) 6 15 y z x e) 2√32 y x 26. Calcule os valores literais indicados na figura ao lado. 4 3 x y x x2 5 32 1 42 → x 5 5 y2 5 52 1 52 → x 5 5 2 x 5 8 2 2 → x 5 6 y2 5 2 ? 6 → y 5 2 3 z2 5 (2 3 )2 1 62 → z 5 4 3 8 ? 5 5 10 ? x → x 5 4 (2x)2 5 x2 1 (4 3 )2 → x 5 4 y2 5 6 ? 9 → y 5 3 5 x2 5 (3 5 )2 1 36 → x 5 9 152 5 z2 1 81 → z 5 12 y2 5 (2 3 )2 1 4 → y 5 4 (2 3 ) ? 2 5 4?x → x 5 3 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 45REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 45 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 46 27. Determine a diagonal de um quadrado de lado l. AB D d C ℓ ℓ 28. Calcule o lado de um quadrado cuja diagonal mede 8 2 3 . 8 2 3 5 l2 1 l2 → d 5 l 2 29. Determine a medida da projeção do maior cateto sobre a hipotenusa de um triângulo retân- gulo de catetos que medem 60 cm e 80 cm. a 5 hipotenusa → a2 5 602 1 802 → a 5 100 h 5 altura → 80 ? 60 5 100 ? h → h 5 40 n 5 projeção do maior cateto → 802 5 402 1 n2 → n 5 40 3 30. Um losango tem perímetro de 80 cm e uma das diagonais medindo 32 cm. Determine a me- dida da outra diagonal. 32 cm 31. A soma das medidas da altura e de um dos lados de um triângulo equilátero é igual a (2 1 3 ) m. Determine as medidas da altura e lado. ℓ h ℓ 2 8 5 lado do losango → l 5 80 4 → l 5 20 d 5 diagonal menor → d 2 2 1 162 → d 5 24 l 1 h 5 2 1 3 h 5 l 3 2 h 5 l 3 2 5 2 1 3 → (2 1 3 ) 5 4 1 2 3 l 5 2 → h 5 3 d2 5 l2 1 l2 → d 5 l 2 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 46REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 46 08/01/24 18:5708/01/24 18:57 47 32. Um triângulo retângulo ABC está inscrito em uma circunferência de raio 10 cm. Calcule sua altura relativa à hipotenusa, sabendo que a corda AB mede 8 cm. C B A 8 cm 33. Os catetos de um triângulo retângulo medem 4 e 7 . Calcule a medida da hipotenusa. x2 5 4 1 7 → x 5 11 34. No triângulo ABC, AB 5 AC 5 6 cm. Determine CD. D BA C 30º 35. No triângulo retângulo ABC, AB 5 6 cm. Obtenha AD, BC e CD. D AC B 45º 60º C 5 45° → ABC é isósceles → AC 5 AB 5 6cm BC2 5 2 ? 62 → BC 5 6 2 cm Prolongando DA, obtemos D’ e a figura, em que BDD’ é equilátero, de altura 6 cm. D A D’C B 45º 60º Logo 6 5 2AD 3 2 → AD 5 80 3 → AD 5 3 3 202 5 82 1 AC2 → AC 5 4 21 8 ? 4 21 5 20 ? h → h 5 8 21 5 ABC é equilátero → CD 5 6 3 2 → CD 5 3 3 REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 47REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 47 08/01/24 18:5808/01/24 18:58 48 36. Os ângulos da base de um triângulo isósceles medem 45°, e um dos seus lados iguais mede 4 cm. Determine a altura relativa à base. Se os ângulos da base são iguais a 45°, o triângulo será retângulo. h 45º 45º 44 A hipotenusa x será: x2 5 2 ? 42 x 5 4 2 42 5 h2 1 (2 2 )2 h 5 2 cm 37. A espiral da figura é obtida a partir do triângulo retângulo isósceles ABO cujos catetos medem 1. Os demais triângulos também são retângulos e têm um cateto de medida 1 e vértice em O. Determine as hipotenusas dos triângulos que compõem a espiral e verifique por que razão esta figura é chamada de “espiralde raízes quadradas”. a O A B bc d e f g h i j k l m 1 1 1 11 1 1 1 1 1 1 1 1 1 38. Determine a medida de AB em cada caso a seguir. a) 3 2 4 BC A P Q DACB , DPQB → 4 2 5 CB 3 → CB 5 0 AB2 5 42 1 62 → AB 5 2 13 b) 2 2 5 ED C BA B DABC , DDCE → AB 2 5 2 5 AB 5 4 5 Partindo-se do triângulo AOB e aplicando sucessivamente o teorema de Pitágoras, temos: a 5 2 ; b 5 3 ; c 5 4 ; d 5 5 ; e 5 6 e assim sucessivamente. REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 48REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 48 08/01/24 18:5808/01/24 18:58 49 39. Uma escada de oito degraus está encostada em um muro no ponto H, de tal forma que o quarto degrau encontra-se a 2 m do pé da escada e a 2 metros do solo. Determine: 2 m 2 m a) a que distância do pé do muro está o pé da escada O ângulo formado pela escada com o chão é de 45° e, a partir do 4o degrau, faltam outros quatro degraus. Logo a escada está a 4 m do pé do muro. b) a que altura do muro está encostada a escada O triângulo formado pelo pé da escada, o ponto H e o pé do muro é isósceles, de lado 4 m e ângulo da base 5 45°. Logo o ponto H está a 4 m de altura. c) o comprimento aproximado da escada l2 5 2 ? 42 → l 5 4 2 l > 5,6 m 40. Determine a altura de uma pessoa, distante 5,3 m de uma árvore de 4,8 m de altura, sabendo que sua sombra mede 2 m. 2 m 5,3 m 4,8 m h Temos: h 4,8 5 2 5,3 h > 1,81 m h 1 5 30 1,5 h 5 20m REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 49REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 49 08/01/24 18:5808/01/24 18:58 50 41. Determine a altura de um prédio, sabendo que seu topo é visto do mesmo ângulo em que se observa uma estaca de 1 m de altura, que está a 1,5 m do ponto de observação e a 28,5 m do prédio. 1,5 m 1 m 28,5 m 42. Calcule a medida da hipotenusa do triângulo DEF, sabendo que DE // BC. A F CB D E 4655 50 64 45 40 DE 64 5 40 90 → DE 5 256 9 > 28,4 DF2 5 (28,4)2 1 462 → DF > 54,1 43. Determine os valores de x e y na figura, sabendo que o raio da circunferência de centro O mede 4 cm e que CD é igual 3,6 cm. A C D O y x B DABC é retângulo em A (AC é tangente à circunferência em A). DADB é retângulo em D (inscrito na semicircunferência). DABD , DADC → 8 x 5 y 3,6 → x ? y 5 28,8 x2 5 y2 1 3,62 → x2 5 28,8 x 2 1 12,96 → x4 2 12,96x2 − 829,4 5 0 → x 5 6 cm 6y 5 28,8 → y 5 4,8 cm REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 50REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 50 08/01/24 18:5808/01/24 18:58 51 44. A diagonal maior do quadrilátero ABCD é perpendicular à menor em seu ponto médio E. Determine o comprimento da diagonal maior e o perímetro do quadrilátero, a partir do cálculo de x e y. A DD x y B 6 9 E DADC e DACB são retângulos (inscritos na semicircunferência). EB 5 6 → 62 5 9x → x 5 4 y2 5 62 1 42 → y 5 2 13 cm Logo AC 5 (9 1 2 13 ) cm REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 51REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO.indd 51 08/01/24 18:5808/01/24 18:58 52 Antes de iniciar o trabalho com a revisão de cada Unidade Temática, você encontrará um conjunto de páginas com orientações e atividades complementares, destinadas a tornar mais eficiente a aprendizagem e mais produtiva a recomposição dos pré-requisitos para seu melhor desenvolvimento. Professor REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 52REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 52 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 53 Álgebra O QUE VAMOS REVISAR Para ajudá-lo a melhor compreender os conceitos que serão estudados e suplantar as dificuldades de aprendizagem no 6° ano, vamos revisar nesta unidade temática: • Produtos notáveis e fatoração • Resolução de equações com fatoração • Equação do 2º grau completa • Funções REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 53REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 53 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 UNIDADE 3 PROFESSOR 1. Produtos notáveis e fatoração 2. Equação de segundo 3. Funções Os produtos notáveis e as equações do 2° grau são conceitos matemáticos fundamentais em diversas áreas da Álgebra, desempenhando um papel crucial na resolução de problemas do mundo real e no desenvolvimento do raciocínio lógico. Compreender e dominar esses conceitos é essencial para a resolução de equações; e são habilidades previstas na BNCC (EF09MA09). Desenvolvimento em 3 temas REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 54REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 54 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Desenvolvimento em 3 temasUNIDADE 3 Tema 1: Produtos notáveis e fatoração Ao iniciar a aula, sugerimos que comece com um questionamento aos estudantes: “vocês sabem o que são produtos notáveis? Conhecem a propriedade distributiva da multiplicação?”. Ouça as respostas e complemente que os produtos notáveis são expressões algébricas que possuem formas especiais de fatoração. Eles são chamados de notáveis porque são facilmente reconhecíveis, devido a suas características específicas. Dominar a identificação e aplicação de produtos notáveis é essencial para simplificar expressões e resolver equações de forma eficiente. Para esta introdução, você poderá, antecipadamente, assistir ao videoaula "Produtos notáveis e fatoração", de modo a ampliar seu repertório de exemplos. Se possível, durante a introdução, projete-o para os estudantes. Após a introdução, siga até a lousa e escreva: 1° caso – o quadrado da soma. Acompanhe: 1° caso – o quadrado da soma (a + b)² Explique que podemos utilizar a propriedade da potenciação para desenvolver este produto: (a + b)² = (a +b) ⋅ (a + b), onde a é o primeiro termo; e b, o segundo termo, sendo a e b ≠ 0. Utilize a propriedade distributiva para resolver este produto: (a 1 b)2 5 (a 2 b) ? (a 2 b) 5 a2 2 ab 2 ba 1 b2 5 a2 2 2ab 1 b2 2ab 2ba a2 b 2 Ao concluir a resolução, escreva na lousa a igualdade e destaque as observações conforme a imagem: (a 1 b)2 5 a2 2 2ab 1 b2 2º termo ao quadrado 1º termo ao quadrado 2 vezes o primeiro vezes o segundo Utilize exemplos algébricos, como (x + 3)², e desenvolva na lousa: (x + 3)² = (x + 3) . (x + 3) = x² + 3x + 3x + 9 = x² + 6x + 9 Realce que, como resultado, temos o 1° termo ao quadrado, mais duas vezes o primeiro termo vezes o segundo, mais o quadrado do segundo termo. Conclua que, para todo quadrado da soma, vale: “O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, mais duas vezes o produto do primeiro termo pelo segundo, mais o quadrado do segundo termo”. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 55REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 55 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Desenvolvimento em 3 temasUNIDADE 3 2° caso – o quadrado da soma (a − b)² Semelhante ao primeiro caso, utilize a propriedade da potenciação para desenvolver este produto: (a − b)² = (a − b) ? (a − b) = a² − ab − ab + b² = a² − 2ab + b² Explique que, para esse caso, sempre vale: “O quadrado da diferença entre de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, menos duas vezes o produto do primeiro termo pelo segundo, mais o quadrado do segundo termo”. Use exemplos algébricos como (x – 2)² e peça para que os estudantes possam verificar. Corrija em seguida. 3° caso – o produto da soma pela diferença (a + b) ? (a - b) Utilize a propriedade da potenciação para desenvolver este produto: (a 1 b) ? (a 2 b) 5 a2 2ab 2 ba 1 b2 5 a2 2 b2 Explique que, para esse caso, sempre vale: “O produto da soma pela diferença entre dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, menos o quadrado do segundo termo”. Use exemplos algébricos como (x 1 3) ? (x-3) e peça para que os estudantes possam verificar. Corrija em seguida. (x 1 3) ? (x - 3) = x² − 3x 1 3x – 3² = x² − 3² Tema 2: Equação do 2° grau Explique aos alunos como identificar uma equação do 2° grau. Informe que o nome da equação se deve ao maior expoente da variávelx. Na lousa, escreva uma equação genérica do 2° grau e, em tal exemplo, nomeie cada coeficiente. Exemplo: ax² 1 bx 1 c = 0. Os coeficientes a, b e c e a ≠ 0. Mostre alguns modelos de equações do 2° grau, e utilize como exemplo as contidas nos exercícios deste livro. Para certificar-se de que os estudantes conseguem identificar as equações do segundo grau e seus coeficientes, mostre como encontrar soluções iniciando pela equação do 2° grau do tipo ax² = b, que é uma equação do 2° grau incompleta, na qual o coeficiente c é igual a zero. Escreva um exemplo, como os contidos no livro, e explique a operação passo a passo. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 56REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 56 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Para equação do 2° grau do tipo ax² 1 bx 1 c = 0 (completa), é interessante questionar se os estudantes conhecem uma forma de resolvê-la. Provavelmente, as respostas que obter indicarão a fórmula de Bhaskara. Reforce-a, solucionando um exemplo junto com eles. Utilize a resolução da equação x² – 5x 16 = 0. Ao encontrar o valor de delta ∆, suspenda o cálculo por um breve instante e comente sobre a relação dos possíveis valores de ∆ com a solução da equação. Se ∆ > 0, a equação terá duas raízes distintas; Se ∆ = 0, a equação terá única raiz; Se ∆ < 0, a equação não terá solução em R. Continue o cálculo e tire as possíveis dúvidas. Tema 3: Funções Ao abordar os conceitos sobre funções, construa a ideia de que uma função é uma relação matemática que associa cada elemento de um conjunto de entrada (domínio) a um único elemento em um conjunto de saída (contradomínio). Para isso, inicie a abordagem utilizando diagramas que relacionam seus elementos. Analisando os diagramas, estimule os estudantes a perceberem que: • o domínio de uma função é o conjunto de todos os valores de entrada possíveis; • o contradomínio de uma função é o conjunto de valores possíveis de saída; • a imagem de uma função é o valor associado a um elemento do domínio da função; • cada valor do domínio deve corresponder a um valor no contradomínio; • a relação entre os elementos do domínio e contradomínio é representada por uma regra matemática ou fórmula. Neste ponto, o aluno precisa compreender as funções como relações de dependência unívoca entre duas variáveis em suas representações algébricas. Neste sentido, utilize tabelas que associam valores de x (entrada) e de y (saída). Apresente a denotação de uma função como f(x), onde f é o nome da função e x é a variável de entrada. Na lousa, escreva os exemplos de funções a seguir e solicite que os alunos construam seus respectivos diagramas e expliquem qual é a regra de cada função. • f(x) = 2x. Esta função dobra o valor da entrada. • f(x) = x². Esta função eleva a entrada ao quadrado. • f(x) = 3x – 4. Esta função triplica o valor da entrada e subtrai quatro. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 57REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 57 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Desenvolvimento em 3 temasUNIDADE 3 Amplie as investigações, solicitando que os alunos indiquem o conjunto domínio da função, o contradomínio e a imagem. Identifique o produto cartesiano formado por todos os pares ordenados (x, y). Com essas informações, construa um gráfico para cada função. Neste ponto, é essencial que o aluno compreenda a relação entre o par ordenado e os pontos no gráfico. Determinação do domínio A determinação do domínio de uma função é o processo de identificação do conjunto de todos os valores válidos ou possíveis que uma variável de entrada (x) pode assumir em uma função. Informe que, para identificar o domínio de uma função, os alunos podem utilizar estratégias como: • analisar a expressão da função: comece observando a expressão matemática da função. Verifique se há alguma restrição específica na expressão, como raízes quadradas, divisões por zero ou outros termos que possam causar problemas; • identificar as restrições: se houver restrições na expressão da função que podem torná-la indefinida, identifique-as. Por exemplo, em uma função f: R → R que contém raiz quadrada não denominada, o valor sob a raiz não pode ser negativo; • determinar os valores válidos: com base nas restrições, determine quais valores da variável de entrada (x) são válidos. Por exemplo, se houver uma raiz quadrada não denominada, você deve garantir que o valor sob a raiz deva ser maior ou igual a zero. • declarar o domínio: escrever o conjunto de valores válidos em termos de notação de intervalo ou em forma de conjunto. Por exemplo, se o domínio para “todos os números reais exceto x igual a 2,” você pode representá-lo como “x ∈ (−`, 2) ∪ (2, `)”. Evidencie que a determinação do domínio de uma função é fundamental para evitar erros matemáticos e para garantir que a função seja aplicada apenas aos valores para os quais ela é definida. Zeros ou raízes de uma função Os zeros de uma função, também chamados de raízes ou de soluções da função, são os valores de entrada que fazem a função retornar um valor de saída igual a zero, ou seja, os zeros de uma função são os valores de x para os quais f(x) = 0. Neste tópico, mostre que para encontrar os zeros de uma função, os estudantes podem aplicar diferentes estratégias, dependendo da natureza da função, como: fatoração, aplicação de propriedades algébricas, uso de fórmulas, entre outras. Observe os exemplos a seguir: REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 58REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 58 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Funções polinomiais: os zeros de funções polinomiais podem ser encontrados fatorando a expressão ou utilizando o Teorema Fundamental da Álgebra. Por exemplo, para a função f(x) = x² − 4, podemos utilizar a fatoração como (x − 2)(x + 2) e, em seguida, igualar cada fator a zero para encontrar os zeros, que são x = 2 e x = −2. Funções lineares: para funções lineares, como f(x) = 3x – 5, os zeros podem ser encontrados igualando a função a zero. temos: 0 = 3x − 5 → x = 53 Funções exponenciais e logarítmicas: os zeros de funções exponenciais e logarítmicas podem ser encontrados resolvendo as equações correspondentes. Por exemplo, para a função , podemos resolver , o que não tem solução real, uma vez que 2 elevado a qualquer potência é sempre maior que zero. É importante lembrar que nem todas as funções têm zeros reais; e que, em alguns casos, as soluções podem ser números complexos. Além disso, as funções podem ter múltiplos zeros. Sinais de uma função Os sinais de uma função referem-se à determinação dos intermediários em que a função é positiva, negativa ou igual a zero ao longo do domínio. Isso é feito identificando os intervalos em que a função produz valores positivos, negativos ou zero. Inicie apresentando funções afim e quadráticas, para que os alunos possam averiguar pequenos intervalos das funções. Saliente que, para compreender os sinais de uma função, é necessário: • encontrar o(s) zero(s) da função; • dividir o domínio em intervalos; • avaliar o sinal da função em pontos de teste; • registrar os sinais nos intervalos. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 59REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 59 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 Desenvolvimento em 3 temasUNIDADE 3 − + 1 2 Estudo do sinal de uma função afim Estudo do sinal de uma função quadrática y y > 0 y > 0 0 x 1 x 2 x y > 0 A análise dos sinais de uma função é fundamental para estudar equações e desigualdades relacionadas a funções e para determinar situações em que as soluções são positivas, negativas ou iguais a zero. Funções crescentes e funções decrescentes Aborde esse tema apresentando gráficos de funções crescentes e decrescentes. De forma dinâmica, estimule os alunos a analisar os intervalos de uma função investigando o que acontece com f(x),à medida em que x aumenta dentro desse intervalo; ou, o que acontece com f(x), à medidaem que x diminui dentro desse intervalo. Saliente que uma função é considerada: Crescente: quando em um intervalo, à medida que aumentam os valores da variável x dentro dele, os valores correspondentes da função f(x) também aumentam. x1 < x2, então f(x1) ≤ f(x2) Decrescente: quando em um intervalo, à medida que os valores de x aumentam dentro desse intervalo, os valores correspondentes da função f(x) diminuem. x1 < x2, então f(x1) ≥ f(x2) Apresente diferentes gráficos e solicite que os alunos façam análises para determinar se a função é crescente ou decrescente. Conduza as investigações, estimulando os alunos a estabelecer o comportamento de funções crescentes e decrescentes. Se possível, utilize softwares como o GeoGebra, para explorar diferentes construções gráficas. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 60REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 60 08/01/24 18:5908/01/24 18:59 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 61REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 61 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. 54 Produtos notáveis e fatoração EF09MA09 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 54REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 54 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 55 Algumas operações com polinômios, como a multiplicação, apresentam características dignas de nota, por sua regularidade e pelas relações que ficam estabelecidas entre os coeficientes do polinômio resultante, ou seja, do produto. Esses produtos, em função das características notáveis dos coeficientes, são denominados produtos notáveis. São eles: quadrado da soma, quadrado da diferença e produto da soma pela diferença. Quadrado da soma Note o que ocorre quando elevamos uma soma (a 1 b) ao quadrado: (a 1 b)2 5 (a 1 b) ? (a 1 b) 5 a2 1 ab 1 ba 1 b2 5 a2 5 a2 1 2ab 1 b2 ab ba a2 b2 A característica importante desta operação está nas parcelas do polinômio resultante: (a 1 b)2 5 a2 1 2ab 1 b2 ↑ ↑ ↑ quadrado do 1° termo 1 duas vezes o 1° pelo 2° 1 quadrado do 2° termo Observe alguns exemplos: a) (a 1 3)2 5 a2 1 2 ? a ?3 1 32 5 a2 1 6a 1 9 b) (2a 1 5)2 5 (2a)2 1 2 ? (2a) ? (5) 1 52 5 4a2 1 20a 1 25 c) (x3 1 4y)2 5 (x3)2 1 2 ? x3 ? (4y) 1 (4y)2 5 x6 1 8x3y 1 16y2 d) z 1 1 3 2 5 z2 1 2 ? 1 3 ? z 1 1 3 2 5 z2 1 2z 3 1 1 9 Quadrado da diferença Fazemos o mesmo que fizemos com o quadrado da soma, pois (a 2 b)2 pode ser entendido como [a 1 (2b)]2. Observe que os termos elevados ao quadrado não se alteram e que o duplo produto fica negativo: Produtos notáveis e fatoração (a 1 b)2 5 (a 2 b) ? (a 2 b) 5 a2 2 ab 2 ba 1 b2 5 a2 2 2ab 1 b2 2ab 2ba a2 b2 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 55REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 55 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 56 A característica importante desta operação está nas parcelas do polinômio resultante: (a 2 b)2 5 a2 22ab 1 b2 ↑ ↑ ↑ quadrado do 1° termo 2 duas vezes o 1° pelo 2° 1 quadrado do 2° termo Acompanhe alguns exemplos do quadrado de uma diferença: a) (m 2 3)2 5 m2 2 2 ? m ? 