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1 Aeronáutica Cadetes do Ar 2.1 NOÇÕES DE CONJUNTOS 2.1.1 Igualdade de conjuntos. 2.1.2 Subconjuntos. 2.1.3 Operações com conjuntos: interseção e reunião. 2.1.4 Resolução de problemas. ................... 1 2.2 CONJUNTOS NUMÉRICOS 2.2.1 Conjunto dos números naturais: propriedades, operações, números primos e compostos, divisibilidade, decomposição em fatores primos, múltiplos e divisores, máximo divisor comum (m.d.c.), mínimo múltiplo comum (m.m.c.) e resolução de problemas. 2.2.2 Conjunto dos números inteiros: propriedades, operações, divisibilidade, múltiplos e divisores e resolução de problemas. 2.2.3 Conjunto dos números racionais: propriedades, operações, equivalência de frações, representação decimal e fracionária, números decimais periódicos (dízimas periódicas), comparação de frações e resolução de problemas. 2.2.4 Conjunto dos números reais: propriedades, operações, representação na reta real, relação de ordem e resolução de problemas. .............................. 12 2.3 POLINÔMIOS 2.3.1 Definição. 2.3.2 Adição, subtração, multiplicação e divisão de polinômios numa única variável. 2.3.3 Noção intuitiva do conceito de “zeros” de um polinômio. ............................................................................................................................... 56 2.4 CÁLCULO ALGÉBRICO 2.4.1 Operações com expressões algébricas. 2.4.2 Produtos notáveis. 2.4.3 Fatoração. 2.4.4 Frações algébricas. 2.4.5 Resolução de problemas. ............ 66 2.5 EQUAÇÕES DE 1º GRAU 2.5.1 Resolução de equação de 1º grau. 2.5.2 Resolução de sistema de equações de 1º grau. 2.5.3 Resolução de problemas redutíveis a equação de 1º grau. 2.5.4 Resolução de problemas redutíveis a sistema de equações de 1º grau. 2.5.5 Inequações de 1º grau. 2.5.6 Resolução de problemas envolvendo inequações de 1º grau... 69 2.6 EQUAÇÕES DE 2º GRAU 2.6.1 Resolução de equação de 2º grau. 2.6.2 Resolução de problemas redutíveis a equação de 2º grau. 2.6.3 Equações irracionais. 2.6.4 Equações biquadradas. .......................................................................................................................... 88 2.7 FUNÇÕES 2.7.1 Noção intuitiva e definição. 2.7.2 Notação de função. 2.7.3 Domínio, imagem e contradomínio. 2.7.4 Função polinomial do 1º grau: definição, propriedades, zero ou raiz da função, estudo da variação do sinal e gráfico. 2.7.5 Função polinomial do 2º grau: definição, propriedades, zeros ou raízes da função, coordenadas do vértice, estudo de máximo e mínimo, estudo da variação do sinal e gráfico. 2.7.6 Resolução de problemas envolvendo função de 1º grau. 2.7.7 Resolução de problemas envolvendo função de 2º grau. ............... 101 2.8 GEOMETRIA PLANA 2.8.1 Conceitos fundamentais. 2.8.2 Polígonos: definições, elementos, diagonais, ângulo interno e ângulo externo; 2.8.3 Triângulos: conceito, elementos e classificação; medianas e baricentro; bissetrizes e incentro; alturas e ortocentro; mediatrizes e circuncentro; 2.8.4 Quadriláteros: definição, elementos, propriedades e consequências; 2.8.5 Círculo e circunferência: definição e diferenciação; propriedades de arcos, ângulos e cordas; relações métricas. 2.8.6 Segmentos proporcionais. 2.8.7 Feixe de paralelas. 2.8.8 Teorema de Tales. 2.8.9 Congruência e semelhança de triângulos. 2.8.10 Relações métricas no triângulo retângulo. 2.8.11 Relações métricas em um triângulo qualquer. 2.8.12 Projeção ortogonal. 2.8.13 Transformações geométricas elementares: translação, rotação e simetria. 2.8.14 Razões trigonométricas no triângulo retângulo. 2.8.15 Razões trigonométricas em um triângulo qualquer. 2.8.16 Cálculo de perímetro. 2.8.17 Comprimento de circunferência. 2.8.18 Áreas de superfícies planas. 2.8.19 Polígonos regulares. 2.8.20 Medidas de comprimento, de área, de capacidade e de volume: transformações. 2.8.21 Volume de paralelepípedo reto retângulo. 2.8.22 Resolução de problemas. .......................................................................................... 124 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 2 2.9 RAZÕES, PORCENTAGENS E NOÇÕES BÁSICAS DE MATEMÁTICA FINANCEIRA 2.9.1 Razões e proporções. 2.9.2 Números e grandezas proporcionais. 2.9.3 Regra de três simples e composta. 2.9.4 Porcentagens. 2.9.5 Juros simples. 2.9.6 Resolução de problemas. ........................................................................................................................... 195 2.10 NOÇÕES DE ESTATÍSTICA BÁSICA 2.10.1 Tabelas. 2.10.2 Representações gráficas: barras, colunas, setores, linhas e pictogramas. 2.10.3 Média aritmética simples e ponderada. ........................................................................................................................... 241 2.11 CONTAGEM E PROBABILIDADE 2.11.1 Noções de contagem. 2.11.2 Noções de probabilidade. ....................................................................................................................... 263 Olá Concurseiro, tudo bem? Sabemos que estudar para concurso público não é tarefa fácil, mas acreditamos na sua dedicação e por isso elaboramos nossa apostila com todo cuidado e nos exatos termos do edital, para que você não estude assuntos desnecessários e nem perca tempo buscando conteúdos faltantes. Somando sua dedicação aos nossos cuidados, esperamos que você tenha uma ótima experiência de estudo e que consiga a tão almejada aprovação. Pensando em auxiliar seus estudos e aprimorar nosso material, disponibilizamos o e-mail professores@maxieduca.com.br para que possa mandar suas dúvidas, sugestões ou questionamentos sobre o conteúdo da apostila. Todos e-mails que chegam até nós, passam por uma triagem e são direcionados aos tutores da matéria em questão. Para o maior aproveitamento do Sistema de Atendimento ao Concurseiro (SAC) liste os seguintes itens: 01. Apostila (concurso e cargo); 02. Disciplina (matéria); 03. Número da página onde se encontra a dúvida; e 04. Qual a dúvida. Caso existam dúvidas em disciplinas diferentes, por favor, encaminhar em e-mails separados, pois facilita e agiliza o processo de envio para o tutor responsável, lembrando que teremos até três dias úteis para respondê-lo(a). Não esqueça de mandar um feedback e nos contar quando for aprovado! Bons estudos e conte sempre conosco! Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 1 CONJUNTOS Conjunto1 é uma reunião ou agrupamento, que poderá ser de pessoas, seres, objetos, classes…, dos quais possuem a mesma característica e nos dá ideia de coleção. Noções Primitivas Na teoria dos conjuntos, três noções são aceitas sem definições: - Conjunto; - Elemento; - E a pertinência entre um elemento e um conjunto. Um cacho de bananas, um cardume de peixes ou uma porção de livros são todos exemplos de conjuntos pois possuem elementos. Um elemento de um conjunto pode ser uma banana, um peixe ou um livro. Convém frisar que um conjunto pode ele mesmo ser elemento de algum outro conjunto. Em geral indicaremos os conjuntos pelas letras maiúsculas A, B, C, ..., X, e os elementos pelas letras minúsculas a, b, c, ..., x, y, ..., embora não exista essa obrigatoriedade. A relação de pertinência que nos dá um relacionamento entre um elemento e um conjunto. Se x é um elemento de um conjunto A, escreveremos x∈A. Lê-se: x é elemento de A ou x pertence a A. Se x não é um elemento de um conjunto A, escreveremos xA. Lê-se x não é elemento de A ou x não pertence a A. Como Representar um Conjunto 1) Pela designação de seus elementos Escrevemos os elementos entre chaves, separando os por vírgula. Exemplos: {a, e, i, o, u} indica o conjunto formado pelas vogais {1, 2, 5,10} indica o conjunto formado pelos divisores naturais de 10. 2) Pela sua característica Escrevemos o conjunto enunciando uma propriedade ou característica comum de seus elementos. Assim sendo,o conjunto dos elementos x que possuem a propriedade P é indicado por: {x, | (tal que) x tem a propriedade P}. Exemplos: - {x| x é vogal} é o mesmo que {a, e, i, o, u}. - {x | x são os divisores naturais de 10} é o mesmo que {1, 2, 5,10}. 3) Pelo diagrama de Venn-Euler Os elementos do conjunto são colocados dentro de uma figura em forma de elipse, chamada diagrama de Venn. 1 GONÇALVES, Antônio R. - Matemática para Cursos de Graduação – Contexto e Aplicações IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática Elementar – Vol. 01 – Conjuntos e Funções 2.1 NOÇÕES DE CONJUNTOS 2.1.1 Igualdade de conjuntos. 2.1.2 Subconjuntos. 2.1.3 Operações com conjuntos: interseção e reunião. 2.1.4 Resolução de problemas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 2 Exemplos: - Conjunto das vogais - Conjunto dos divisores naturais de 10 Igualdade de Conjuntos Dois conjuntos A e B são ditos iguais (ou idênticos) se todos os seus elementos são iguais, e escrevemos A = B. Caso haja algum que não o seja, dizemos que estes conjuntos são distintos e escrevemos A ≠ B. Exemplos: a) A = {3, 5, 7} e B = {x| x é primo e 3 ≤ x ≤ 7}, então A = B. b) B = {6, 9,10} e C = {10, 6, 9}, então B = C, note que a ordem dos elementos não altera a igualdade dos conjuntos. Tipos de Conjuntos - Conjunto Universo Reunião de todos os conjuntos que estamos trabalhando. Exemplo: Quando falamos de números naturais, temos como Conjunto Universo os números inteiros positivos. - Conjunto Vazio Conjunto vazio é aquele que não possui elementos. Representa-se por 0 ou, simplesmente { }. Exemplo: A = {x| x é natural e menor que 0}. - Conjunto Unitário Conjunto caracterizado por possuir apenas um único elemento. Exemplos: - Conjunto dos números naturais compreendidos entre 2 e 4. A = {3}. - Conjunto dos números inteiros negativos compreendidos entre -5 e -7. B = {- 6}. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 3 - Conjuntos Finitos e Infinitos Finito: quando podemos enumerar todos os seus elementos. Exemplo: Conjuntos dos Estados da Região Sudeste, S= {Rio de Janeiro, São Paulo, Espirito Santo, Minas Gerais}. Infinito: contrário do finito. Exemplo: Conjunto dos números inteiros, Z = {..., -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, ...}. A reticências representa o infinito. Relação de Pertinência A pertinência é representada pelo símbolo ∈ (pertence) ou conjunto. Exemplo: Seja o conjunto B = {1, 3, 5, 7} 1∈ B, 3 ∈ B, 5 ∈ B 2 B , 9 B Subconjuntos Quando todos os elementos de um conjunto A são também elementos de um outro conjunto B, dizemos que A é subconjunto de B. Podemos dizer ainda que subconjunto é quando formamos vários conjuntos menores com as mesmas caraterísticas de um conjunto maior. Exemplos: - B = {2, 4} ⊂ A = {2, 3, 4, 5, 6}, pois 2 ∈ {2, 3, 4, 5, 6} e 4 ∈ {2, 3, 4, 5 ,6} - C = {2, 7, 4} A = {2, 3, 4, 5, 6}, pois 7 {2, 3, 4, 5, 6} - D = {2, 3} ⊂ E = {2, 3}, pois 2 ∈ {2, 3} e 3 ∈ {2, 3} DICAS: 1) Todo conjunto A é subconjunto dele próprio; 2) O conjunto vazio, por convenção, é subconjunto de qualquer conjunto; 3) O conjunto das partes é o conjunto formado por todos os subconjuntos de A. Exemplo: Pegando o conjunto B acima, temos as partes de B: B= {{ },{2},{4},B} Podemos concluir com essa propriedade que: Se B tem n elementos, então B possui 2n subconjuntos e, portanto, P(B) possui 2n elementos. Se quiséssemos saber quantos subconjuntos tem o conjunto A = {2, 3, 4, 5, 6}, basta calcularmos aplicando o fórmula: Números de elementos(n)= 5 → 2n = 25 = 32 subconjuntos, incluindo o vazio e ele próprio. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 4 Relação de Inclusão Deve ser usada para estabelecer a relação entre conjuntos com conjuntos, verificando se um conjunto é subconjunto ou não de outro conjunto. Representamos as relações de inclusão pelos seguintes símbolos: ⊂→Está contido ⊃→Contém ⊄→Não está contido ⊅→Não contém Exemplo: Seja A = {0, 1, 2, 3, 4, 5} e B = {0, 2, 4} Dizemos que B ⊂ A ou que A ⊃ B Operações com Conjuntos - União de conjuntos A união (ou reunião) dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A ou a B. Representa-se por A U B. Simbolicamente: A U B = {x | x∈A ou x∈B} Exemplos: - {2, 3} U {4, 5, 6} = {2, 3, 4, 5, 6} - {2, 3, 4} U {3, 4, 5} = {2, 3, 4, 5} - {2, 3} U {1, 2, 3, 4} = {1, 2, 3, 4} - {a, b} U = {a, b} - Intersecção de conjuntos A intersecção dos conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem, simultaneamente, a A e a B. Representa-se por A∩B. Simbolicamente: A∩B = {x | x ∈ A e x ∈ B} Exemplos: - {2, 3, 4} ∩ {3, 5} = {3} - {1, 2, 3} ∩{2, 3, 4} = {2, 3} - {2, 3} ∩{1, 2, 3, 5} = {2, 3} - {2, 4} ∩{3, 5, 7} = Observação: Se A∩B = , dizemos que A e B são conjuntos disjuntos. - Propriedades dos conjuntos disjuntos 1) A U (A ∩ B) = A 2) A ∩ (A U B) = A 3) Distributiva da reunião em relação à intersecção: A U (B U C) = (A U B) ∩ (A U C) 4) Distributiva da intersecção em relação à união: A ∩ (B U C) = (A ∩ B) U (A ∩ C) Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 5 - Número de Elementos da União e da Intersecção de Conjuntos Dados dois conjuntos A e B, como vemos na figura abaixo, podemos estabelecer uma relação entre os respectivos números de elementos. 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) Note que ao subtrairmos os elementos comuns (𝑛(𝐴 ∩ 𝐵)) evitamos que eles sejam contados duas vezes. Observações: a) Se os conjuntos A e B forem disjuntos ou se mesmo um deles estiver contido no outro, ainda assim a relação dada será verdadeira. b) Podemos ampliar a relação do número de elementos para três ou mais conjuntos com a mesma eficiência. Observe o diagrama e comprove: 𝑛(𝐴 ∪ 𝐵 ∪ 𝐶) = 𝑛(𝐴) + 𝑛(𝐵) + 𝑛(𝐶) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵) − 𝑛(𝐴 ∩ 𝐶) − 𝑛(𝐵 ∩ 𝐶) + 𝑛(𝐴 ∩ 𝐵 ∩ 𝐶) - Propriedades da União e Intersecção de Conjuntos Sendo A, B e C conjuntos quaisquer, valem as seguintes propriedades: 1) Idempotente: A U A = A e A ∩ A= A 2) Elemento Neutro: A U Ø = A e A ∩ U = A 3) Comutativa: A U B = B U A e A ∩ B = B ∩ A 4) Associativa: A U (B U C) = (A U B) U C e A ∩ (B ∩ C) = (A ∩ B) ∩ C - Diferença A diferença entre os conjuntos A e B é o conjunto formado por todos os elementos que pertencem a A e não pertencem a B. Representa-se por A – B. Para determinar a diferença entre conjuntos, basta observamos o que o conjunto A tem de diferente de B. Simbolicamente: A – B = {x | x ∈ A e x B} Exemplos: - A = {0, 1, 2, 3} e B = {0, 2} A – B = {1, 3} e B – A = - A = {1, 2, 3} e B = {2, 3, 4} A – B = {1} e B – A = {4} - A = {0, 2, 4} e B = {1 ,3 ,5} A – B = {0, 2, 4} e B – A = {1, 3, 5} Note que A – B ≠ B - A Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 6 - Complementar Dados dois conjuntos A e B, tais que B ⊂ A (B é subconjunto de A), chama-se complementar de B em relação a A o conjunto A - B, isto é, o conjunto dos elementos de A que não pertencem a B. Dizemos complementar de B em relação a A. Exemplos: Seja S = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6}. Então: a) A = {2, 3, 4} A = {0, 1, 5, 6} b) B = {3, 4, 5, 6 } B = {0, 1, 2} c) C = C = S Resolução de Problemas Utilizando Conjuntos Muitos dos problemas constituem- se de perguntas, tarefas a serem executadas. Nos utilizaremos dessas informações e dos conhecimentos aprendidos em relação as operações de conjuntos para resolvê-los. Exemplos: 1) Numa pesquisa sobre a preferência por dois partidos políticos, A e B, obteve-se os seguintes resultados. Noventa e duas disseram que gostam do partido A, oitenta pessoas disseram que gostam do partido B e trinta e cinco pessoas disseram que gostamdos dois partidos. Quantas pessoas responderam à pesquisa? Resolução pela Fórmula » n(A U B) = n(A) + n(B) – n(A ∩ B) » n(A U B) = 92 + 80 – 35 » n(A U B) = 137 Resolução pelo Diagrama: - Se 92 pessoas responderam gostar do partido A e 35 delas responderam que gostam de ambos, então o número de pessoas que gostam somente do partido A é: 92 – 35 = 57. - Se 80 pessoas responderam gostar do partido B e 35 delas responderam gostar dos dois partidos, então o número de operários que gostam somente do partido B é: 80 – 35 = 45. - Se 57 gostam somente do partido A, 45 responderam que gostam somente do partido B e 35 responderam que gostam dos dois partidos políticos, então o número de pessoas que responderam à pesquisa foi: 57 + 35 + 45 = 137. 2) Num grupo de motoristas, há 28 que dirigem automóvel, 12 que dirigem motocicleta e 8 que dirigem automóveis e motocicleta. Quantos motoristas há no grupo? (A) 16 motoristas (B) 32 motoristas (C) 48 motoristas (D) 36 motoristas Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 7 Resolução: Os que dirigem automóveis e motocicleta: 8 Os que dirigem apenas automóvel: 28 – 8 = 20 Os que dirigem apenas motocicleta: 12 – 8 = 4 A quantidade de motoristas é o somatório: 20 + 8 + 4 = 32 motoristas. Resposta: B 3) Em uma cidade existem duas empresas de transporte coletivo, A e B. Exatamente 70% dos estudantes desta cidade utilizam a Empresa A e 50% a Empresa B. Sabendo que todo estudante da cidade é usuário de pelo menos uma das empresas, qual o % deles que utilizam as duas empresas? (A) 20% (B) 25% (C) 27% (D) 33% (E) 35% Resolução: 70 – 50 = 20. 20% utilizam as duas empresas. Resposta: A. Questões 01. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Dos 43 vereadores de uma cidade, 13 dele não se inscreveram nas comissões de Educação, Saúde e Saneamento Básico. Sete dos vereadores se inscreveram nas três comissões citadas. Doze deles se inscreveram apenas nas comissões de Educação e Saúde e oito deles se inscreveram apenas nas comissões de Saúde e Saneamento Básico. Nenhum dos vereadores se inscreveu em apenas uma dessas comissões. O número de vereadores inscritos na comissão de Saneamento Básico é igual a (A) 15. (B) 21. (C) 18. (D) 27. (E) 16. 02. (UFS/SE - Tecnólogo em Radiologia - AOCP) Em uma pequena cidade, circulam apenas dois jornais diferentes. O jornal A e o jornal B. Uma pesquisa realizada com os moradores dessa cidade mostrou que 33% lê o jornal A, 45% lê o jornal B, e 7% leem os jornais A e B. Sendo assim, quantos por centos não leem nenhum dos dois jornais? (A) 15% (B) 25% (C) 27% (D) 29% (E) 35% 03. (TRT 19ª – Técnico Judiciário – FCC) Dos 46 técnicos que estão aptos para arquivar documentos 15 deles também estão aptos para classificar processos e os demais estão aptos para atender ao público. Há outros 11 técnicos que estão aptos para atender ao público, mas não são capazes de arquivar documentos. Dentre esses últimos técnicos mencionados, 4 deles também são capazes de classificar Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 8 processos. Sabe-se que aqueles que classificam processos são, ao todo, 27 técnicos. Considerando que todos os técnicos que executam essas três tarefas foram citados anteriormente, eles somam um total de (A) 58. (B) 65. (C) 76. (D) 53. (E) 95. 