3 1 42 5 m2 2 6m 1 9 b) (2x2 2 3z)2 5 (2x2)2 − (2x2)(23z) 2 (2x2)(23z) 1 (3z)2 5 4x4 2 12x2z 1 9z2 c) 3a 2 2 b 3 2 5 3a 2 2 22 3a 2 b 3 1 b 3 2 5 9a2 4 2 ab 1 b2 9 Produto da soma pela diferença Quando fizemos o quadrado da soma (produto da soma por ela mesma), somamos os quadrados dos termos e duas vezes o produto deles. Já no quadrado da diferença (produto da diferença por ela mesma), somamos os quadrados dos termos e subtraímos o duplo produto. Observe que, quando multiplicamos a soma pela diferença, ocorre a anulação dos produtos dos termos: (a 1 b) ? (a 2 b) 5 a2 2ab 2 ba 1 b2 5 a2 2 b2 2ab ba a2 b2 quadrado do 1° termo quadrado do 2° termo2 Assim, o produto da soma pela diferença será igual à diferença entre os quadrados dos termos. Veja alguns exemplos: a) (z 1 3)(z 2 3) 5 z2 − 9 b) (3a3 12)(3a32 2) 5 (3a3)2 2 4 5 3a6 − 4 Chamamos de trinômio quadrado perfeito ao quadrado de uma expressão do tipo (mx 1 n). Assim (mx 1 n)2 5 m2x2 1 2mnx 1 n2 é a expressão de um quadrado perfeito, em que m e n são números reais diferentes de zero. Observe alguns exemplos: a) x2 1 8x 1 16 5 (x 1 4)2 b) 9x2 2 6x 1 1 5 (3x 2 1)2 c) x2 2 2x 1 2 5 (x 1 2 )2 A resolução de equações de 2° grau que apresentam quadrados perfeitos é extremamente simples. Veja o exemplo: x2 1 6x 1 9 5 16 (x 1 3)2 5 16 → x 1 3 5 6 16 → x 1 3 5 64 Para x 1 3 5 4 → x 5 1 Para x 1 3 5 2 4 → x 5 2 7 Logo, S 5 {27, 1} REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 56REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 56 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 57 Resolvendo equações por fatoração Quando estudamos produtos notáveis, aprendemos que podemos fatorar algumas expressões algébricas, como a diferença de quadrados ou o trinômio quadrado perfeito. Observe os dois casos a seguir: a) x2 2 25 5 (x 1 5)(x 2 5) b) x2 1 8x 1 165 (x 1 4)2 Vamos estudar agora a forma de fatorar um trinômio de 2° grau: ax2 1 bx 1 c, com a 5 1 Observe a multiplicação a seguir: (x 2 5) (x 2 4) 5 x2 2 4x 2 5x 1 20 5 x2 2 9x 1 20 Note que, no trinômio de 2° grau obtido, o coeficiente 2 9 é a soma (25) 1 (24) e o coeficiente 20 (termo independente de x) é o produto (25) ? (24) 5 120. Será que isto ocorre sempre? Vamos analisar de forma genérica, efetuando a multiplicação (x 1 a) (x 1 b): (x 1 a)(x 1 b) 5 x2 1 bx 1 ax 1 ab 5 x2 1 (a 1 b)x 1 ab De fato, em um trinômio de 2° grau, com coeficiente de x2 5 1, o coeficiente de x será a soma a 1 b, e o termo independente será o produto ab. A partir disso, podemos executar a fatoração de um trinômio de 2° grau. Observe o exemplo a seguir: Vamos fatorar o trinômio de 2° grau x2 1 4x 13. Precisamos de dois números tais que sua soma seja 4 e seu produto 3. Vamos representar esta situação da seguinte forma: a 1 b 5 4 ab 5 3 Fazendo algumas tentativas, podemos descobrir que, neste caso, a 5 3 e b 51. Podemos então fatorar o trinômio fazendo: x2 1 4x 13 5 (x 1 3) (x 11) A partir de processos de fatoração, podemos resolver, quando possível, uma equação de 2° grau sem lançar mão da fórmula de Bhaskara. Observe a resolução da equação x2 2 x 2 20 5 0, usando a fatoração. Para fatorar o trinômio x2 2 x 2 20, precisamos de dois números cuja soma seja 21 e cujo pro- duto seja 20. Os números que satisfazem essas duas condições são 25 e 4, e o trinômio pode ser fatorado como (x 2 5) (x 1 4). Agora podemos resolver a equação x2 2 x 2 20 5 0, pois: x2 2 x 2 20 5 0 (x 2 5) (x 1 4) 5 0 Temos novamente duas hipóteses: (x 2 5) (x 1 4) 5 0 (x 2 5) 5 0 ⇒ x 5 5 ou (x 1 4) 5 0 ⇒ x 5 24 Portanto as raízes dessa equação são x 5 5 e x 5 24 ou S 5 {5, 24}. É importante salientar que esse tipo de resolução, que se baseia nos coeficientes do trinômio de 2° grau, só é recomendável quando conseguimos encontrar os números que nos permitem fatorar por cálculo mental. Caso seja muito demorada essa pesquisa, devemos aplicar a fórmula de Bhaskara. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 57REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 57 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 58 Equação polinomial de 2° grau do tipo ax2 5 b Equação de 2o grau com incógnita x é toda equação do tipo ax2 1 bx 1 c 5 0, em que a, b e c são números reais, e a Þ 0. Observe algumas resoluções: a) Vamos, agora, resolver a equação (3x 2 1)2 5 25. (3x 2 1)2 5 25 → 3x 2 1 5 6 25 3x 2 1 5 6 5 Obteremos as duas raízes, fazendo: 3x 2 1 5 5 → x 5 2 3x 2 1 5 5 → x 5 2 4 3 Assim, S5 2 4 3 , 2 b) Observe agora a equação (x 1 5)2 5 9 Esta equação não terá solução no conjunto dos números reais, pois não existe um monômio que elevado ao quadrado resulte 9. Analisando por outro ângulo, não existe no conjunto dos reais 29 . Logo, para esta equação,S 5 [. Equação polinomial de 2° grau completa Fórmula de Bhaskara O desenvolvimento da fórmula de Bhaskara baseia-se em fazer com que uma equação de 2° grau ax2 1 bx 1 c 5 0, com a Þ 0, seja reduzida a um trinômio quadrado perfeito. D 5 0 → x 5 2b 6 D 2a ou x 5 2b 6 b2 2 4ac 2a Observe os exemplos. a) x2 2 5x 1 6 5 0 a 5 1, b 5 25 e c 5 6 D 5 b2 2 4ac 5 (25)2 2 4 ? 1 ? 6 5 25 2 24 D 5 1 Como D . 0, a equação tem duas soluções: x 5 2b 6 D 2a 5 2(25) 6 1 2 ? 1 5 5 6 1 2 5 1 1 2 5 3 ou 5 2 1 2 5 2 Portanto as raízes da equação são x 5 3 e x 5 2. b) 3x2 1 30 5 0. 3x2 1 30 5 0 → 3x2 5 230 → x2 5 210 Como não existe nenhum número real que, elevado ao quadrado, resulte 210, a equação não tem solução. Portanto S 5 [. EF09MA09 EF09MA09 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 58REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 58 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 59 c) 3x2 27x 5 0. 3x2 27x 5 0 → x(3x 2 12) 5 0 x 5 3 ou 3x 2 7 5 0 → x 5 5 2 1 2 Portanto as raízes da equação são x 5 0 e x 5 7 3 ou S 5 0; 7 3 . Atividades 1. Resolva as seguintes equações utilizando a fórmula de Bhaskara. a) 2x2 1 7x 1 5 5 0 b) x2 1 5x 2 14 5 0 c) x2 2 6x 1 9 5 0 d) 2x2 1 8x 1 9 5 0 e) 2x2 1 3x 1 11 5 0 f) 25x2 2 10x 1 1 5 0 2. Um canteiro retangular tem 4 m de comprimento e 3 m de largura. Ao seu redor, externa- mente, será feito um passeio de largura x. Há material para cimentar uma área de 30 m2. Para se utilizar todo esse material, qual deve ser a largura x desse passeio? x x 4 cm 3 cm 3. Efetue as expressões a seguir. a) (m 1 n)2 b) (c 1 2d)2 c) (2a 1 5)2 d) (3x 1 4y)2 e) a3 (a2 1 6)2 f) (x 1 1)2 2 x(x− 2) g) (b 1 2) 1 (b 1 1)2 2 (b 2 1)2 a) S 5 21; 2 5 2 b) S 5 {2, 27} c) S 5 {3} d) S 5 {9, 21} e) S 5 [ f) S 5 1 5 a) (m 1 n)2 5 m2 1 2mn 1 n2 b) (c 1 2d)2 5 c2 1 4cd 1 4d2 c) (2a 1 5)2 5 4a2 1 20a 1 25 d) (3x 1 4y)2 5 9x2 1 24xy 1 16y2 e) a3 (a2 1 6)2 5 a3(a4 1 12 a2 1 36) 5 a7 1 12 a5 1 36 a3 f) (x 1 1)2 2 x(x− 2) 5 x2 1 2x 1 1 2 x2 1 2x 5 4x 1 1 g) (b 1 2) 1 (b 1 1)2 2 (b 2 1)2 5 b 1 2 1 b2 1 2b 1 1 2 b2 1 2b −1 5 5b 1 2 EF09MA08 e EF09MA09 Sempre que possível, separe algumas atividades para os estudantes resolverem em pequenos grupos focais, nos quais possam ajudar-se mutuamente nas resoluções, o que será útil para seu desenvolvimento no processo de ensino e aprendizagem. A área do retângulo menor é 4 ? 3 5 12 m2. A área do retângulo maior, em m2, é: (4 1 2x) (3 1 2x). A área do passeio é a diferença entre as áreas desses retângulos. Área do passeio 5 (4 1 2x) (3 1 2x) 2 12 Como essa área deve ser de 30 m2, temos: (4 1 2x)(3 1 2x) 2 12 5 30 equação em x 12 1 8x 1 6x 1 4x2 2 12 5 30 → → 4x2 1 14x 2 30 5 0 2x2 1 7x 2 15 5 0 Esta é uma equação de 2o grau, com a 5 2, b 5 7 e c 5 215. Como se trata de uma medida, desprezamos a solução negativa e ficamos com x 5 1,5 m REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 59REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 59 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 60 4. Analise as expressões a seguir e as efetue. a) (m3 1 1)2 b) (n4 1 3)2 c) (a2 1 10)2 d) (2y4 1 5)2 5. Efetue as expressões. a) (a 2 7)2 b) (a 2 8)2 c) (5b 2 3)2 d) (5a 2 3b)2 e) (a2 2 3)2 f) (4a2 2 b2)2 6. Efetue. a) (x 1 7)(x 2 7) b) (3a 1 2b)(3a 2 2b) c) (a 1 3 )(a 2 3 ) d) (a3 2 2 )(a3 1 2 ) 7. Efetue. a) 2x2 2 1 5 2x2 2 1 5 b) 3m2n 2 n2 2 2 8. Descubra o que deve substituir = em cada igualdade a seguir. a) (a 1 2)2 5 a2 1 = 1 4 b) m2 2 = 5 m 1 1 3 m 2 1 3 c) a2 2 = 5 (a 1 4)(a 2 4) d) y2 2 12y 1 = 5 (y 2 6)2 e) (3a 2 2)2 5 = 2 12a 1 4 9. Substitua cada polinômio por um produto. a) a2 2 256 5 b) x2 2 x 1 1 4 5 c) 4x2 1 x 2 1 1 16 5 d) x2 2 y8 5 10. A seguir, cada trinômio é o quadrado de uma expressão, representada por . Qual é essa expressão? a) x2 1 8x 1 16 5 ( )2 b) x2 2 10x 1 25 5 ( )2 c) 4x2 1 12x 1 9 5 ( )2 d) 16x2 2 8x 1 1 5 ( )2 a) (m3 1 1)2 5 m6 1 2m3 1 1 b) (n4 1 3)2 5 n8 1 6n4 1 9 c) (a2 1 10)2 5 a4 1 20 a2 1 100 d) (2y4 1 5)2 5 4y8 1 20y4 1 25 a) (a 2 7)2 5 a2 2 14a 1 49 b) (a 2 8)2 5 a2 2 16a 1 64 c) (5b 2 3)2 5 25b2 −30b 1 9 d) (5a 2 3b)2 5 25a2 −30ab 1 9b2 e) (a2 2 3)2 5 a4 − 6a2 1 9 f) (4a2 2 b2)2 5 16a4 − 8a2b2 1 b4 a) (x 1 7)(x 2 7) 5 x2 − 49 b) (3a 1 2b)(3a 2 2b) 5 9a2 2 4b2 c) (a 1 3 )(a 2 3 ) 5 a2 2 3 d) (a3 2 2 )(a3 1 2 ) 5 a6 2 2 a) 2x2 2 1 5 2x2 1 1 5 5 4x4 2 1 5 b) 3m2n 2 n3 2 5 9m4n2 2 3m2n4 1 n 6 4 a) (a 1 2)2 5 a2 1 = 1 4 → = 5 4a b) m2 2 = 5 m 1 1 3 m 2 1 3 → = 2 1 9 c) a2 2 = 5 (a 1 4)(a 2 4) → = 5 16 d) y2 2 12y 1 = 5 (y 2 6)2 → = 5 36 e) (3a 2 2)2 5 = 2 12a 1 4 → = 5 9a2 a) a2 2 256 5 (a 1 16)(a − 16) b) x2 2 x 1 1 4 5 x 1 1 4 2 c) 4x2 2 x 2 1 1 16 5 2x 1 1 4 2 d) x2 2 y8 5 (x 1 y4)(x 2 y4) a) x 1 4 b) x 2 5 c) 2x 1 3 d) 4x 2 1 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 60REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 60 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 61 11. A expressão dada é um trinômio quadrado perfeito. Qual é o monômio que está no lugar de ? a) x2 1 1 36 b) 4x2 2 1 36 c) x2 2 1 49 d) 9x2 1 1 49 12. Qual é o monômio de 2o grau que deve ser colocado no lugar de para que a expressão dada seja um trinômio quadrado perfeito? a) 2 16x 1 64 b) 2 16x 1 4 c) 1 44x 1 121 d) 2 44x 1 4 13. Com x [ R, resolva as equações. a) x2 2 6x 1 9 5 49 b) x2 1 2x 1 1 5 100 c) 4x2 2 36x 1 81 5 9 d) 9x2 1 30x 1 25 5 216 14. Fatore os trinômios de 2° grau. a) x2 2 6x 1 8 b) x2 1 10x 1 21 c) x2 2 3x 2 10 d) x2 2 x 2 30 5 0 15. Quando for possível, fatore: a) 5x2 2 15x 1 10 b) 2x2 24x 2 4 c) x2 1 x 1 1 d) 2x2 2 1 e) 24x2 1 16x 2 15 f) 3x2 1 7x 1 5 16. Simplifique a expressão x2 1 x 2 6 x2 2 5x 1 6 . x2 1 x 2 6 5 (x 1 3) (x 2 2) e x2 2 5x 1 6 5 (x 2 2) (x 2 3) Então: x2 1 x 2 6 x2 2 5x 1 6 5 (x 1 3)(x 2 2) (x 2 2)(x 2 3) 5 x 1 3 x 2 3 17. Resolva as equações a seguir sem utilizar a fórmula de Bhaskara. a) x2 2 8x 1 15 5 0 b) x2 2 9x 1 14 5 0 c) x2 1 6x 1 8 5 0 d) x2 1 12x 1 11 5 0 e) x2 2 5x 1 6 5 0 f) x2 1 5x 2 6 5 0 g) x2 2 x 2 12 5 0 h) x2 2 14x 2 32 5 0 i) x2 2 12x 1 36 5 0 j) x2 1 4x 1 4 5 0 18. Resolva as equações tentando, inicialmente, não utilizar a fórmula de Bhaskara. a) x2 2 13x 1 12 5 0 b) x2 1 10x 1 21 5 0 c) 2x2 2 7x 1 6 5 0 d) x2 1 x 2 56 5 0 e) x2 2 5x 1 71 5 0 f) x2 2 14x 1 49 5 0 g) x2 2 12x 1 20 5 0 a) 12x b) 12x c) 14x d) 42x a) x2 b) 4x2 c) x2 d) 121x2 a) S 5 {0, 6} b) S 5 {210, 8} a) 5 (x 2 1) (x 2 2) b) 2 (x 1 2)2 c) Não é possível fatorar. a) (x 2 2)(x 2 4) b) (x 1 3)(x 1 7) c) (x 1 2)(x 2 5) d) 2 x 2 1 2 (x 1 3) d) 2 x 1 2 2 x 2 2 2 e) 24 x 2 3 2 x 2 5 2 f) Não é possível fatorar. a) S 5 {3, 5} b) S 5 {2, 7} c) S 5 {22, 24} d) S 5 {21, 211} e) S 5 {2, 3} f) S 5 {1, 26} g) S 5 {4, 23} h) S 5 {16, 22} i) S 5 {6} j) S 5 {22} a) S 5 {1, 12} b) S 5 {23, 27} c) S 5 2, 3 2 d) S 5 {7, 28} e) S 5 [ f) S 5 {7} g) S 5 {2, 10} c) S 5 {3, 6} d) Não tem solução real. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 61REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 61 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 62 Funções: representações numérica, algébrica e gráfica Dados os conjuntos A e B, uma função f: A → B (lê-se “uma função de A em B”) é uma lei, regra (ou conjunto de instruções) que diz como associar a cada elemento x [ A, denominado variável da função, um único elemento y 5 f(x) [ B. O conjunto A chama-se domínio, e B é o contradomínio da função f. Veja alguns exemplos de representação de funções de A em B em diagramas: 1 A B f f f A B A B 1 1 –1 1 1 1 0 2 2 2 2 2 3 3 3 0 0 3 3 4 4 4 4 56 Observe que em cada diagrama todo elemento de A tem um único correspondente em B. –1 A Bf Im 1 1 2 –2 3 2 4 5 O conjunto formado pelos correspondentes de A em B é chamado de conjunto imagem (Im). Nesse caso, representamos os conjuntos Domínio (D), Contradomínio (CD) e Imagem (Im) da seguinte forma: D 5 {22, 21, 1, 2} CD 5 {1, 2, 3, 4, 5} Im 5 {1,2} EF09MA06 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 62REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 62 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 63 Gráfico de uma função O gráfico de uma função f: A → B é o subconjunto G do produto cartesiano A × B formado por to- dos os pares ordenados (x, y), em que x é um ponto qualquer do conjunto A, e y 5 f(x) é um ponto do conjunto B. Veja como representamos o conjunto G de forma simbólica: G 5 {(x, y) [ A × B | y 5 f(x)} Para construir gráficos de funções definidas por leis y 5 f(x), montamos uma tabela a partir de al- guns valores x do domínio, obtendo y através da fórmula da função. A cada par (x, y) associamos um ponto no plano cartesiano. O conjunto de todos os pontos (x, y) será o gráfico de f(x). O domínio será representado no eixo x, também chamado de eixo das abscissas, e o contradomínio, no eixo y, chamado de eixo das ordenadas. Acompanhe atentamente os exemplos a seguir: a) Dados os conjuntos A 5 {0, 1, 2}, B 5 {0, 1, 2, 3, 4, 5} e a função f: A → B definida pela lei f 5 {(x, y) [ A × B | y 5 2x 1 1}, vamos obter os pares ordenados de f, o domínio, o conjunto imagem e representar a função na forma de diagrama e no plano cartesiano. Iniciamos pela construção da tabela que relaciona x e y 5 2x 1 1: x [ A y [ B e y 5 2x 1 1 0 y 5 2 ? 0 1 1 5 1 1 y 5 2 ? 1 1 1 5 3 2 y 5 2 ? 2 1 1 5 5 Observe na tabela que os pares ordenados de f são (0, 1); (1, 3) e (2, 5) Como o domínio é formado pelos primeiros elementos dos pares, e a imagem pelos segundos ele- mentos, teremos: D 5 {0, 1, 2} e Im 5 {1, 3, 5}. Conhecendo-se os pares ordenados, podemos representar a função em um diagrama e também no plano cartesiano. fA B 2 1 01 30 2 4 5 Representação da função em diagrama. 0 1 1 2 y x 2 3 4 5 Representação da função no plano cartesiano. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 63REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 63 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 64 b) Dizemos que uma função é de variável real quando seu domínio e seu contradomínio são o conjunto dos números reais. Seja, por exemplo, f: R → R, uma função de variável real, definida pela lei f(x) 5 x2 2 3x. Para essa função, podemos determinar, por exemplo, a imagem de 22 substituindo x por 22 e na lei da função e efetuando os cálculos. f(22) 5 (22)² 2 3(22) 5 10 Da mesma forma, se substituirmos x por 0, obteremos f(0), que é a imagem de zero. f(0) 5 0² 2 3(0) 5 0 c) Neste exemplo, vamos obter o valor da variável x, conhecendo-se sua imagem. Seja a função f: R → R definida pela lei f(x) 5 3x 14. Qual o valor de x cuja imagem é zero? Para encontrar o elemento do domínio que tem imagem igual a zero, igualamos a função a zero. f(x) 5 0 3x 1 4 5 0 → 3x 5 24 x 5 2 4 3 Logo para x 5 2 4 3 , temos f 2 4 3 5 0. Você consegue perceber que, nesse caso, resolvemos uma equação? Por essa razão, quando temos um elemento do domínio cuja imagem é zero, ele é chamado de raiz da função, pois, para encontrá- lo, resolvemos a equação f(x) 5 0. d) Considere a função f: A → B, em que A 5 {22, 21, 1, 2}, B 5 {21, 0, 1, 2, 3, 4} e f(x) 5 x 1 1. Vamos construir seu gráfico. Inicialmente organizamos uma tabela em que substituímos x por 22, 21, 1 e 2, efetuamos o cálculo e obtemos y 5 f(x): x f(x) 5 x 1 1 ⇒ X f(x) 22 22 1 1 5 21 22 21 21 21 1 1 5 0 21 0 1 1 1 1 5 2 1 2 2 2 1 1 5 3 2 3 Em seguida, representamos os pares ordenados no plano obtendo, assim, o gráfico. 0 1 –1 1–1–2 2 f(x) x 2 3 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 64REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 64 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 65 e) Vamos agora esboçar o gráfico de uma função de variável real. Seja a função f: R → R, por y 5 22x 1 1. Para organizar a tabela de valores, escolhemos alguns valores, já que o domínio é o conjunto infinito dos números reais. Depois, efetuamos os cálculos e obtemos y. x f(x) 5 x 1 1 ⇒ X f(x) 22 22 ? (22) 1 1 5 5 22 5 21 22 ? (21) 1 1 5 3 21 3 0 22 ? 0 1 1 5 1 0 1 1 22 ? 1 1 1 5 21 1 21 2 22 ? 2 1 1 5 23 2 23 Representamos esses pares ordenados no plano. 0 1 –1 –2 –3 1 –1–2 2 y x 2 3 4 5 A tabela mostra que os pontos (22, 5), (21, 3), (0, 1), (1, 21) e (2, 23) que pertencem ao gráfico são alinhados, isto é, pertencem todos a uma mesma reta. Como a função é de variável real, podemos traçar a reta que passa pelos pontos. 0 1 –1 –2 –3 1 –1–2 2 y x 3 2 4 5 É possível demonstrar que esses pontos estão na mesma reta, isto é, que o gráfico dessa função é uma reta. Veremos mais adiante que isso sempre irá ocorrer para funções de variáveis reais do tipo y 5 f(x) 5 ax 1b. REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 65REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 65 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. 66 Determinação do domínio de uma função REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 66REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 66 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 67 O domínio de uma função de variável real pode ser determinado verificando-se quais são os valores que a variável real pode assumir na fórmula da função. Por essa razão, o domínio de uma função é também chamado domínio de validade ou de existência da função. Observe nos exemplos como podemos determinar o domínio de uma função. a) f(x) 5 2x 1 1 Nesse caso, qualquer x [ R pode ser operado por f(x) 5 2x 1 1, existindo, assim, uma imagem correspondente. Logo D 5 R. b) f(x) 5 1 x 2 2 Em f(x) 5 1 x 2 2 , o domínio da função é obtido impondo-se a condição de existência da fração, ou seja, o denominador deve ser diferente de zero. Assim: x 2 2 Þ 0, portanto x Þ 2 Logo D 5 {x [ R | x Þ 2} c) f(x) 5 x 1 1 O domínio de f(x) 5 x 1 1 é obtido impondo-se a condição de existência do radical, ou seja, o radicando deve ser maior que zero ou igual a zero. Podemos, então, escrever: x 1 1 > 0, portanto x > 21 Logo D 5 {x [ R | x > 21} Também é possível determinar o domínio e a imagem de uma função a partir de seu gráfico. Observe o exemplos. Considere uma função que tem o seguinte gráfico: 0 –1 –5 6 y x 4 Para obtermos o domínio e a imagem a partir do gráfico, projeta-se a curva nos eixos Ox e Oy, respectivamente. 0 –1 –5 6 y D lm x 4 O domínio será dado pela projeção no eixo Ox, e a Imagem pela projeção no eixo Oy: D 5 {x [ R | 25 < x < 6} Im 5 {y [ R | 21 < y < 4} Determinação do domínio de uma função REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 67REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 67 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 68 Zeros ou raízes de uma função Denomina-se zero ou raiz de uma função todo valor de x [ D tal que f(x) 5 0. Isso equivale a dizer que os zeros de uma função são os valores de x para os quais y 5 0. Por essa razão, os zeros ou raízes da função são os pontos em que seu gráfico cruza o eixo Ox. Suponha, por exemplo, o gráfico de y 5 f(x) a seguir: Ox1 x2 x3 y x f(x1) 5 0 f(x2) 5 0 f(x3) 5 0 ⇒ x1, x2 e x3 são os zeros da função ou as raízes da equação f(x) 5 0. Para calcular os zeros ou raízes, deve-se igualar a função a zero e resolver a equação obtida. Veja outros exemplos de obtenção dos zeros de uma função: a) f(x) 5 2x 1 4 2x 1 4 5 0 ⇒ x 5 22 b) f(x) 5 x2 2 3x 1 2 x2 2 3x 1 2 5 0 Calculamos inicialmente D 5 b2 2 4ac. Assim, temos: x2 2 3x 1 2 5 0 D 5 b2 2 4ac 5 (23)2 2 4 ? 1 ? 2 5 9 2 8 5 1 Depois, obtemos x 5 2(23) 6 1 2 , ou seja: x 5 3 1 1 2 5 2 ou x 5 3 2 1 2 5 1 Logo os zeros da função são 2 e 1, o que equivale a dizer que seu gráfico cruzará o eixo Ox em dois pontos. c) f(x) 5 x 1 1 2 4 Temos aqui uma equação irracional. Lembre-se que resolvemos esse tipo de equação elevando ambos os membros ao quadrado: ( x 1 1 )2 5 4² ⇒ x 1 1 5 16 ⇒ x 5 15É necessário verificar se a solução x 5 15 satisfaz a condição de existência do radical. Para tanto, substituímos esse valor na função: f(15) 5 15 1 1 2 4 f(15) 5 16 2 4 5 4 2 4 5 0 Como está verificada a condição de existência, 15 é o zero da função. d) Dada a função f(x) 5 2x 1 k, vamos determinar o valor de k para que 2 3 seja o zero da função. Como 2 3 é o zero da função, podemos escrever a seguinte equação: f(23) 5 0 ⇒ 2 ? (23) 1 k 5 0 ⇒ k 5 6 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 68REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 68 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 69 Sinais de uma função Estudar o sinal de uma função significa determinar para quais valores de x, do domínio da função, teremos y 5 f(x) positivo, negativo ou nulo. Graficamente, o estudo do sinal é feito localizando-se os pontos que estão acima, abaixo ou no eixo das abscissas, pois, assim, saberemos se y 5 f(x). Veja o gráfico a seguir: Ox1 x2 x3 + + – – y x Para os valores x do domínio, menores do que x1 ou entre x2 e x3, a imagem assume valores negativos, pois o gráfico está abaixo do eixo Ox. Assim, podemos escrever: x , x1 ou x2 , x , x3 ⇒ y , 0 Para os valores x do domínio, entre x1 e x2 ou maiores do que x3, a imagem assume valores positivos, pois o gráfico está acima do eixo Ox. Então, escrevemos: x1, x , x2 ou x . x3 ⇒ y . 0 E, como vimos há pouco, os valores x1, x2 e x3 do domínio, onde o gráfico “corta” o eixo Ox, são os zeros ou raízes da função. x 5 x1 ou x 5 x2 ou x 5 x3 ⇒ y 5 0 Observe, por exemplo, o gráfico da função y 5 f(x) a seguir. Vamos, a partir dele, fazer o estudo do sinal: 0 2 7 y x Primeiramente notamos que os zeros da função são 2 e 7. Depois, localizamos os pontos do gráfico que estão acima ou abaixo do eixo x. 0 2 7 y y > 0 y > 0 y < 0 x 0 2 7 y y > 0 y > 0 x Observe que as raízes são 2 e 7 e que, para x menor que 2 ou para x maior que 7, temos y acima do eixo das abscissas, e que, para x entre 2 e 7, y está abaixo do eixo das abscissas. Podemos, então, escrever: x , 2 ou x . 7 ⇒ y . 