04. (Metrô/SP – Oficial Logística – FCC) O diagrama indica a distribuição de atletas da delegação de um país nos jogos universitários por medalha conquistada. Sabe-se que esse país conquistou medalhas apenas em modalidades individuais. Sabe-se ainda que cada atleta da delegação desse país que ganhou uma ou mais medalhas não ganhou mais de uma medalha do mesmo tipo (ouro, prata, bronze). De acordo com o diagrama, por exemplo, 2 atletas da delegação desse país ganharam, cada um, apenas uma medalha de ouro. A análise adequada do diagrama permite concluir corretamente que o número de medalhas conquistadas por esse país nessa edição dos jogos universitários foi de (A) 15. (B) 29. (C) 52. (D) 46. (E) 40. 05. (Pref. de Camaçari/BA – Téc. Vigilância em Saúde NM – AOCP) Qual é o número de elementos que formam o conjunto dos múltiplos estritamente positivos do número 3, menores que 31? (A) 9 (B) 10 (C) 11 (D) 12 (E) 13 06. (Pref. de Camaçari/BA – Téc. Vigilância Em Saúde NM – AOCP) Considere dois conjuntos A e B, sabendo que 𝐴 ∩ 𝐵 = {3}, 𝐴 ∪ 𝐵 = {0; 1; 2; 3; 5} 𝑒 𝐴 − 𝐵 = {1; 2}, assinale a alternativa que apresenta o conjunto B. (A) {1;2;3} (B) {0;3} (C) {0;1;2;3;5} (D) {3;5} (E) {0;3;5} 07. (Pref. de Inês – Técnico em Contabilidade – MAGNUS CONCURSOS) Numa biblioteca são lidos apenas dois livros, K e Z. 80% dos seus frequentadores leem o livro K e 60% o livro Z. Sabendo-se que todo frequentador é leitor de pelo menos um dos livros, a opção que corresponde ao percentual de frequentadores que leem ambos, é representado: (A) 26% (B) 40% (C) 34% (D) 78% (E) 38% Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 9 08. (Metrô/SP – Engenheiro Segurança do Trabalho – FCC) Uma pesquisa, com 200 pessoas, investigou como eram utilizadas as três linhas: A, B e C do Metrô de uma cidade. Verificou-se que 92 pessoas utilizam a linha A; 94 pessoas utilizam a linha B e 110 pessoas utilizam a linha C. Utilizam as linhas A e B um total de 38 pessoas, as linhas A e C um total de 42 pessoas e as linhas B e C um total de 60 pessoas; 26 pessoas que não se utilizam dessas linhas. Desta maneira, conclui-se corretamente que o número de entrevistados que utilizam as linhas A e B e C é igual a (A) 50. (B) 26. (C) 56. (D) 10. (E) 18. 09. (Pref. de Inês – Técnico em Contabilidade – MAGNUS CONCURSOS) Numa recepção, foram servidos os salgados pastel e casulo. Nessa, estavam presentes 10 pessoas, das quais 5 comeram pastel, 7 comeram casulo e 3 comeram as duas. Quantas pessoas não comeram nenhum dos dois salgados? (A) 0 (B) 5 (C) 1 (D) 3 (E) 2 10. (Corpo de Bombeiros/MT – Oficial de Bombeiro Militar – UNEMAT) Em uma pesquisa realizada com alunos de uma universidade pública sobre a utilização de operadoras de celular, constatou-se que 300 alunos utilizam a operadora A, 270 utilizam a operadora B, 150 utilizam as duas operadoras (A e B) e 80 utilizam outras operadoras distintas de A e B. Quantas pessoas foram consultadas? (A) 420 (B) 650 (C) 500 (D) 720 (E) 800 Comentários 01. Resposta: C De acordo com os dados temos: 7 vereadores se inscreveram nas 3. APENAS 12 se inscreveram em educação e saúde (o 12 não deve ser tirado de 7 como costuma fazer nos conjuntos, pois ele já desconsidera os que se inscreveram nos três) APENAS 8 se inscreveram em saúde e saneamento básico. São 30 vereadores que se inscreveram nessas 3 comissões, pois 13 dos 43 não se inscreveram. Portanto, 30 – 7 – 12 – 8 = 3 Se inscreveram em educação e saneamento 3 vereadores. Em saneamento se inscreveram: 3 + 7 + 8 = 18 02. Resposta: D Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 10 26 + 7 + 38 + x = 100 x = 100 - 71 x = 29% 03. Resposta: B Técnicos arquivam e classificam: 15 Arquivam e atendem: 46 – 15 = 31 Classificam e atendem: 4 Classificam: 15 + 4 = 19 como são 27 faltam 8 Dos 11 técnicos aptos a atender ao público 4 são capazes de classificar processos, logo apenas 11 - 4 = 7 técnicos são aptos a atender ao público. Somando todos os valores obtidos no diagrama teremos: 31 + 15 + 7 + 4 + 8 = 65 técnicos. 04. Resposta: D O diagrama mostra o número de atletas que ganharam medalhas. No caso das intersecções, devemos multiplicar por 2 por ser 2 medalhas e na intersecção das três medalhas multiplica-se por 3. Intersecções: 6 ∙ 2 = 12 1 ∙ 2 = 2 4 ∙ 2 = 8 3 ∙ 3 = 9 Somando as outras: 2 + 5 + 8 + 12 + 2 + 8 + 9 = 46 05. Resposta: B Se nos basearmos na tabuada do 3,teremos o seguinte conjunto A = {3, 6, 9, 12, 15, 18, 21, 24, 27, 30} 10 elementos. 06. Resposta: E A intersecção dos dois conjuntos, mostra que 3 é elemento de B. A – B são os elementos que tem em A e não em B. Então de A B, tiramos que B = {0; 3; 5}. 07. Resposta: B 80 – x + x + 60 – x = 100 - x = 100 - 140 x = 40% Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 11 08. Resposta: E 92-[38-x+x+42-x]+94-[38-x+x+60-x]+110-[42-x+x+60-x]+(38-x)+x+(42-x)+(60-x)+26=200 92 - [80 - x] + 94 - [98 - x] + 110 - [102 - x] + 38 + 42 – x + 60 – x + 26 = 200 92 – 80 +x + 94 – 98 +x + 110 – 102 + x + 166 -2x = 200 x + 462 – 280 = 200 x + 182 = 200 x = 200-182 x = 18 09. Resposta: C 2 + 3 + 4 + x = 10 x = 10 - 9 x = 1 10. Resposta: C 300 – 150 = 150 270 – 150 = 120 Assim: 150 + 120 + 150 + 80 = 500(total). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 12 CONJUNTO DOS NÚMEROS NATURAIS - N O conjunto dos números naturais2 é representado pela letra maiúscula N e estes números são construídos com os algarismos: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, que também são conhecidos como algarismos indo-arábicos. Embora o zero não seja um número natural no sentido que tenha sido proveniente de objetos de contagens naturais, iremos considerá-lo como um número natural uma vez que ele tem as mesmas propriedades algébricas que estes números. Na sequência consideraremos que os naturais têm início com o número zero e escreveremos este conjunto como: N = {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, ...} As reticências (três pontos) indicam que este conjunto não tem fim. N é um conjunto com infinitos números. Excluindo o zero do conjunto dos números naturais, o conjunto será representado por: N* = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ...} Subconjuntos notáveis em N: 1 – Números Naturais não nulos N* ={1,2,3,4,...,n,...}; N* = N-{0} 2 – Números Naturais pares Np = {0,2,4,6,...,2n,...}; com n ∈ N 3 - Números Naturais ímpares Ni = {1,3,5,7,...,2n+1,...} com n ∈ N 4 - Números primos P={2,3,5,7,11,13...} Construção dos Números Naturais Todo número natural dado tem um sucessor (número que vem depois do número dado), considerando também o zero. Exemplos: Seja m um número natural. a) O sucessor de m é m+1. b) O sucessor de 0 é 1. c) O sucessor de 3 é 4. 2 IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 01 – Conjuntos e Funções 2.2 CONJUNTOS NUMÉRICOS 2.2.1 Conjunto dos números naturais: propriedades, operações, números primos e compostos, divisibilidade, decomposição em fatores primos, múltiplos e divisores, máximo divisor comum (m.d.c.), mínimo múltiplo comum (m.m.c.) e resolução de problemas. 2.2.2 Conjunto dos números inteiros: propriedades, operações, divisibilidade, múltiplos e divisores e resolução de problemas. 2.2.3 Conjunto dos números racionais: propriedades, operações, equivalência de frações, representação decimal e fracionária, números decimais periódicos (dízimas periódicas), comparação de frações e resolução de problemas. 2.2.4 Conjunto dos números reais: propriedades, operações, representação na reta real, relação de ordem e resolução de problemas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 13 Se um número natural é sucessor de outro, então os dois números juntos são chamados números consecutivos. Exemplos: a) 1 e 2 são números consecutivos. b) 7 e 8 são números consecutivos. c) 50 e 51 são números consecutivos. - Vários números formam uma coleção de números naturais consecutivos se o segundo é sucessor do primeiro, o terceiro é sucessor do segundo, o quarto é sucessor do terceiro e assim sucessivamente. Exemplos: a) 1, 2, 3, 4, 5, 6 e 7 são consecutivos. b) 7, 8 e 9 são consecutivos. c) 50, 51, 52 e 53 são consecutivos. Todo número natural dado N, exceto o zero, tem um antecessor (número que vem antes do número dado). Exemplos: Se m é um número natural finito diferente de zero. a) O antecessor do número m é m-1. b) O antecessor de 2 é 1. c) O antecessor de 56 é 55. d) O antecessor de 10 é 9. O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais pares. Embora uma sequência real seja outro objeto matemático denominado função, algumas vezes utilizaremos a denominação sequência dos números naturais pares para representar o conjunto dos números naturais pares: P = {0, 2, 4, 6, 8, 10, 12, ...} O conjunto abaixo é conhecido como o conjunto dos números naturais ímpares, às vezes também chamados, a sequência dos números ímpares. I = {1, 3, 5, 7, 9, 11, 13, ...} Operações com Números Naturais Na sequência, estudaremos as duas principais operações possíveis no conjunto dos números naturais. Praticamente, toda a matemática é construída a partir dessas duas operações: adição (e subtração) e multiplicação (e divisão). Adição de Números Naturais A primeira operação fundamental da Aritmética tem por finalidade reunir em um só número, todas as unidades de dois ou mais números. Exemplo: 5 + 4 = 9, onde 5 e 4 são as parcelas e 9 soma ou total Subtração de Números Naturais É usada quando precisamos tirar uma quantia de outra, é a operação inversa da adição. A operação de subtração só é válida nos naturais quando subtraímos o maior número do menor, ou seja quando a-b tal que a≥ 𝑏. Exemplo: 254 – 193 = 61, onde 254 é o Minuendo, o 193 Subtraendo e 61 a diferença. Obs.: o minuendo também é conhecido como aditivo e o subtraendo como subtrativo. Multiplicação de Números Naturais É a operação que tem por finalidade adicionar o primeiro número denominado multiplicando ou parcela, tantas vezes quantas são as unidades do segundo número denominadas multiplicador. Exemplo: 2 x 5 = 10, onde 2 e 5 são os fatores e o 10 produto. - 2 vezes 5 é somar o número 2 cinco vezes: 2 x 5 = 2 + 2 + 2 + 2 + 2 = 10. Podemos no lugar do “x” (vezes) utilizar o ponto “.”, para indicar a multiplicação. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 14 Divisão de Números Naturais Dados dois números naturais, às vezes necessitamos saber quantas vezes o segundo está contido no primeiro. O primeiro número que é o maior é denominado dividendo e o outro número que é menor é o divisor. O resultado da divisão é chamado quociente. Se multiplicarmos o divisor pelo quociente obteremos o dividendo. No conjunto dos números naturais, a divisão não é fechada, pois nem sempre é possível dividir um número natural por outro número natural e na ocorrência disto a divisão não é exata. Relações Essenciais numa Divisão de Números Naturais - Em uma divisão exata de números naturais, o divisor deve ser menor do que o dividendo. 35 : 7 = 5 - Em uma divisão exata de números naturais, o dividendo é o produto do divisor pelo quociente. 35 = 5 x 7 A divisão de um número natural n por zero não é possível, pois, se admitíssemos que o quociente fosse q, então poderíamos escrever: n ÷ 0 = q e isto significaria que: n = 0 x q = 0 o que não é correto! Assim, a divisão de n por 0 não tem sentido ou ainda é dita impossível. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Naturais Para todo a, b e c ∈ 𝑁 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 2) Comutativa da adição: a + b = b + a 3) Elemento neutro da adição: a + 0 = a 4) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a. (b.c) 5) Comutativa da multiplicação: a.b = b.a 6) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 7) Distributiva da multiplicação relativamente à adição: a.(b +c ) = ab + ac 8) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a .(b –c) = ab –ac 9) Fechamento: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Questões 01. (SABESP – Aprendiz – FCC) A partirde 1º de março, uma cantina escolar adotou um sistema de recebimento por cartão eletrônico. Esse cartão funciona como uma conta corrente: coloca-se crédito e vão sendo debitados os gastos. É possível o saldo negativo. Enzo toma lanche diariamente na cantina e sua mãe credita valores no cartão todas as semanas. Ao final de março, ele anotou o seu consumo e os pagamentos na seguinte tabela: No final do mês, Enzo observou que tinha (A) crédito de R$ 7,00. (B) débito de R$ 7,00. (C) crédito de R$ 5,00. (D) débito de R$ 5,00. (E) empatado suas despesas e seus créditos. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 15 02. (Pref. Imaruí/SC - Auxiliar De Serviços Gerais - PREF. IMARUI) José, funcionário público, recebe salário bruto de R$ 2.000,00. Em sua folha de pagamento vem o desconto de R$ 200,00 de INSS e R$ 35,00 de sindicato. Qual o salário líquido de José? (A) R$ 1800,00 (B) R$ 1765,00 (C) R$ 1675,00 (D) R$ 1665,00 03. (Professor/Pref.de Itaboraí) O quociente entre dois números naturais é 10. Multiplicando-se o dividendo por cinco e reduzindo-se o divisor à metade, o quociente da nova divisão será: (A) 2 (B) 5 (C) 25 (D) 50 (E) 100 04. (Pref. Águas de Chapecó/SC– Operador de Máquinas – ALTERNATIVE CONCURSOS) Em uma loja, as compras feitas a prazo podem ser pagas em até 12 vezes sem juros. Se João comprar uma geladeira no valor de R$ 2.100,00 em 12 vezes, pagará uma prestação de: (A) R$ 150,00. (B) R$ 175,00. (C) R$ 200,00. (D) R$ 225,00. 05. (Pref. Jundiaí/SP – Agente de Serviços Operacionais – MAKIYAMA) Ontem, eu tinha 345 bolinhas de gude em minha coleção. Porém, hoje, participei de um campeonato com meus amigos e perdi 67 bolinhas, mas ganhei outras 90. Sendo assim, qual a quantidade de bolinhas que tenho agora, depois de participar do campeonato? (A) 368 (B) 270 (C) 365 (D) 290 (E) 376 06. (Pref. Niterói) João e Maria disputaram a prefeitura de uma determinada cidade que possui apenas duas zonas eleitorais. Ao final da sua apuração o Tribunal Regional Eleitoral divulgou a seguinte tabela com os resultados da eleição. A quantidade de eleitores desta cidade é: (A) 3995 (B) 7165 (C) 7532 (D) 7575 (E) 7933 07. (Pref. Jundiaí/SP – Agente de Serviços Operacionais – MAKIYAMA) Durante um mutirão para promover a limpeza de uma cidade, os 15.000 voluntários foram igualmente divididos entre as cinco regiões de tal cidade. Sendo assim, cada região contou com um número de voluntários igual a: (A) 2500 (B) 3200 (C) 1500 (D) 3000 (E) 2000 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 16 08. UFGD – Técnico em Informática – AOCP) Joana pretende dividir um determinado número de bombons entre seus 3 filhos. Sabendo que o número de bombons é maior que 24 e menor que 29, e que fazendo a divisão cada um dos seus 3 filhos receberá 9 bombons e sobrará 1 na caixa, quantos bombons ao todo Joana possui? (A) 24. (B) 25. (C) 26. (D) 27. (E) 28 09. (CREFITO/SP – Almoxarife – VUNESP) O sucessor do dobro de determinado número é 23. Esse mesmo determinado número somado a 1 e, depois, dobrado será igual a (A) 24. (B) 22. (C) 20. (D) 18. (E) 16. 10. (Pref. de Ribeirão Preto/SP – Agente de Administração – VUNESP) Em uma gráfica, a máquina utilizada para imprimir certo tipo de calendário está com defeito, e, após imprimir 5 calendários perfeitos (P), o próximo sai com defeito (D), conforme mostra o esquema. Considerando que, ao se imprimir um lote com 5 000 calendários, os cinco primeiros saíram perfeitos e o sexto saiu com defeito e que essa mesma sequência se manteve durante toda a impressão do lote, é correto dizer que o número de calendários perfeitos desse lote foi (A) 3 642. (B) 3 828. (C) 4 093. (D) 4 167. (E) 4 256. Comentários 01. Alternativa: B Crédito: 40 + 30 + 35 + 15 = 120 Débito: 27 + 33 + 42 + 25 = 127 120 – 127 = - 7 Ele tem um débito de R$ 7,00. 02. Alternativa: B 2000 – 200 = 1800 – 35 = 1765 O salário líquido de José é R$ 1.765,00. 03. Alternativa: E D= dividendo d= divisor Q = quociente = 10 R= resto = 0 (divisão exata) Equacionando: D = d.Q + R D = d.10 + 0 D = 10d Pela nova divisão temos: 5𝐷 = 𝑑 2 . 𝑄 → 5. (10𝑑) = 𝑑 2 . 𝑄 , isolando Q temos: 𝑄 = 50𝑑 𝑑 2 → 𝑄 = 50𝑑. 2 𝑑 → 𝑄 = 50.2 → 𝑄 = 100 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 17 04. Alternativa: B 2100 12 = 175 Cada prestação será de R$175,00 05. Alternativa: A 345 – 67 = 278 Depois ganhou 90 278 + 90 = 368 06. Alternativa: E Vamos somar a 1ª Zona: 1750 + 850 + 150 + 18 + 183 = 2951 2ª Zona: 2245 + 2320 + 217 + 25 + 175 = 4982 Somando os dois: 2951 + 4982 = 7933 07. Alternativa: D 15000 5 = 3000 Cada região terá 3000 voluntários. 08. Alternativa: E Sabemos que 9. 3 = 27 e que, para sobrar 1, devemos fazer 27 + 1 = 28. 09. Alternativa: A Se o sucessor é 23, o dobro do número é 22, portanto o número é 11. (11 + 1)2 = 24 10. Alternativa: D Vamos dividir 5000 pela sequência repetida (6): 5000 / 6 = 833 + resto 2. Isto significa que saíram 833. 5 = 4165 calendários perfeitos, mais 2 calendários perfeitos que restaram na conta de divisão. Assim, são 4167 calendários perfeitos. NÚMEROS PRIMOS Um número natural é um número primo quando ele tem exatamente dois divisores: o número um e ele mesmo. Nos inteiros, é um primo se ele tem exatamente quatro divisores: e . Uma definição um pouco mais técnica, que permite generalizar este conceito para outros conjuntos, é dizer que o conjunto dos divisores de p que não são inversíveis não é vazio, e todos seus elementos são produtos de p por inteiros inversíveis. Por definição, 0, 1 e − 1 não são números primos. Existem infinitos números primos, como demonstrado por Euclides por volta de 300 a.C.. A propriedade de ser um primo é chamada "primalidade", e a palavra "primo" também são utilizadas como substantivo ou adjetivo. Como "dois" é o único número primo par, o termo "primo ímpar" refere-se a todo primo maior que dois. Se um número inteiro tem módulo maior que um e não é primo, diz-se que é composto. Por convenção, os números 0, 1 e -1 não são considerados primos nem compostos. O conceito de número primo é muito importante na teoria dos números. Um dos resultados da teoria dos números é o Teorema Fundamental da Aritmética, que afirma que qualquer número natural diferente de 1 pode ser escrito de forma única (desconsiderando a ordem) como um produto de números primos (chamados fatores primos): este processo se chama decomposição em fatores primos (fatoração). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 18 Os 100 primeiros números primos positivos são: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37, 41, 43, 47, 53, 59, 61, 67, 71, 73, 79, 83, 89, 97, 101, 103, 10 7, 109, 113, 127, 131, 137, 139, 149, 151, 157, 163, 167, 173, 179, 181, 191, 193, 197, 199, 211, 223, 227, 229, 233, 239, 241, 251, 257, 263, 269, 271, 277, 281, 283, 293, 307, 311, 313, 317, 331, 337, 347, 349, 353, 359, 367, 373, 379, 383, 389, 397, 401, 409, 419, 421, 431, 433, 439, 443, 449, 457, 461, 463, 467, 479, 487, 491, 499, 503, 509, 521, 523, 541. Exemplos: Onde D(n) são os divisores positivos de n. 1 não é primo pois D(1)={1} 2 é primo pois D(2)={1,2} 3 é primo pois D(3)={1,3} 5 é primo pois D(5)={1,5} 7 é primo pois D(7)={1,7} 14 não é primo pois D(14)={1,2,7,14} Múltiplos e Divisores Diz-se que um número natural a é múltiplo de outro natural b, se existe um número natural k tal que: a = k . b Exemplos 1: 15 é múltiplo de 5, pois 15 = 3 x 5. Quando a = k x b, segue que a é múltiplo de b, mas também, a é múltiplo de k, como é o caso do número 35 que é múltiplo de 5 e de 7, pois: 35 = 7 x 5. Quando a = k x b, então a é múltiplo de b e se conhecemos b e queremos obter todos os seusmúltiplos, basta fazer k assumir todos os números naturais possíveis. Por exemplo, para obter os múltiplos de 2, isto é, os números da forma a = k x 2, k seria substituído por todos os números naturais possíveis. Observação: Um número b é sempre múltiplo dele mesmo. a = 1 x b ↔ a = b. Exemplo 2: Basta tomar o mesmo número multiplicado por 1 para obter um múltiplo dele próprio: 3 = 1 x 3 A definição de divisor está relacionada com a de múltiplo. Um número natural b é divisor do número natural a, se a é múltiplo de b. Exemplo 3: 3 é divisor de 15, pois 15 = 3 x 5, logo 15 é múltiplo de 3 e também é múltiplo de 5. Um número natural tem uma quantidade finita de divisores. Por exemplo, o número 6 poderá ter no máximo 6 divisores, pois trabalhando no conjunto dos números naturais não podemos dividir 6 por um número maior do que ele. Os divisores naturais de 6 são os números 1, 2, 3, 6, o que significa que o número 6 tem 4 divisores, logo 6 não é um número primo. Questões 01. (CASAL – Assistente Administrativo – COPEVE-UFAL) Se um número ímpar tem exatamente dois divisores primos, o quádruplo desse número tem exatamente (A) oito divisores primos. (B) seis divisores primos. (C) quatro divisores primos. (D) três divisores primos. (E) dois divisores primos. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 19 02. (Pref. de Terra de Areia/RS – Agente Administrativo – OBJETIVA/2016) Quantos são os números primos compreendidos entre os números 10 e 40? (A) 10 (B) 8 (C) 12 (D) 14 (E) 16 03. (Polícia Científica/PR – Auxiliar de Perícia – IBFC/2017) Assinale a alternativa correta referente à quantidade de números primos distintos que encontramos ao decompor o número 360 em fatores primos. (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 9 04. (Pref. de Canavieira/PI – Professor de Educação Infantil – IMA) São números primos, EXCETO: (A) 13 (B) 19 (C) 25 (D) 2 05. (MPE/GO – Secretário Auxiliar – MPE-GO/2017) Quais dos números a seguir são primos? (A) 13 (B) 30 (C) 49 (D) 65 (E) 87 06. (COPASA – Agente de Saneamento – FUNDEP) Ao fatorar em números primos o número 270, a quantidade de números primos, distintos, que encontramos é (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 Comentários 01. Resposta: D Se o número for ímpar então ele não é divisível por dois, e ao quadruplicar estaremos multiplicando por 2 duas vezes, logo o primo que aumenta será apenas o 2, assim sendo ele terá os dois primos anteriores e o 2, portanto terá 3 divisores primos. 02. Resposta: B Os número primos entre 10 e 40 são: 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, 37. Portanto possui 8 números primos. 03. Resposta: C 360 = 2 . 2 . 2 . 3 . 3 . 5; logo possui 3 números primos distintos. 04. Resposta C O único número que não é primo que está presente nas alternativas é o 25, pois possui o 5 como divisor também. 05. Resposta: A 13 é o único número primo que está presente nas alternativas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 20 06. Resposta: C 270 = 2 . 3 . 3 . 3 . 5, portanto possui 3 números primos distintos que são divisores de 270. MDC O Máximo Divisor Comum(MDC) de dois ou mais números é o maior número que é divisor comum de todos os números dados. Consideremos: - o número 18 e os seus divisores naturais: D+ (18) = {1, 2, 3, 6, 9, 18}. - o número 24 e os seus divisores naturais: D+ (24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24}. Podemos descrever, agora, os divisores comuns a 18 e 24: D+ (18) ∩ D+ (24) = {1, 2, 3, 6}. Observando os divisores comuns, podemos identificar o maior divisor comum dos números 18 e 24, ou seja: MDC (18, 24) = 6. Outra técnica para o cálculo do MDC é a decomposição em fatores primos. Para obtermos o MDC de dois ou mais números por esse processo, procedemos da seguinte maneira: - Decompomos cada número dado em fatores primos. - O MDC é o produto dos fatores comuns obtidos, cada um deles elevado ao seu menor expoente. Exemplo MMC O Mínimo Múltiplo Comum(MMC) de dois ou mais números é o menor número positivo que é múltiplo comum de todos os números dados. Consideremos: - O número 6 e os seus múltiplos positivos: M*+ (6) = {6, 12, 18, 24, 30, 36, 42, 48, 54, ...} - O número 8 e os seus múltiplos positivos: M*+ (8) = {8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, ...} Podemos descrever, agora, os múltiplos positivos comuns: M*+ (6) M*+ (8) = {24, 48, 72, ...} Observando os múltiplos comuns, podemos identificar o mínimo múltiplo comum dos números 6 e 8, ou seja: MMC (6, 8) = 24 Outra técnica para o cálculo do MMC é a decomposição isolada em fatores primos. Para obter o MMC de dois ou mais números por esse processo, procedemos da seguinte maneira: - Decompomos cada número dado em fatores primos. - O MMC é o produto dos fatores comuns e não-comuns, cada um deles elevado ao seu maior expoente. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 21 Exemplo O produto do MDC e MMC é dado pela fórmula abaixo: MDC(A, B).MMC(A,B)= A.B Questões 01. (Pref. Maranguape/CE – Professor – GR Consultoria e Assessoria) Um professor quer guardar 60 provas amarelas, 72 provas verdes e 48 provas roxas, entre vários envelopes, de modo que cada envelope receba a mesma quantidade e o menor número possível de cada prova. Qual a quantidade de envelopes, que o professor precisará, para guardar as provas? (A) 4; (B) 6; (C) 12; (D) 15. 02. (PM/SE – Soldado 3ª Classe – FUNCAB) O policiamento em uma praça da cidade é realizado por um grupo de policiais, divididos da seguinte maneira: Grupo Intervalo de passagem Policiais a pé 40 em 40 minutos Policiais de moto 60 em 60 minutos Policiais em viaturas 80 em 80 minutos Toda vez que o grupo completo se encontra, troca informações sobre as ocorrências. O tempo mínimo em minutos, entre dois encontros desse grupo completo será: (A) 160 (B) 200 (C) 240 (D) 150 (E) 180 03. (METRÔ/SP – Usinador Ferramenteiro – FCC) Na linha 1 de um sistema de Metrô, os trens partem de 2,4 em 2,4 minutos. Na linha 2 desse mesmo sistema, os trens partem de 1,8 em 1,8 minutos. Se dois trens partem, simultaneamente das linhas 1 e 2 às 13 horas, o próximo horário desse dia em que partirão dois trens simultaneamente dessas duas linhas será às 13 horas, (A) 10 minutos e 48 segundos. (B) 7 minutos e 12 segundos. (C) 6 minutos e 30 segundos. (D) 7 minutos e 20 segundos. (E) 6 minutos e 48 segundos. 04. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Fernanda divide as despesas de um apartamento com suas amigas. À Fernanda coube pagar a conta de água a cada três meses, a conta de luz a cada dois meses e o aluguel a cada quatro meses. Sabendo-se que ela pagou as três contas juntas em março deste ano, esses três pagamentos irão coincidir, novamente, no ano que vem, em (A) fevereiro. (B) março. (C) abril. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 22 (D) maio. (E) junho. 05. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Marcelo é encarregado de dividir as entregas da empresa em que trabalha. No início do seu turno, ele observou que todas as entregas do dia poderão ser divididas igualmente entre 4, 6, 8, 10 ou 12 entregadores, sem deixar sobras. Assinale a alternativa que representa o menor número de entregas que deverão ser divididas por ele nesse turno. (A) 48 (B) 60 (C) 80 (D) 120 (E) 180 06. (Pref. de Ribeirão Preto/SP – Agente de Administração – VUNESP) Em janeiro de 2010, três entidades filantrópicas (sem fins lucrativos) A, B e C, realizaram bazares beneficentes para arrecadação de fundos para obras assistenciais. Sabendo-se que a entidade A realiza bazares a cada 4 meses (isto é, faz o bazar em janeiro, o próximo em maio e assim sucessivamente), a entidade B realiza bazares a cada 5 meses e C, a cada 6 meses, então a próxima vez que os bazares dessas três entidades irãocoincidir no mesmo mês será no ano de (A) 2019. (B) 2018. (C) 2017. (D) 2016. (E) 2015. 07. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Osvaldo é responsável pela manutenção das motocicletas, dos automóveis e dos caminhões de sua empresa. Esses veículos são revisados periodicamente, com a seguinte frequência: Todas as motocicletas a cada 3 meses; Todos os automóveis a cada 6 meses; Todos os caminhões a cada 8 meses. Se todos os veículos foram revisados, ao mesmo tempo, no dia 19 de maio de 2014, o número mínimo de meses para que todos eles sejam revisados juntos novamente é: (A) 48 (B) 32 (C) 24 (D) 16 (E) 12 08. (PRODEST/ES – Assistente de Tecnologia da Informação – VUNESP) Dois produtos líquidos A e B estão armazenados em galões separados. Em um dos galões há 18 litros do produto A e no outro, há 42 litros do produto B. Carlos precisa distribuir esses líquidos, sem desperdiçá-los e sem misturá-los, em galões menores, de forma que cada galão menor tenha a mesma quantidade e o maior volume possível de cada produto. Após essa distribuição, o número total de galões menores será (A) 6. (B) 8. (C) 10. (D) 12. (E) 14. 09. (UNIFESP – Mestre em Edificações – VUNESP) Uma pessoa comprou um pedaço de tecido de 3 m de comprimento por 1,40 m de largura para confeccionar lenços. Para isso, decide cortar esse tecido em pedaços quadrados, todos de mesmo tamanho e de maior lado possível. Sabendo que não ocorreu nenhuma sobra de tecido e que o tecido todo custou R$ 31,50, então o preço de custo, em tecido, de cada lenço foi de (A) R$ 0,30. (B) R$ 0,25. (C) R$ 0,20. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 23 (D) R$ 0,15. (E) R$ 0,10. 10. (UNIFESP – Engenheiro Mecânico – VUNESP) Iniciando seu treinamento, dois ciclistas partem simultaneamente de um mesmo ponto de uma pista. Mantendo velocidades constantes, Lucas demora 18 minutos para completar cada volta, enquanto Daniel completa cada volta em 15 minutos. Sabe-se que às 9 h 10 min eles passaram juntos pelo ponto de partida pela primeira vez, desde o início do treinamento. Desse modo, é correto afirmar que às 8 h 25 min, Daniel já havia completado um número de voltas igual a (A) 2. (B) 3. (C) 4. (D) 5 (E) 7. Comentários 01. Resposta: D Fazendo o mdc entre os números teremos: 60 = 2².3.5 72 = 2³.3³ 48 = 24.3 Mdc(60,72,48) = 2².3 = 12 60/12 = 5 72/12 = 6 48/12 = 4 Somando a quantidade de envelopes por provas teremos: 5 + 6 + 4 = 15 envelopes ao todo. 02. Resposta: C Devemos achar o mmc (40,60,80) 𝑚𝑚𝑐(40,60,80) = 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 2 ∙ 3 ∙ 5 = 240 03. Resposta: B Como os trens passam de 2,4 e 1,8 minutos, vamos achar o mmc(18,24) e dividir por 10, assim acharemos os minutos Mmc(18,24)=72 Portanto, será 7,2 minutos 1 minuto---60s 0,2--------x x = 12 segundos Portanto se encontrarão depois de 7 minutos e 12 segundos Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 24 04. Resposta: B Devemos fazer o m.m.c. (3, 2, 4) = 12 meses Como ela pagou as três contas juntas em MARÇO, após 12 meses, pagará as três contas juntas novamente em MARÇO. 05. Resposta: D m.m.c. (4, 6, 8, 10, 12) = 120 06. Resposta: E m.m.c. (4, 5, 6) = 60 meses 60 meses / 12 = 5 anos Portanto, 2010 + 5 = 2015 07. Resposta: C m.m.c. (3, 6, 8) = 24 meses 08. Resposta: C m.d.c. (18, 42) = 6 Assim: * Produto A: 18 / 6 = 3 galões * Produto B: 42 / 6 = 7 galões Total = 3 + 7 = 10 galões 09. Resposta: A m.d.c. (140, 300) = 20 cm * Área de cada lenço: 20 . 20 = 400 cm² * Área Total: 300 . 140 = 42000 cm² 42000 / 400 = 105 lenços 31,50 / 105 = R$ 0,30 (preço de 1 lenço) 10. Resposta: B m.m.c. (15, 18) = 90 min = 1h30 Portanto, às 9h10, Daniel completou: 90 / 15 = 6 voltas. Como 9h10 – 8h25 = 45 min, equivale à metade do que Daniel percorreu, temos que: 6 / 2 = 3 voltas. CONJUNTO DOS NÚMEROS INTEIROS – Z Definimos o conjunto dos números inteiros3 como a reunião do conjunto dos números naturais N = {0, 1, 2, 3, 4,..., n,...}, o conjunto dos opostos dos números naturais e o zero. Este conjunto é denotado pela letra Z (Zahlen = número em alemão). O conjunto dos números inteiros possui alguns subconjuntos notáveis: 3 IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 01 – Conjuntos e Funções Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 25 Atenção: A nomenclatura utilizada abaixo pode interferir diretamente no contexto de uma questão, tome muito cuidado ao interpreta-los, pois são todos diferentes (Z+ , Z_ , Z*). - O conjunto dos números inteiros não nulos: Z* = {..., -4, -3, -2, -1, 1, 2, 3, 4,...} Z* = Z – {0} - O conjunto dos números inteiros não negativos: Z+ = {0, 1, 2, 3, 4,...} Z+ é o próprio conjunto dos números naturais: Z+ = N - O conjunto dos números inteiros positivos: Z*+ = {1, 2, 3, 4,...} - O conjunto dos números inteiros não positivos: Z_ = {..., -5, -4, -3, -2, -1, 0} - O conjunto dos números inteiros negativos: Z*- = {..., -5, -4, -3, -2, -1} Módulo: chama-se módulo de um número inteiro a distância ou afastamento desse número até o zero, na reta numérica inteira. Representa-se o módulo por | |. O módulo de 0 é 0 e indica-se |0| = 0 O módulo de +7 é 7 e indica-se |+7| = 7 O módulo de –9 é 9 e indica-se |–9| = 9 O módulo de qualquer número inteiro, diferente de zero, é sempre positivo. Números Opostos: Dois números inteiros são ditos opostos um do outro quando apresentam soma zero; assim, os pontos que os representam distam igualmente da origem. Exemplo: O oposto do número 3 é -3, e o oposto de -3 é 3, pois 3 + (-3) = (-3) + 3 = 0 No geral, dizemos que o oposto, ou simétrico, de a é – a, e vice-versa; particularmente o oposto de zero é o próprio zero. Operações entre Números Inteiros Adição de Números Inteiros Para melhor entendimento desta operação, associaremos aos números inteiros positivos a ideia de ganhar e aos números inteiros negativos a ideia de perder. Ganhar 5 + ganhar 3 = ganhar 8 (+ 5) + (+ 3) = (+8) Perder 3 + perder 4 = perder 7 (- 3) + (- 4) = (- 7) Ganhar 8 + perder 5 = ganhar 3 (+ 8) + (- 5) = (+ 3) Perder 8 + ganhar 5 = perder 3 (- 8) + (+ 5) = (- 3) O sinal (+) antes do número positivo pode ser dispensado, mas o sinal (–) antes do número negativo nunca pode ser dispensado. Subtração de Números Inteiros A subtração é empregada quando: - Precisamos tirar uma quantidade de outra quantidade; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto uma delas tem a mais que a outra; - Temos duas quantidades e queremos saber quanto falta a uma delas para atingir a outra. A subtração é a operação inversa da adição. Observe que em uma subtração o sinal do resultado é sempre do maior número!!! Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 26 4 + 5 = 9 4 – 5 = -1 Considere as seguintes situações: 1 - Na segunda-feira, a temperatura de Monte Sião passou de +3 graus para +6 graus. Qual foi a variação da temperatura? Esse fato pode ser representado pela subtração: (+6) – (+3) = +3 2 - Na terça-feira, a temperatura de Monte Sião, durante o dia, era de +6 graus. À Noite, a temperatura baixou de 3 graus. Qual a temperatura registrada na noite de terça-feira? Esse fato pode ser representado pela adição: (+6) + (–3) = +3 Se compararmos as duas igualdades, verificamos que (+6) – (+3) é o mesmo que (+6) + (–3). Temos: (+6) – (+3) = (+6) + (–3) = +3 (+3) – (+6) = (+3) + (–6) = –3 (–6) – (–3) = (–6) + (+3) = –3 Daí podemos afirmar: Subtrair dois números inteiros é o mesmo que adicionar o primeiro com o oposto do segundo. Fique Atento: todos parênteses, colchetes, chaves, números, ..., entre outros, precedidos de sinal negativo, tem o seu sinal invertido, ou seja, é dado o seu oposto. Ex.: 10 –(10+5) = 10 – (+15) = 10 – 15 = - 5 Multiplicação de Números Inteiros A multiplicação funciona como uma forma simplificada de uma adição quando os números são repetidos. Poderíamos analisar tal situação como o fato de estarmos ganhando repetidamente alguma quantidade, como por exemplo, ganhar 1 objeto por 30 vezes consecutivas, significa ganhar 30 objetos e esta repetição pode ser indicada por um x, isto é: 1 + 1 + 1 ... + 1 + 1 = 30 x 1 = 30 Se trocarmos o número 1 pelo número 2, obteremos: 2 + 2 + 2 + ... + 2 + 2 = 30 x 2 = 60 Se trocarmos o número 2 pelo número -2, obteremos: (–2) + (–2) + ... + (–2) = 30 x (-2) = –60 Na multiplicação o produto dos números a e b, pode ser indicado por a x b, a . b ou ainda ab sem nenhum sinal entre as letras. Divisão de Números Inteiros - Divisão exata de números inteiros. Veja o cálculo: (– 20) : (+ 5) = q (+ 5) . q = (– 20) q = (– 4) Logo (– 20) : (+ 5) = - 4 Considerando os exemplos dados, concluímos que, para efetuar a divisão exata de um número inteiro por outro número inteiro, diferente de zero, dividimos o módulo do dividendo pelo módulo do divisor. Exemplo: (+7) : (–2) ou (–19) : (–5) são divisões que não podem ser realizadas em Z, pois o resultado não é um número inteiro. - No conjunto Z, a divisão não é comutativa, não é associativa e não tem a propriedade da existência do elemento neutro. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 27 - Não existe divisão por zero. - Zero dividido por qualquer número inteiro, diferente de zero, é zero, pois o produto de qualquer número inteiro por zero é igual a zero. Exemplo: 0 : (–10) = 0 b) 0 : (+6) = 0 c) 0 : (–1) = 0 Regra de Sinais da Multiplicação e Divisão → Sinais iguais (+) (+); (-) (-) = resultado sempre positivo. → Sinais diferentes (+) (-); (-) (+) = resultado sempre negativo. Potenciação de Números Inteiros A potência xn do número inteiro a, é definida como um produto de n fatores iguais. O número x é denominado a base e o número n é o expoente. xn = x . x . x . x ... x, x é multiplicado por x, n vezes. Exemplos: 33 = (3) x (3) x (3) = 27 (-5)5 = (-5) x (-5) x (-5) x (-5) x (-5) = -3125 (-7)² = (-7) x (-7) = 49 (+9)² = (+9) x (+9) = 81 - Toda potência de base positiva é um número inteiro positivo. Exemplo: (+3)2 = (+3) . (+3) = +9 - Toda potência de base negativa e expoente par é um número inteiro positivo. Exemplo: (–8)2 = (–8) . (–8) = +64 - Toda potência de base negativa e expoente ímpar é um número inteiro negativo. Exemplo: (–5)3 = (–5) . (–5) . (–5) = –125 - Propriedades da Potenciação: 1) Produtos de Potências com bases iguais: Conserva-se a base e somam-se os expoentes. (–7)3 . (–7)6 = (–7)3+6 = (–7)9 2) Quocientes de Potências com bases iguais: Conserva-se a base e subtraem-se os expoentes. (-13)8 : (-13)6 = (-13)8 – 6 = (-13)2 3) Potência de Potência: Conserva-se a base e multiplicam-se os expoentes. [(-8)5]2 = (-8)5 . 