0 x 5 2 ou x 5 7 ⇒ y 5 0 2 , x , 7 ⇒ y , 0 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 69REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 69 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 70 Funções crescentes e funções decrescentes Uma função y 5 f(x) é crescente em um intervalo de seu domínio se, para quaisquer x1 e x2 desse intervalo, ocorrer: x1 . x2 ⇒ f(x1) . f(x2) Veja o gráfico de uma função crescente. Note que, para x2 . x1, temos f(x2) . f(x1). 0 f(x2) y xx1 f(x1) x2 Uma função y 5 f(x) será decrescente em um intervalo contido no domínio D se, para quaisquer x1 e x2 desse intervalo, ocorrer: x2 . x1 ⇒ f(x2) , f(x1) Veja o gráfico de uma função decrescente, pois, para x2 . x1, temos f(x2) , f(x1). 0 f(x2) y xx1 f(x1) x2 Uma mesma função pode ser crescente em um intervalo do domínio e decrescente em outro intervalo. Pode também ser uma função constante, caso, em um intervalo, não haja nem crescimento nem decrescimento. Veja, por exemplo, a análise dos intervalos de crescimento ou decrescimento da função representada pelo gráfico a seguir. 0 y x –3 1 3 112 8 • f é crescente para 23 < x < 1 11 2 < x < 8 • f é decrescente para 1 < x < 3 • No intervalo de 3 a 11 2 , a função não cresce nem decresce. Por essa razão, f é constante para 3 < x < 11 2 . REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 70REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 70 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 71 19. Seja f: R → R uma função definida pela lei f(x) 5 x2 2 x 1 1. Determine: a) f(0) f(0) 5 02 2 0 1 1 5 1 b) f 1 2 c) f( 2 ) f( 2 ) 5 ( 2 )2 2 2 1 1 5 3 2 2 20. Determine o conjunto-imagem da função f: A → B, sendo A 5 {22, 0, 2}, B 5 {0, 1, 2, 3, 4} e f(x) 5 x2. f(−2) 5 4; f(0) 5 0; f(2) 5 4 Im 5 {0, 4} 21. Dados os conjuntos A 5 {x [ Z | 23 < x < 2} e B 5 {x [ Z | 25 < x < 5}, determine o conjunto-imagem das funções f: A → B definidas pelas leis: a) y 5 f(x) 5 x Im 5 {y [ Z | 23< y < 2} b) y 5 f(x) 5 2x 1 1 Im 5 {y [ Z | 25< y < 5} 22. Sabendo que f: R → R é definida por f(x) 5 2x 2 8, determine quais elementos do domínio têm as seguintes imagens: a) 22 − 2 5 2x − 8 → x 5 3 b) 2 5 − 2 5 5 2x − 8 → x 5 38 10 Atividades EF09MA06 f 1 2 2 2 1 2 1 1 5 2 3 4 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 71REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 71 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 72 23. Construa o gráfico das seguintes funções f: R → R. a) f(x) 5 x 1 2 O gráfico será: 0 2 4 x y 2 b) f(x) 5 x 2 2 O gráfico será: 0 2 x y 2 c) f(x) 5 2x 1 2 O gráfico será: 0 2 6 x y 2 d) f(x) 5 2x 1 1 2O gráfico será: 0 x y 1 2 7 2 3 2 24. Um pesquisador descobriu que a população de peixes de um lago f(x) variava em função dos x meses do ano, segundo a lei f(x) 5 210x2 1 100x 1 p, em que p representa a população dos peixes no início do ano. a) Se em janeiro de 2011 a população inicial de peixes era p 5 2 000, qual seria a população do lago em abril (x 5 4) e junho (x 5 6) desse ano? f(x) 5 210x2 1 100x 1 2 000 f(4) 5 210 ? 42 1 100 ? 4 1 2 000 5 2 560 f(4) 5 210 ? 62 1 100 ? 6 1 2 000 5 2 960 b) Em que mês de 2011 a população atingiria 2 210 peixes? 2 210 5 210x2 1 100x 1 2 000 210x2 1 100x 1 2 000 2 2 210 5 0 x2 2 10x 1 21 5 0 D 5 16 → x 5 10 6 4 2 → x 5 3 (em março) e x 5 7 (em julho) 25. Determine o domínio de cada uma das seguintes funções de variáveis reais: a) f(x) 5 x2 2 3x 1 2 D 5 R b) f(x) 5 x3 D 5 R c) f(x) 5 1 xD 5 R* d) f(x) 5 1 x 2 3 x 2 3 Þ 0 → x Þ 3 → D 5 {x [ R / x Þ 3} e) f(x) 5 2x 2 7 2x 2 7 > 0 → x > 7 2 → D 5 {x [ R / x > 7 2 } f) f(x) 5 x 4 2 x 4 2 x . 0 → x , 4 → D 5 {x [ R / x , 4} REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 72REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 72 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 73 26. Qual é o domínio e a imagem de cada uma das funções representadas pelos gráficos? a) 0–5/2 –5/2 –4 5 –7 6 y x b) 0 4 –2 2 y x c) O y x 27. Determine os zeros das funções de variáveis reais. a) f(x) 5 2x 2 6 2x 2 6 5 0 → x 5 3 b) f(x) 5 3x 1 12 3x 1 12 5 0 → x 5 − 4 c) f(x) 5 x2 2 4x 2 5 D 5 36 → x 5 4 6 6 2 → x1 5 21 e x2 5 5 d) f(x) 5 2x2 1 3x 1 1 D 5 1 → x 5 23 6 1 4 → x1 5 21 e x2 5 1 2 28. Obtenha os zeros das funções de variáveis reais. a) f(x) 5 3x 1 1 2 5 3x 1 1 2 5 0 → 3x 1 1 5 5 3x 1 1 5 25 → x 5 8 (que satisfaz a equação original) b) f(x) 5 2x 1 1 x 1 4 2x 1 1 2 x 1 4 5 0 → 2x 1 1 5 x 1 4 2x 1 1 5 x 1 4 → x 5 3 (que satisfaz a equação original) 29. Calcule m para que o valor indicado de x seja o zero da função f. a) x 5 1 e f(x) 5 m2x 2 9 5 0 f(1) 5 0 → m2 2 9 5 0 → m 5 63 b) x 5 3 e f(x) 5 mx 1 3 x 1 1 5 0 f(3) 5 0 → 3m 1 1 4 5 0→ 3m 1 3 5 0 → m 5 −1 D 5 {x [ R / −7 < x < 7} Im 5 {y [ R / −4 < y < 5} D 5 R Im 5 {y [ R / y < 4} D 5 Im 5 R* REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 73REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 73 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 74 30. A partir dos gráficos, indique, se existirem, os zeros das funções. a) 0 4 1 4 –9/4 5/2 y x b) 0 1 y x c) 0 1–1 1 5 y x d) 0 2 y x 31. Faça o estudo do sinal de cada função representada nos gráficos a seguir. a) 0 2 y x b) 0 2 9/2–5/2 –5 7/2 y x y 5 0 para x 5 1 ou para x 5 4 → logo 1 e 4 são zeros da função y 5 f(x). x tal que y 5 0, logo y 5 f(x) não tem raízes reais. x tal que y 5 0, logo y 5 f(x) não tem raízes reais. y 5 0 para x 5 2 → logo 2 é zero ou raiz da função y 5 f(x). x , 2 ⇒ y . 0 x 5 2 ⇒ y 5 0 x . 2 ⇒ y, 0 −5 < x , 2 5 2 → y , 0 x 5 2 5 2 → y 5 0 2 5 2 , x (2 → y) 0 x 5 2 → y 5 0 2 , x , 7 2 → y , 0 x 5 7 2 → y 5 0 7 2 , x < 9 2 → y . 0 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 74REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 74 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 75 c) 0 1–1 1 5 y x d) y xO e) O y x f) y x0 1 32. Faça o gráfico das funçõese verifique se elas são crescentes, decrescentes ou constantes. a) f(x) 5 2x 2 1 y x1 –1 0 1 Para todo x [ R, f(x) é crescente. b) f(x) 5 22x 1 3 y x3 2 0 3 Para todo x [ R, f(x) é decrescente. 33. Faça o gráfico das funções e verifique se elas são crescentes, decrescentes ou constantes. a) f(x) 5 x2 a) f(x) 5 x2 y x0 f(x) é decrescente para x , 0 e crescente para x.0. b) f(x) 5 5 b) f(x) 5 5 x y 0 5 f(x) é constante. 21 < x < 5 → y . 0 x R → y , 0 x , 0 → y , 0 x 5 0 → y 5 0 x . 0 → y . 0 0 , x , 1 → y , 0 x5 1 → y 5 0 x . 1 → y . 0 REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 75REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO.indd 75 08/01/24 19:0008/01/24 19:00 76 Antes de iniciar o trabalho com a revisão de cada Unidade Temática, você encontrará um conjunto de páginas com orientações e atividades complementares, destinadas a tornar mais eficiente a aprendizagem e mais produtiva a recomposição dos pré-requisitos para seu melhor desenvolvimento. Professor REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 76REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 76 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 77 Grandezas e medidas O QUE VAMOS REVISAR Para ajudá-lo a melhor compreender os conceitos que serão estudados e suplantar as dificuldades de aprendizagem no 6° ano, vamos revisar nesta unidade temática: • Prefixos de unidades de medidas • Áreas e volumes em um prisma REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 77REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 77 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 UNIDADE 4 PROFESSOR 1. Prefixos de unidades de medida 2. Medidas de áreas e volume em um prisma Desenvolvimento em 2 temas REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 78REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 78 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 Desenvolvimento em 2 temasUNIDADE 4 Tema 1: Prefixos de unidades de medidas Antes de trabalhar o conteúdo, verifique o conhecimento prévio dos estudantes, fazendo questio- namentos sobre medidas as quais eles consigam acesso ou relativas a objetos que façam parte de seu cotidiano, como por exemplo: qual o comprimento de um lápis? Qual a distância aproximada da porta da sala até a mesa do professor? Qual a distância da sua cidade até uma cidade próxima?. Após essas perguntas, questione-os sobre medidas exageradamente grandes, fazendo perguntas como: quantos bytes tem uma memória de 2 gigas?. Permita que usem recursos eletrônicos para consulta e conclua esta introdução fornecendo os va- lores: 2 Gb equivalem a 2 000 000 000 de bytes. O prefixo Giga significa o mesmo que 1 milhão, e o utilizamos para facilitar a escrita e os cálculos: assim, 1.000.000.000 pode ser escrito na forma de potência de base 10. Escreva na lousa a igualdade 2 Gb = 2 ⋅ 109. Essa escrita facilitará a visua- lização e o entendimento do aluno de que Gb = 109. Informe que também temos números muito pequenos que são representados por prefixos, como o nano, que é uma parte de um bilhão (0,000000001), ou seja, é tão pequeno que se torna grande para escrever ou para calcular. O nano pode ser escrito em potência de base 10. Logo, 1 nano = 1 ⋅ 10−9. Após as explicações, apresente a tabela de prefixos fornecida no livro. Realce que todas podem ser escritas em notação científica (base 10) o que facilita a escrita e também o cálculo, já que nesse caso utilizamos regras de potência. Faça na lousa algumas operações entre potências de mesma base para que os alunos recordem tal procedimento. Destaque o produto de potências da mesma base, onde conservamos a base e adicionamos os expoentes. Exemplo: 105 3 103 = 10(5 1 3) = 108 Destaque, também, a divisão de produtos de mesma base, onde conservamos a base e subtraímos os expoentes. Exemplo: 105 3 103 = 105 2 3 = 102 Conclua com exemplos de conversão. Lembre-se de que a notação científica deve ser escrita sem- pre na forma de Mx, onde M é chamado de Mantissa e 0 < M < 10, ou seja, sempre será um número entre 0 e 10. Exemplo: 1.230.000 pode ser escrito como 1,23 3 106 Nesse caso, para termos um número entre 0 e 10, colocamos a vírgula após o 1. Verificamos que, do final do número até a atual posição, foram andadas 6 casas decimais, então o expoente é 6. 1.230.000 = 1,23 3 106 = 1,23 mega 6 casas decimais Esclareça que esse procedimento só altera a unidade, porém a nova unidade mantém o mesmo valor que a anterior. Demonstre isso fazendo a operação reversa: 1,23 3 106 = 1,23 3 1.000.000 = 1.230.000 REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 79REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 79 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 Desenvolvimento em 2 temasUNIDADE 4 O mesmo procedimento pode ser utilizado com medidas como: 0.000013 = 1,3 3 1026 = 1,3m (micro) 6 casas decimais Tema 2: Medidas de áreas e volume em um prisma Utilize as imagens fornecidas no livro para apresentar a definição de um prisma e, se possível, utilize projetor para compartilhar com os estudantes. Leve um prisma — pode ser uma caixa de suco ou de leite — para a aula. Explique que, quanto à classificação, um prisma pode ser reto ou oblíquo. A caixa que você levou representa um prisma reto e, quando ela está sobre um plano (a mesa, por exemplo), forma-se um ângulo de 90°; já no prisma oblíquo, forma-se um ângulo oblíquo. Faça um desenho na lousa ou, se possível, uma projeção. Desenhe dois ou três prismas retos como os da imagem a seguir: O prisma é um poliedro que, dentre suas características, podemos destacar que, dentre suas faces, duas são iguais (uma delas chamamos de base) e as demais são as faces laterais, que possuem formato retangular. A nomenclatura dos prismas é dada pelo nome do polígono da base. Por exemplo, o nome dos modelos que indicamos desenhar na lousa são: prisma triangular, prisma quadrangular e prisma pentagonal. Quando o prisma possui uma figura regular na base, por exemplo, um quadrado, chamamos de prisma quadrangular regular. Junto com os prismas, estudamos outros dois sólidos: o paralelepípedo e o cubo. O paralelepípedo é um prisma com todas as faces retangulares; já o cubo, destaca-se por ter suas seis faces iguais. Para explicar o cálculo da área de um prisma, você poderá levar um prisma planificado ou desenhar, na lousa, a planificação de um prisma, conforme a imagem a seguir. Este tipo de imagem permite que o estudante visualize as partes de um prisma e compreenda melhor o seu cálculo. REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 80REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 80 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 No prisma triangular regular da figura acima, temos de base um triângulo equilátero e três faces laterais com a mesma medida. A área do triângulo equilátero é dada por l2 7 4 , e área do retângulo por b x h. Logo, a área total desse prisma é dada por: Área total = 2 ? l2 7 4 + 3 ? (b x h) área lateral Dessa observação, podemos ter uma fórmula geral para a área do prisma: At = 2 ? Ab + At , onde At = área total, Ab = área da base e Al= área lateral O volume de um prisma é dado sempre em função da sua altura. Logo, o volume de um prisma sempre será a área da base vezes a sua altura. Veja: V = Ab ? h área da base REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 81REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 81 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. 78 Prefixos de unidades de medida REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 78REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 78 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 79 Algumas áreas do conhecimento lidam com comprimentos muito pequenos e precisam utilizar pre- fixos do metro, como o micrômetro e o nanômetro. O prefixo micro indica 1026 cujo símbolo é m (letra grega “mi”), portantoo micrômetro é uma uni- dade de medida que equivale a 1026 do metro e é representado por mm: 1 mm 5 1026 m Ou: 1 mm 5 1 1 000 000 m O nanômetro seria 10-9 m, ainda menor que o micrômetro. Por sua vez, outras áreas do conhecimento lidam com valores muito grandes, como as distâncias entre planetas e as interestelares. A distância de 40 000 000 000 000 000 metros entre o Sol e a estrela mais próxima do Sistema So- lar, a Próxima Centauri, que equivale a 40 ? 1015 m, pode ser escrita utilizando-se prefixo: 40 pm. No cotidiano, utilizamos várias unidades de medida já com prefixos, como as de comprimento: quilômetro (km), centímetro (cm) e milímetro (mm). A tabela a seguir contém os principais prefixos utilizados para medidas de grandezas muito pequenas ou muito grandes: Prefixo Potência de base 10 Valor decimalNome Símbolo iocto y 10−24 0,000 000 000 000 000 000 000 001 zepto z 10−21 0,000 000 000 000 000 000 001 atto a 10−18 0,000 000 000 000 000 001 femto f 10−15 0,000 000 000 000 001 pico p 10−12 0,000 000 000 001 nano n 10−9 0,000 000 001 micro m 10−6 0,000 001 mili m 10−3 0,001 centi c 10−2 0,01 deci d 10−1 0,1 100 1 deca da 101 10 hecto h 102 100 quilo k 103 1 000 mega M 106 1 000 000 giga G 109 1 000 000 000 tera T 1012 1 000 000 000 000 peta P 1015 1 000 000 000 000 000 exa E 1018 1 000 000 000 000 000 000 zeta Z 1021 1 000 000 000 000 000 000 000 iota Y 1024 1 000 000 000 000 000 000 000 000 Prefixos de unidades de medida Inicie a contextualização conversando com os estudantes sobre o tamanho de coisas muito pequenas, como o raio de um átomo, por exemplo, e sobre distâncias muito grandes, como os espaços interplanetários e interestelares. Dessa forma, eles podem visualizar a praticidade dos prefixos que estão estudando. REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 79REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 79 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 80 Medida de áreas e volume em um prisma Considere dois planos a e b paralelos, um polígono P contido em a e uma reta r concorrente aos dois. α β r B C F E DA ℘ Chamamos de prisma o sólido determinado pela reunião de todos os segmentos paralelos a r, com extremidades no polígono P e no plano b. B’ C’ β ℘’ F’ E’ D’A’ r B C F E DA α ℘ Observe que em b fica determinado um polígono P’, congruente a P. Os dois polígonos são denominados bases e seus lados, arestas das bases. A distância entre as bases recebe o nome de altura do prisma e será igual a uma aresta lateral quando esta for perpendicular à base. Aresta da Base Base Superior Aresta Lateral Face Lateral Altura Base Inferior EF09MA19 REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 80REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 80 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 81 Classificação dos prismas Além de ser especificado pelo polígono da base, um prisma pode ser classificado como: a) reto: quando as arestas laterais são perpendiculares às bases. Prisma reto pentagonal. b) oblíquo: quando não é reto. Altura Prisma oblíquo pentagonal. Um prisma é regular quando sua base é um polígono regular. Prisma reto hexagonal regular. Note que nos prismas retos as faces sempre são retângulos. Prisma Triangular Prisma Quadrangular Prisma Pentagonal Prisma Hexagonal Prisma Triangular Prisma Quadrangular Prisma Pentagonal Prisma Hexagonal Prisma Triangular Prisma Quadrangular Prisma Pentagonal Prisma Hexagonal Prisma Triangular Prisma Quadrangular Prisma Pentagonal Prisma Hexagonal REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 81REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 81 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 82 Paralelepípedos Os prismas cujas bases são paralelogramos denominam-se paralelepípedos. Todo paralelepípedo reto cuja base é um retângulo chama-se paralelepípedo retângulo ou reto- retângulo. Cubo Cubo é todo paralelepípedo retângulo com seis faces quadradas. Isto é, todas as arestas do cubo são congruentes. Área lateral de um prisma Calcula-se a área lateral de um prisma somando as áreas das faces laterais. No caso de um prisma regular, a área lateral (Sl) é dada por: Si 5 n ? (área de um retângulo) em que n é o número de arestas da base. Observe, por exemplo, a área lateral de um prisma pentagonal regular: Sl 5 5 ? (área de um retângulo) Calcula-se a área total de um prisma somando-se a área lateral (Sl) com as áreas das bases (Sb). St 5 2 ? Sb 1 Sl REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 82REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 82 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 83 Volume de um prisma Antes de estabelecermos a fórmula para o cálculo do volume de um prisma, vamos determinar o volume de um paralelepípedo retângulo. a b c a b b b b b c Para obter seu volume devemos observar que ele é proporcional a cada um de suas dimensões. Isto quer dizer que se mantivermos, por exemplo, constantes o comprimento a e a altura c e se multipli- carmos a largura b por um número natural n, o volume ficará também multiplicado por n. Este fato pode ser generalizado para qualquer número real e isto quer dizer que, mantidas constan- tes duas dimensões de um paralelepípedo retângulo, seu volume é proporcional à terceira dimen- são. Logo, sendo a, b e c as dimensões de um paralelepípedo retângulo, temos: V 5 a ? b ? c Como o produto ab é área da base, é costume dizer que o volume de um paralelepípedo retângulo é o produto da área base pela altura. V 5 Sb ? h Atividades 1. Dê cada valor a seguir em prefixos. a) 0,000 014 m 14 ? 1026 m 5 14 mm b) 96 000 s 96 ? 103 s 5 96 ks c) 640 milhões de km 640 ? 106 K 5 640 MK EF09MA18 e EF09MA19 REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 83REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 83 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 84 2. Luís leu o valor do comprimento de um dos lados de determinada caixa: 323 milímetros. Quanto é essa quantidade em metros? 323 mm 5 323 ? 1023 m 5 0,323 m 3. O planeta Júpiter se localiza após Marte no Sistema Solar, a uma distância média de 5,2 UA (unidade astronômica) do Sol. Se 1 UA 5 1,5 ? 1011 m, escreva a distância de Júpiter ao Sol em metros. Temos que 1 UA 5 1,5 ? 1011 m (em metros, unidade padrão de comprimento no SI). Portanto 5,2 UA 5 5,2 ? 1,5 ? 1011 m 5 7,8 ? 1011 m 4. Determine a área lateral de um prisma reto triangular regular de 6 cm de altura e aresta da base igual a 5 cm. A’B’ C’ AB Sb 6 cm 5 cm C A área lateral será dada por: Sl 5 3 ? 5 ? 6 → Sl 5 90 cm2 5. Determine a área lateral, a área da base, a área total e o volume de um cubo de aresta a. a a a Observe o cubo planificado: a a a a REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 84REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 84 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 85 St 5 4 ? a2 Sb 5 a2 → St 5 6a2 V 5 Sb ? h V 5 a2 ? a → V 5 a3 6. Em um prisma triangular regular, a aresta da base e a altura medem 3 cm. Determine sua área lateral. Sl 53 ? (área de um retângulo) Sl 5 6 ? 3 ? 3 → Sl 5 54 cm2 7. A área lateral de um primas pentagonal regular é 180 cm2. Sabendo que a aresta da base mede 2 cm, calcule a altura do prisma. Sl 55 ? (área de um retângulo) 180 5 5 ? 2 ?h → h 5 18 cm 8. Em um prisma triangular reto, a base é um triângulo retângulo de lados 3 cm, 4 cm e 5 cm. Determine a área lateral, a área da base e a área total do prisma, sabendo que sua altura é 2 cm. Sl 52 ? 3 1 2 ? 4 1 2 ? 5 → Sl 5 24 cm2 St 5 4 ? 3 2 1 24 → St 5 30 cm2 9. Calcule a área lateral de um prisma hexagonal regular que tem 6 cm de altura, e a aresta da base mede 4 cm. Sl 56 ? (área de um retângulo) Sl 5 6 ? 6 ? 4 → Sl 5 144 cm2 10. Um prisma reto hexagonal regular tem 5 cm de altura e a aresta da base mede 3 cm. Determine: a) a área da base; a) Área da base (hexágono regular): Sb 5 6 ? (área do triângulo equilátero) Área do triângulo equilátero 5 a2 3 4 Sb 5 6 ? 32 3 4 Sb 5 27 3 2 cm2 b) o volume; b) Volume: V 5 Sb ? h → V 5 27 3 2 ? 5 V 5 135 3 2 cm3 c) a área lateral. c) Área lateral:Sl 5 6 ? (área de um retângulo) Sl 5 6 ? 3 ? 