2 = (-8)10 4) Potência de expoente 1: É sempre igual à base. (-8)1 = -8 e (+70)1 = +70 5) Potência de expoente zero e base diferente de zero: É igual a 1. (+3)0 = 1 e (–53)0 = 1 Radiciação de Números Inteiros A raiz n-ésima (de ordem n) de um número inteiro x é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo b que elevado à potência n fornece o número x. O número n é o índice da raiz enquanto que o número x é o radicando (que fica sob o sinal do radical). √𝑥 𝑛 = b bn = x Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 28 A raiz quadrada (de ordem 2) de um número inteiro x é a operação que resulta em outro número inteiro não negativo que elevado ao quadrado coincide com o número x. Atenção: Não existe a raiz quadrada de um número inteiro negativo no conjunto dos números inteiros. Erro comum: Frequentemente lemos em materiais didáticos e até mesmo ocorre em algumas aulas aparecimento de: 9 = ± 3, mas isto está errado. O certo é: 9 = +3 Observamos que não existe um número inteiro não negativo que multiplicado por ele mesmo resulte em um número negativo. A raiz cúbica (de ordem 3) de um número inteiro x é a operação que resulta em outro número inteiro que elevado ao cubo seja igual ao número x. Aqui não restringimos os nossos cálculos somente aos números não negativos. Exemplos: (a) 3 8 = 2, pois 2³ = 8 (b) 3 8 = –2, pois (–2)³ = -8 (c) 3 27 = 3, pois 3³ = 27 (d) 3 27 = –3, pois (–3)³ = -27 Observação: Ao obedecer à regra dos sinais para o produto de números inteiros, concluímos que: (1) Se o índice da raiz for par, não existe raiz de número inteiro negativo. (2) Se o índice da raiz for ímpar, é possível extrair a raiz de qualquer número inteiro. Propriedades da Adição e da Multiplicação dos números Inteiros Para todo a, b e c ∈ 𝑍 1) Associativa da adição: (a + b) + c = a + (b + c) 2) Comutativa da adição: a + b = b + a 3) Elemento neutro da adição: a + 0 = a 4) Elemento oposto da adição: a + (-a) = 0 5) Associativa da multiplicação: (a.b).c = a.(b.c) 6) Comutativa da multiplicação: a.b = b.a 7) Elemento neutro da multiplicação: a.1 = a 8) Distributiva da multiplicação relativamente à adição: a.(b + c) = ab + ac 9) Distributiva da multiplicação relativamente à subtração: a.(b – c) = ab – ac Atenção: tanto a adição como a multiplicação de um número natural por outro número natural, continua como resultado um número natural. Questões 01. (Fundação Casa – Agente Educacional – VUNESP) Para zelar pelos jovens internados e orientá- los a respeito do uso adequado dos materiais em geral e dos recursos utilizados em atividades educativas, bem como da preservação predial, realizou-se uma dinâmica elencando “atitudes positivas” e “atitudes negativas”, no entendimento dos elementos do grupo. Solicitou-se que cada um classificasse suas atitudes como positiva ou negativa, atribuindo (+4) pontos a cada atitude positiva e (-1) a cada atitude negativa. Se um jovem classificou como positiva apenas 20 das 50 atitudes anotadas, o total de pontos atribuídos foi (A) 50. (B) 45. (C) 42. (D) 36. (E) 32. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 29 02. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) Ruth tem somente R$ 2.200,00 e deseja gastar a maior quantidade possível, sem ficar devendo na loja. Verificou o preço de alguns produtos: TV: R$ 562,00 DVD: R$ 399,00 Micro-ondas: R$ 429,00 Geladeira: R$ 1.213,00 Na aquisição dos produtos, conforme as condições mencionadas, e pagando a compra em dinheiro, o troco recebido será de: (A) R$ 84,00 (B) R$ 74,00 (C) R$ 36,00 (D) R$ 26,00 (E) R$ 16,00 03. (BNDES – Técnico Administrativo – CESGRANRIO) Multiplicando-se o maior número inteiro menor do que 8 pelo menor número inteiro maior do que - 8, o resultado encontrado será (A) - 72 (B) - 63 (C) - 56 (D) - 49 (E) – 42 04. (Polícia Militar/MG - Assistente Administrativo - FCC) Em um jogo de tabuleiro, Carla e Mateus obtiveram os seguintes resultados: Ao término dessas quatro partidas, (A) Carla perdeu por uma diferença de 150 pontos. (B) Mateus perdeu por uma diferença de 175 pontos. (C) Mateus ganhou por uma diferença de 125 pontos. (D) Carla e Mateus empataram. 05. (Pref. de Palmas/TO – Técnico Administrativo Educacional – COPESE/UFT) Num determinado estacionamento da cidade de Palmas há vagas para carros e motos. Durante uma ronda dos agentes de trânsito, foi observado que o número total de rodas nesse estacionamento era de 124 (desconsiderando os estepes dos veículos). Sabendo que haviam 12 motos no estacionamento naquele momento, é CORRETO afirmar que estavam estacionados: (A) 19 carros (B) 25 carros (C) 38 carros (D) 50 carros 06. (Casa da Moeda) O quadro abaixo indica o número de passageiros num voo entre Curitiba e Belém, com duas escalas, uma no Rio de Janeiro e outra em Brasília. Os númerospositivos indicam a quantidade de passageiros que subiram no avião e os negativos, a quantidade dos que desceram em cada cidade. O número de passageiros que chegou a Belém foi: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 30 (A) 362 (B) 280 (C) 240 (D) 190 (E) 135 07. (Pref.de Niterói/RJ) As variações de temperatura nos desertos são extremas. Supondo que durantes o dia a temperatura seja de 45ºC e à noite seja de -10ºC, a diferença de temperatura entre o dia e noite, em ºC será de: (A) 10 (B) 35 (C) 45 (D) 50 (E) 55 08. (Pref.de Niterói/RJ) Um trabalhador deseja economizar para adquirir a vista uma televisão que custa R$ 420,00. Sabendo que o mesmo consegue economizar R$ 35,00 por mês, o número de meses que ele levará para adquirir a televisão será: (A) 6 (B) 8 (C) 10 (D) 12 (E) 15 09. (Pref.de Niterói/RJ) Um estudante empilhou seus livros, obtendo uma única pilha 52cm de altura. Sabendo que 8 desses livros possui uma espessura de 2cm, e que os livros restantes possuem espessura de 3cm, o número de livros na pilha é: (A) 10 (B) 15 (C) 18 (D) 20 (E) 22 10. (FINEP – Assistente Administrativo – CESGRANRIO) Um menino estava parado no oitavo degrau de uma escada, contado a partir de sua base (parte mais baixa da escada). A escada tinha 25 degraus. O menino subiu mais 13 degraus. Logo em seguida, desceu 15 degraus e parou novamente. A quantos degraus do topo da escada ele parou? (A) 8 (B) 10 (C) 11 (D) 15 (E) 19 Comentários 01. Resposta: A 50-20=30 atitudes negativas 20.4=80 30.(-1)=-30 80-30=50 02. Resposta: D Geladeira + Micro-ondas + DVD = 1213 + 429 + 399 = 2041 Geladeira + Micro-ondas + TV = 1213 + 429 + 562 = 2204, extrapola o orçamento Geladeira + TV + DVD = 1213 + 562 + 399 = 2174, é a maior quantidade gasta possível dentro do orçamento. Troco:2200 – 2174 = 26 reais Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 31 03. Resposta: D Maior inteiro menor que 8 é o 7 Menor inteiro maior que - 8 é o - 7. Portanto: 7(- 7) = - 49 04. Resposta: C Carla: 520 – 220 – 485 + 635 = 450 pontos Mateus: - 280 + 675 + 295 – 115 = 575 pontos Diferença: 575 – 450 = 125 pontos 05. Resposta: B Moto: 2 rodas Carro: 4 12.2=24 124-24=100 100/4=25 carros 06. Resposta: D 240 - 194 + 158 - 108 + 94 = 190 07. Resposta: E 45 – (- 10) = 55 08. Resposta: D 420: 35 = 12 meses 09. Resposta: D São 8 livros de 2 cm: 8.2 = 16 cm Como eu tenho 52 cm ao todo e os demais livros tem 3 cm, temos: 52 - 16 = 36 cm de altura de livros de 3 cm 36 : 3 = 12 livros de 3 cm O total de livros da pilha: 8 + 12 = 20 livros ao todo. 10. Resposta: E 8 + 13 = 21 21– 15 = 6 25 – 6 = 19 CONJUNTO DOS NÚMEROS RACIONAIS – Q Um número racional4 é o que pode ser escrito na forma n m , onde m e n são números inteiros, sendo que n deve ser diferente de zero. Frequentemente utilizamos m/n para significar a divisão de m por n. Como podemos observar, números racionais podem ser obtidos através da razão entre dois números inteiros, razão pela qual, o conjunto de todos os números racionais é denotado por Q. Assim, é comum encontrarmos na literatura a notação: Q = { n m : m e n em Z, n diferente de zero} 4 IEZZI, Gelson - Matemática- Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática – Volume 1 – Conjuntos e Funções http://mat.ufrgs.