5 → Sl 5 90 cm2 REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 85REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO.indd 85 08/01/24 19:0208/01/24 19:02 86 Antes de iniciar o trabalho com a revisão de cada Unidade Temática, você encontrará um conjunto de páginas com orientações e atividades complementares, destinadas a tornar mais eficiente a aprendizagem e mais produtiva a recomposição dos pré-requisitos para seu melhor desenvolvimento. Professor REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 86REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 86 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 87 O QUE VAMOS REVISAR Para ajudá-lo a melhor compreender os conceitos que serão estudados e suplantar as dificuldades de aprendizagem no 6° ano, vamos revisar nesta unidade temática: • Probabilidade de eventos aleatórios • Tipos de pesquisas • Tipos de gráficos Probabilidade e estatística REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 87REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 87 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 UNIDADE 5 PROFESSOR 1. Probabilidade 2. Pesquisa: planejamento, execução e divulgação Desenvolvimento em 2 temas REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 88REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 88 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 Desenvolvimento em 2 temasUNIDADE 5 Tema 1: Probabilidade Neste tópico, abordaremos os conceitos de probabilidade e estatística. É importante que o aluno compreenda que estas são duas áreas inter relacionadas da Matemática, que desempenham um papel fundamental em diversas áreas do conhecimento e de aplicações práticas. Converse com os estudantes acerca das características dos estudos probabilísticos. Informe que a probabilidade é o estudo da incerteza e da aleatoriedade, a qual lida com a quantificação da incer- teza e a análise de eventos incertos. De forma dinâmica e utilizando exemplos, apresente os principais conceitos de probabilidade: 1. Experimento aleatório: um experimento aleatório é um processo cujo resultado é incerto. Exemplo: lançar um dado; jogar uma moeda; medir a temperatura diariamente; retirar uma car- ta do baralho; entre outros. 2. Espaço amostral: o espaço amostral é o conjunto de todos os resultados possíveis de um expe- rimento aleatório. Por exemplo, no lançamento de um dado de seis faces, o espaço amostral é Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}. 3. Evento: trata-se de um subconjunto do espaço amostral que descreve um resultado específico ou uma coleção de resultados. Por exemplo, no lançamento de um dado, o evento “obter um número par” pode ser representado por {2, 4, 6}. 4. Probabilidade de um evento: trata-se da medida da chance em que um evento ocorre. A proba- bilidade é expressa com um número entre 0 (evento impossível) e 1 (evento certo). 5. Lei dos Grandes Números: trata-se de um princípio que afirma que, à medida que o número de tentativas (ou experimentos) aumenta, a frequência relativa de um evento se aproxima de sua probabilidade teórica. Analise a compreensão e aprendizagens dos alunos sobre a temática e, se possível, amplie as reflexões apresentando algumas regras essenciais da probabilidade. Seguem: Regra da soma (ou Regra da união): Seja A e B dois eventos mutuamente exclusivos (não podem ocorrer simultaneamente), a probabilidade de pelo menos um deles ocorrer é dada por P(A ∪ B)= P(A) + P(B). Regra geral da soma Para eventos quaisquer A e B, a probabilidade de pelo menos um deles ocorrer é dada por P(A ∩ B) = P(A) + P(B) - P(A ∩ B), onde P(A ∩ B) é a probabilidade de ambos os eventos, A e B, ocorrerem. Regra do complemento A probabilidade do evento complementar de A (não A) é P(A’) = 1 - P(A). Regra da multiplicação (ou Regra da interseção) Seja A e B dois eventos quaisquer, a probabilidade de ambos os eventos, A e B, ocorrerem, é dada por P(A ∩ B) = P(A) ? P(B | A), onde P(B | A) é a probabilidade de B ocorrer, dado que A ocorreu. Regra geral da multiplicação Para eventos quaisquer A e B, P(A ∩ B) = P(A) ? P(B | A) = P(B) ? P(A | B). REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 89REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 89 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 Desenvolvimento em 2 temasUNIDADE 5 Essas regras são utilizadas para calcular e interpretar probabilidades em uma variedade de contextos, desde experimentos simples até análises estatísticas complexas. Evidencie que a probabilidade de eventos aleatórios é uma ferramenta poderosa para entender, modelar e prever eventos incertos, e que é uma parte essencial da teoria da probabilidade. Além disso, ela é utilizada em uma variedade de contextos e para tomar decisões baseadas em dados de riscos. Tema 2: Pesquisa: planejamento, execução e divulgação Ao iniciar a abordagem do tema Pesquisa: planejamento, execução e divulgação, enfatize a importância de conhecer os processos estatísticos. Esclareça que a estatística é o estudo de como coletar, organizar, analisar, interpretar e apresentar dados. Por meio destes estudos, é possível tirar conclusões e tomar decisões com base em informações quantitativas. De forma dinâmica esclareça alguns conceitos-chave da estatística: 1. Coleta de Dados: a primeira etapa de uma pesquisa é coletar dados relevantes para um estudo ou problema. Isso pode envolver pesquisas, experimentos, observações e análises de registros existentes. 2. Análise de dados: depois de coletar os dados, a estatística fornece uma variedade de técnicas para resumir e analisar as informações, incluindo medidas de tendência central, dispersão, regressão e inferência estatística. 3. Inferência estatística: envolve uma generalização de conclusões a partir de uma amostra de dados para uma população maior. Isso inclui a construção de intervalos de confiança e a realização de testes de hipóteses. 4. Apresentação de dados: as técnicas estatísticas mais utilizadas para representar dados de uma pesquisa é a utilização de gráficos e tabelas. Essas ferramentas facilitam a compreensão e a comunicação das informações. Para ampliar essa abordagem, proponha que os estudantes realizem pesquisas de modo a aplicar os conceitos apresentados. Se possível, leve-os à sala de informática e solicite que coloquem os dados coletados em uma tabela (com ou sem agrupamentos) e que representem essas informações graficamente. Aproveite o momento para elucidar a preferência ou utilização de alguns tipos de gráficos: REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 90REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 90 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 Gráfico cartesiano: consiste em duas linhas perpendiculares que se cruzam em ponto comum chamado de origem (0, 0). Essas duas linhas são chamadas de eixos. Os valores nos eixos são números reais, e eles são usados para representar as coordenadas de pontos no plano. Cada ponto no plano é representado por um par ordenado (x, y), onde “x” é a coordenada no eixo horizontal e “y” é a coordenada no eixo vertical. Gráfico de linhas: um gráfico de linhas é muito usado para representar dados de uma série ao longo de um período de tempo ou em uma sequência ordenada. Nesse gráfico, os dados são representados por pontos que são conectados por segmentos de linha, formando uma linha contínua. Os gráficos de linhas são amplamente utilizados para mostrar tendências, variações e mudanças em dados ao longo do tempo. Eles são particularmente eficazes quando se deseja visualizar a evolução de uma variável ao longo. Gráfico de barras simples: nesse tipo de gráfico, as categorias ou valores são exibidos no eixo horizontal (eixo x), enquanto a altura das barras representa a medida correspondente no eixo vertical (eixo y). Cada barra é independente e não se sobrepõe às outras. Esse tipo de gráfico é comumente usado para mostrar dados discretos ou categorizados, como a quantidade de vendas de produtos, a distribuição de idades em uma população, ou a frequência de ocorrência de eventos.Gráfico de barras duplas: é um gráfico de barras agrupadas. Neste tipo de gráfico, é feita a comparação de duas ou mais séries de dados diferentes, geralmente categorizadas da mesma forma, lado a lado. Gráfico de setor: um gráfico de setor é um gráfico circular utilizado para representar distribuição de categorias ou valores em relação a um todo, especialmente quando se lida com porcentagens. Eles são úteis para representar categorias ou variáveis discretas em que a ênfase está na comparação de proporções ou na ilustração da distribuição relativa de elementos. Nesse ponto, mostre aos alunos, utilizando exemplos, que a escolha de um gráfico é uma etapa importante para representar os dados coletados. Fomente discussões acerca do uso de gráficos em pesquisas de jornais, buscando verificar, com os estudante, se os gráficos e tabelas foram utilizados de forma adequada e se trouxeram facilidade na interpretação dos dados. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 91REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 91 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 88 Probabilidade de eventos aleatórios Em um experimento aleatório, dois eventos são independentes quando a ocorrência de um não causa nenhum efeito sobre a probabilidade no outro. O experimento aleatório de obter cara ou coroa ao lançar uma moeda, por exemplo, caracteriza eventos independentes, pois obter uma face em uma jogada não afeta o resultado da jogada seguinte. Obter cara em uma jogada não afeta o resultado da próxima jogada. Já eventos dependentes são aqueles em que o resultado de um afeta a probabilidade de se obter o outro. Por exemplo, consideremos um baralho comum de 52 cartas. Definimos A como o evento de tirar uma carta de ouros, e B como o evento de tirar uma carta de paus. A probabilidade de o evento A ocorrer, sabendo que há 13 cartas de cada naipe, é: P(A) 5 13 52 5 0,25 ou 25% Como a primeira carta retirada não é devolvida para o baralho, o número de cartas disponíveis diminui para 51. Assim, a probabilidade de o evento B ocorrer será: P(B) 5 13 51 5 0,255 ou 25,5% Note, então, que a probabilidade de o segundo caso ocorrer é diferente da do primeiro caso, pois o espaço amostral foi alterado. Adobe Stock Ad ob e St oc k EF09MA20 Neste tópico, retomamos o conceito de experimento aleatório para aprofundar o cálculo da probabilidade em eventos independentes e eventos dependentes. Se possível, leve uma moeda, um dado comum e um baralho para a classe, a fim de simular os dois tipos de eventos na prática e calcular as probabilidades relacionadas. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 88REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 88 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 89 VIDEOAULA PARA AJUDÁ-LO A COMPREENDER MELHOR ESSE CONTEÚDO, ASSISTA À VIDEOAULA. DEPOIS, UTILIZE O QUE APRENDEU PARA RESOLVER AS ATIVIDADES PROPOSTAS PELO PROFESSOR E SIGA AS ORIENTAÇÕES PARA A REALIZAÇÃO DAS ATIVIDADES. Tipos de gráficos EF09MA21, EF09MA22 e EF09MA23 REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 89REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 89 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 90 Para representar o resultado de uma pesquisa estatística, podemos tratar os dados com as medidas de tendência centrais, como média, moda e mediana, e usar recursos com tabelas e gráficos, dei- xando a informação mais fácil de ser interpretada. Veículos de comunicação, como jornais, revistas e internet, utilizam-se extensivamente de tabelas e gráficos em reportagens e notícias, associando a eles ilustrações que os tornam mais agradáveis e de mais fácil compreensão pelo público leitor. Tabelas As tabelas são produzidas dispondo-se os dados em linhas e colunas, de tal maneira que se possa observar a relação entre eles. A organização de uma tabela deve sempre objetivar o maior conforto possível em sua leitura e traduzir as grandes categorias de variáveis envolvidas no fenômeno estudado. Tabelas também são úteis para a apresentação de variáveis de forma ordenada, como a apresentada a seguir, que mostra as 12 carreiras mais escolhidas em um ano de uma universidade pública: Carreira Inscrições Medicina 159 428 Engenharia 139 414 Direito 95 335 Administração 64 276 Ciências Biológicas 49 999 Comunicação Social 43 072 Letras 36 020 Educação Física 35 636 Pedagogia 34 234 Psicologia 34 077 Ciência da Computação 31 150 Note que, nesse caso, os valores foram postos do maior para o menor na segunda coluna. Gráficos cartesianos Os gráficos cartesianos são utilizados quando dispomos de duas variáveis e desejamos representar uma delas em função da outra. É a forma mais elementar de representação gráfica em dois eixos coordenados e fundamental para a compreensão da grande maioria dos demais tipos de gráficos. Tipos de gráficos Para auxiliar no aprofundamento das habilidades relacionadas ao uso de tabelas e gráficos, selecione algumas notícias que apresentem resultados de pesquisas por meio de gráficos ou infográficos, a fim de que os estudantes os analisem. O site do Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística, o IBGE, é uma excelente fonte para conseguir pesquisas mais recentes. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 90REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 90 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 91 O gráfico a seguir apresenta no eixo das ordenadas a temperatura média da superfície da Terra e, no das abscissas, décadas dos séculos XIX a XXI. 1 840 -0,6 -0,4 -0,2 0 0.2 0.4 0.6 1 860 1 880 1 900 V A R . D A T EM PE R A TU R A º (C ) ANO 1 920 1 940 1 960 1 980 2 000 2 020 Fonte: https://www.researchgate.net/figure/Figura-28- Variacoes-da-temperatura-na-superficie-da-Terra-ao-longo- dos-ultimos-140-anos_fig3_228548814 Gráficos de linhas Este tipo de gráfico é uma simplificação do gráfico cartesiano, no qual se utiliza uma linha poligonal para representar a tendência de variação (crescimentos e decrescimentos) dos dados relativos a determinada informação. Veja o gráfico que mostra a evolução do desmatamento da Amazônia entre 2012 e 2021. Desmatamento acumulado de janeiro a dezembro (km2) 2012 1 769 2013 2014 2 995 3 098 3 646 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 1 000 2 000 3 000 4 000 5 000 6 000 7 000 8 000 9 000 10 000 11 000 1 144 2 337 5 375 6 200 8 096 10 362 Fonte: Instituto de Pesquisa Ambiental da Amazônia - Ipam - Relatório Anual 2022 - pag. 43 Gráficos de barras e colunas Os gráficos de barras também são uma variação do gráfico cartesiano. Neles, os dados são repre- sentados por retângulos proporcionais aos valores da variável em causa, dispostas vertical ou hori- zontalmente. Os retângulos podem também ser substituídos por formas prismáticas, cilíndricas ou mesmo por desenhos que sejam mais adequados à informação que se deseja transmitir. Via de regra, esses gráficos são utilizados para apresentar evoluções do fenômeno estudado ou para mostrar a distribuição de diferentes categorias existentes em uma população. Observe os exemplos a seguir. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 91REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 91 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 92 a) Gráfico de barras da população estimada do Brasil de 2010 a 2022. Estimativa da população brasileira: 2010 - 2022 Po p u la çã o ( em m ilh õ es ) 2010 194,9 2011 2012 200,00 201,7 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020 2021 2022 180 185 190 195 200 205 210 215 220 196,6 203,5 205,2 206,8 208,5 211,8 210,1 213,3 214,8 198,3 Fonte: IBGE b) Gráfico de barras horizontais com a estimativa da população nos 10 países mais populosos, em 2017 e em 2100. 2017 População Onde estão os 10 países mais populosos do mundo no �m do século China Índia Indonésia Paquistão Brasil Nigéria Bangladesch Rússia Japão 1 2 Nº 3 4 5 6 7 8 9 10 2100 População EUA 3 Nº 1 4 7 5 13 2 25 19 38 732 milhões 1,09 bilhão 336 milhões229 milhões 248 milhões 165 milhões 791 milhões 81 milhões 106 milhões 60 milhões128 milhões 146 milhões 157 milhões 206 milhões 212 milhões 214 milhões 258 milhões 325 milhões 1,38 bilhão 1,4 bilhão Fonte: Veja - Ed. Abril - 11.jul.2022 c) Gráfico de barras múltiplas, utilizado para a comparação de duas ou mais variáveis partícipes da mesma informação gráfica. Observe o exemplo do uso de barras múltiplas a partir da tabela com os dados do Censo 2010 do IBGE. A partir dela, podemos montar uma nova tabela da qual constam apenas os dados das regiões brasileiras em milhões de habitantes, distribuídos por sexo. Veja a seguir. Grandes Regiões e Unidades da Federação População residente Total Total Homens Mulheres Nordeste 15 864 454 8 004 915 7 859 539 Sudeste 53 081 950 25 909 046 27 172 904 Sul 80 364 410 39 076 647 41 287 763 Centro-Oeste 27 386 891 13 436 411 13 950 480 Norte 14 058 094 6 979 971 7 078 123 Fonte: IBGE, Censo Demográfico 2010. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 92REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 92 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 93 A visualização da tabela e a compreensão das relações entre seus dados ficam muito mais fáceis com o uso de gráficos de barras múltiplas. Veja: TOTAL HOMENS MULHERES 10 000 000 20 000 000 30 000 000 40 000 000 50 000 000 60 000 000 70 000 000 80 000 000 90 000 000 Norte Nordeste Sudeste Sul Centro-Oeste Gráficos de setores Bastante utilizados nos mais diversos meios de comunicação, os gráficos de setores não se ba- seiam na representação cartesiana. Nesse tipo de gráfico, também chamado de gráfico em pizza, um círculo representa o total dos dados do fenômeno estudado. Esse círculo é dividido em setores proporcionais às parcelas das variáveis que compõem o total. Em geral, gráficos de setores são ex- pressos em porcentagens. Veja, no gráfico da distribuição da população brasileira por idade em 2021, como a utilização de gráficos de setores é útil para visualizarmos distribuições percentuais. Distribuição da população brasileira, em 2021 60 a 64 anos 4,5% 65 anos ou mais 10,2% 30 a 59 anos 41,4% 0 a 13 anos 19,3% 14 a 17 anos 5,8% 18 a 29 anos 18,9% Fonte: G1. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 93REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 93 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 94 1. Em uma turma de 25 estudantes, cinco serão escolhidos para representar a turma em uma feira de ciências estadual. Os nomes de cada estudante foram colocados em uma urna, e a escolha se dará por sorteio. Nesse caso: a) Inicialmente, qual a probabilidade que cada estudante tem de ser sorteado? Inicialmente: 1 25 5 4 100 5 ou 4% b) Ao ser escolhido o primeiro representante, a probabilidade de os estudantes restantes serem escolhidos continua a mesma, fica menor ou maior que 4%? Ficará um pouco maior, pois o espaço amostral diminuiu. 2. Imagine que, em uma linha de produção de garrafas PET, foi constatado que a cada 1 500 garrafas produzidas, 70 saíam sem tampa. Nesse contexto: a) Em um lote de 9 000 garrafas, quantas não terão tampa? Temos 9 000 1 500 5 6, portanto no lote de 9 000 há 6 ? 70 5 420 garrafas sem tampas. b) Retirando uma garrafa de maneira aleatória de um lote de 1 500 garrafas, qual a probabilidade de pegar uma garrafa sem tampa? P(E) 5 70 1 500 5 6 ou 4,7%. 3. Em uma quermesse, uma barraca propõe um jogo no qual se utilizam uma roleta e bolinhas de gude. Se a roleta parar em um número par, o jogador poderá pegar uma bolinha de gude de dentro de um saco. A roleta e o saco de bolinhas de gude estão representados na figura abaixo. 2 6 1 4 8 10 1 4. Os prêmios são distribuídos às pessoas que pegam uma bolinha de gude preta. Sueli jogou uma vez. Qual é a probabilidade de Sueli ganhar um prêmio? a) Impossível. b) Não muito provável. c) Cerca de 50% de probabilidade. d) Muito provável. e) Certeza. Atividades Ao girar a roleta, é bastante provável que Sueli tire um número par, pois, dos 6 números, 5 são pares P 5 1 243 > 0,83 , ou seja, 83%. O saco de bolinhas de gude contém 6 bolinhas pretas e 14 bolinhas brancas, totalizando 20 bolinhas, portanto a probabilidade é P 5 6 20 5 30 100 5 0,30 ou 30%. Donde conclui-se que a probabilidade de Sueli ganhar um prêmio é baixa. EF09MA20, EF09MA21, EF09MA22 e EF09MA23 Sempre que possível, separe algumas atividades para os estudantes resolverem em pequenos grupos focais, nos quais possam ajudar-se mutuamente nas resoluções, o que será útil para seu desenvolvimento no processo de ensino e aprendizagem. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 94REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 94 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 95 5. Roberto vai retirar um bombom de um saco sem olhar. O gráfico abaixo mostra o número de bombons de cada cor contidos no saco. verm elh o Laran ja A m arelo V erd e A zu l R o sa R o xo M arro m 0 2 4 6 8 Qual é a probabilidade de Roberto pegar um bombom vermelho? a) 10% b) 20% c) 25% d) 50% 6. Analise o gráfico a seguir sobre o uso de terras no Brasil e responda as questões propostas. OUTROS 57,7% 3,5% 66,3% 20,5% VEGETAÇÃO PRESERVADA NOS IMÓVEIS RURAIS 13,2% PLASTAGENS PLANTADAS 8,0% PLASTAGENS NATIVAS 13,1% VEGETAÇÃO NATIVA EM UNIDADES DE CONSERVAÇÃO 18,9% VEGETAÇÃO NATIVA EM TERRAS DEVOLUTAS E NÃO CADASTRADAS 13,8% VEGETAÇÃO NATIVA EM TERRAS INDÍGENAS 9,0% LAVOURAS E FLORESTAS PLANTADAS 3,5% CIDADES INFRAESTRUTURA E OUTROS PR O PR IE D A D ES R U R A IS V EG ETA Ç Ã O N A TIV A Fonte: SFB, SICAR, EMBRAPA, IBGE, MMA, FUNAI, DNIT, ANA, MPOG a) Qual a porcentagem das terras brasileiras como propriedades rurais? 50,7 % b) Levante hipóteses sobre o que representa os 3,5% do gráfico caracterizados por “Outros”. Hipótese possível: são áreas de uso urbano para moradias, lazer, infraestrutura etc. c) Qual a diferença percentual entre as pastagens plantadas e as nativas? 13,2% – 8,0% 5 5,2% O espaço amostral é: n(V) 5 6 1 5 13 1 3 1 2 1 4 1 2 15 5 30 Pelo gráfico, há 6 bombons vermelhos, então a probabilidade será: P(E) 5 n(E) n(V) 5 6 30 5 0,20 ou 20%. REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 95REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 95 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 96REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO.indd 96 08/01/24 19:0408/01/24 19:04 MATEMÁTICA Ensino médio 1a SÉRIE M A TETM Á TIC A 1 a SÉRIE PROFESSOR CAPAS_LOMBADA_MATEMATICA_PROFESSOR.indd 9CAPAS_LOMBADA_MATEMATICA_PROFESSOR.indd 9 27/12/23 15:3327/12/23 15:33 REVER E APRENDER_MAT_1SERIE_EM_INICIAIS_PROFESSOR_001_005_REV8 REVER E APRENDER_Unidade_1_006a017_REV8_NOVO REVER E APRENDER_Unidade_2_018a051_REV8_NOVO REVER E APRENDER_Unidade_3_052a075_REV8_NOVO REVER E APRENDER_Unidade_4_076a085_REV8_NOVO REVER E APRENDER_Unidade_5_086a096_REV8_NOVO