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 32 No conjunto Q destacamos os seguintes subconjuntos: Atenção: A nomenclatura utilizada abaixo pode interferir diretamente no contexto de uma questão, tome muito cuidado ao interpreta-los, pois são todos diferentes (Q+ , Q_ , Q*). - Q* = conjunto dos racionais não nulos; - Q+ = conjunto dos racionais não negativos; - Q*+ = conjunto dos racionais positivos; - Q _ = conjunto dos racionais não positivos; - Q*_ = conjunto dos racionais negativos. Representação Decimal das Frações Tomemos um número racional q p , tal que p não seja múltiplo de q. Para escrevê-lo na forma decimal, basta efetuar a divisão do numerador pelo denominador. Nessa divisão podem ocorrer dois casos: 1º - O numeral decimal obtido possui, após a vírgula, um número finito de algarismos. Decimais Exatos: 2º - O numeral decimal obtido possui, após a vírgula, infinitos algarismos (nem todos nulos), repetindo- se periodicamente Decimais Periódicos ou Dízimas Periódicas: Existem frações muito simples que são representadas por formas decimais infinitas, com uma característica especial: Aproveitando o exemplo acima temos 0,333... = 3. 1/101 + 3 . 1/102 + 3 . 1/103 + 3 . 1/104 ... Representação Fracionária dos Números Decimais Trata-se do problema inverso, estando o número racional escrito na forma decimal, procuremos escrevê-lo na forma de fração. Temos dois casos: 1º Transformamos o número em uma fração cujo numerador é o número decimal sem a vírgula e o denominador é composto pelo numeral 1, seguido de tantos zeros quantas forem as casas decimais do número decimal dado: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 33 2º Devemos achar a fração geratriz da dízima dada; para tanto, vamos apresentar o procedimento através de alguns exemplos: a) Seja a dízima 0, 333... Veja que o período que se repete é apenas 1(formado pelo 3) então vamos colocar um 9 no denominador e repetir no numerador o período. Assim, a geratriz de 0,333... é a fração 9 3 . b) Seja a dízima 5, 1717... O período que se repete é o 17, logo dois noves no denominador (99). Observe também que o 5 é a parte inteira, logo ele vem na frente: 5 17 99 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 → (5.99 + 17) = 512, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 512 99 Assim, a geratriz de 5,1717... é a fração 99 512 . Neste caso para transformarmos uma dízima periódica simples em fração, basta utilizarmos o dígito 9 no denominador de acordo com a quantidade de dígitos que tiver o período da dízima. c) Seja a dízima 1, 23434... O número 234 é a junção do anteperíodo com o período. Neste caso dizemos que a dízima periódica é composta, pois existe uma parte que não se repete e outra que se repete. Temos então um anteperíodo (2) e o período (34). Ao subtrairmos deste número o anteperíodo (234-2), obtemos 232 no qual será o numerador. O denominador é formado por tantos dígitos 9 – que correspondem ao período, neste caso 99 (dois noves) – e pelo dígito 0 – que correspondem a tantos dígitos tiverem o anteperíodo, neste caso 0 (um zero). 1 232 990 → 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑢𝑚𝑎 𝑓𝑟𝑎çã𝑜 𝑚𝑖𝑠𝑡𝑎, 𝑡𝑟𝑎𝑛𝑓𝑜𝑟𝑚𝑎𝑛𝑑𝑜 − 𝑎 → (1.990 + 232) = 1222, 𝑙𝑜𝑔𝑜 ∶ 1222 990 Simplificando por 2, obtemos x = 495 611 , que será a fração geratriz da dízima 1, 23434... Módulo ou valor absoluto: É a distância do ponto que representa esse número ao ponto de abscissa zero. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 34 Exemplos: 1) Módulo de – 2 3 é 2 3 . Indica-se 2 3 = 2 3 2) Módulo de + 2 3 é 2 3 . Indica-se 2 3 = 2 3 Números Opostos: Dizemos que – 2 3 e 2 3 são números racionais opostos ou simétricos e cada um deles é o oposto do outro. As distâncias dos pontos – 2 3 e 2 3 ao ponto zero da reta são iguais. Inverso de um Número Racional ( 𝒂 𝒃 ) −𝒏 , 𝒂 ≠ 𝟎 = ( 𝒃 𝒂 ) 𝒏 , 𝒃 ≠ 𝟎 Representação geométrica dos Números Racionais Observa-se que entre dois inteiros consecutivos existem infinitos números racionais. Soma (Adição) de Números Racionais Como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos a adição entre os números racionais b a e d c , da mesma forma que a soma de frações, através de: Subtração de Números Racionais A subtraçãode dois números racionais p e q é a própria operação de adição do número p com o oposto de q, isto é: p – q = p + (–q), onde p = b a e q = d c . Multiplicação (Produto) de Números Racionais Como todo número racional é uma fração ou pode ser escrito na forma de uma fração, definimos o produto de dois números racionais b a e d c , da mesma forma que o produto de frações, através de: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 35 Para realizar a multiplicação de números racionais, devemos obedecer à mesma regra de sinais que vale em toda a Matemática: Podemos assim concluir que o produto de dois números com o mesmo sinal é positivo, mas o produto de dois números com sinais diferentes é negativo. Divisão (Quociente) de Números Racionais A divisão de dois números racionais p e q é a própria operação de multiplicação do número p pelo inverso de q, isto é: p ÷ q = p × q-1 𝒂 𝒃 : 𝒄 𝒅 = 𝒂 𝒃 . 𝒅 𝒄 Potenciação de Números Racionais A potência qn do número racional q é um produto de n fatores iguais. O número q é denominado a base e o número n é o expoente. qn = q × q × q × q × ... × q, (q aparece n vezes) Exemplos: Propriedades da Potenciação: 1) Toda potência com expoente 0 é igual a 1. 2) Toda potência com expoente 1 é igual à própria base. 3) Toda potência com expoente negativo de um número racional diferente de zero é igual a outra potência que tem a base igual ao inverso da base anterior e o expoente igual ao oposto do expoente anterior. 4) Toda potência com expoente ímpar tem o mesmo sinal da base. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 36 5) Toda potência com expoente par é um número positivo. 6) Produto de potências de mesma base. Para reduzir um produto de potências de mesma base a uma só potência, conservamos a base e somamos os expoentes. 7) Divisão de potências de mesma base. Para reduzir uma divisão de potências de mesma base a uma só potência, conservamos a base e subtraímos os expoentes. 8) Potência de Potência. Para reduzir uma potência de potência a uma potência de um só expoente, conservamos a base e multiplicamos os expoentes. Radiciação de Números Racionais Se um número representa um produto de dois ou mais fatores iguais, então cada fator é chamado raiz do número. Exemplos: 1) 9 1 Representa o produto 3 1 . 3 1 ou 2 3 1 .Logo, 3 1 é a raiz quadrada de 9 1 . Indica-se 9 1 = 3 1 2) 0,216 Representa o produto 0,6 . 0,6 . 0,6 ou (0,6)3. Logo, 0,6 é a raiz cúbica de 0,216. Indica-se 3 216,0 = 0,6. Um número racional, quando elevado ao quadrado, dá o número zero ou um número racional positivo. Logo, os números racionais negativos não têm raiz quadrada no conjunto dos números racionais. Por exemplo, o número 9 100 não tem raiz quadrada em Q, pois tanto 3 10 como 3 10 , quando elevados ao quadrado, dão 9 100 . Já um número racional positivo, só tem raiz quadrada no conjunto dos números racionais se ele for um quadrado perfeito. E o número 3 2 não tem raiz quadrada em Q, pois não existe número racional que elevado ao quadrado dê 3 2 . Questões 01. (Pref. Jundiaí/SP– Agente de Serviços Operacionais – MAKIYAMA) Na escola onde estudo, ¼ dos alunos tem a língua portuguesa como disciplina favorita, 9/20 têm a matemática como favorita e os demais têm ciências como favorita. Sendo assim, qual fração representa os alunos que têm ciências como disciplina favorita? (A) 1/4 (B) 3/10 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 37 (C) 2/9 (D) 4/5 (E) 3/2 02. (Fundação CASA – Agente de Apoio Operacional – VUNESP) De um total de 180 candidatos, 2/5 estudam inglês, 2/9 estudam francês, 1/3 estuda espanhol e o restante estuda alemão. O número de candidatos que estuda alemão é: (A) 6. (B) 7. (C) 8. (D) 9. (E) 10. 03. (Fundação CASA – Agente de Apoio Operacional – VUNESP) Em um estado do Sudeste, um Agente de Apoio Operacional tem um salário mensal de: saláriobase R$ 617,16 e uma gratificação de R$ 185,15. No mês passado, ele fez 8 horas extras a R$ 8,50 cada hora, mas precisou faltar um dia e foi descontado em R$ 28,40. No mês passado, seu salário totalizou (A) R$ 810,81. (B) R$ 821,31. (C) R$ 838,51. (D) R$ 841,91. (E) R$ 870,31. 04. (Pref. Niterói) Simplificando a expressão abaixo: 1,3333…+ 3 2 1,5+ 4 3 Obtém-se (A) ½. (B) 1. (C) 3/2. (D) 2. (E) 3. 05. (SABESP – Aprendiz – FCC) Em um jogo matemático, cada jogador tem direito a 5 cartões marcados com um número, sendo que todos os jogadores recebem os mesmos números. Após todos os jogadores receberem seus cartões, aleatoriamente, realizam uma determinada tarefa que também é sorteada. Vence o jogo quem cumprir a tarefa corretamente. Em uma rodada em que a tarefa era colocar os números marcados nos cartões em ordem crescente, venceu o jogador que apresentou a sequência (A) −4; −1; √16; √25; 14 3 (B) −1; −4; √16; 14 3 ; √25 (C) −1; −4; 14 3 ; √16; √25 (D) −4; −1; √16; 14 3 ; √25 (E)−4; −1; 14 3 ; √16; √25 06. (SABESP – Agente de Saneamento Ambiental – FCC) Somando-se certo número positivo x ao numerador, e subtraindo-se o mesmo número x do denominador da fração 2/3 obtém-se como resultado, o número 5. Sendo assim, x é igual a (A) 52/25. (B) 13/6. (C) 7/3. (D) 5/2. (E) 47/23. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 38 07. (SABESP – Aprendiz – FCC) Mariana abriu seu cofrinho com 120 moedas e separou-as: − 1 real: ¼ das moedas − 50 centavos: 1/3 das moedas − 25 centavos: 2/5 das moedas − 10 centavos: as restantes Mariana totalizou a quantia contida no cofre em (A) R$ 62,20. (B) R$ 52,20. (C) R$ 50,20. (D) R$ 56,20. (E) R$ 66,20. 08. (PM/SE – Soldado 3ªclasse – FUNCAB) Numa operação policial de rotina, que abordou 800 pessoas, verificou-se que 3/4 dessas pessoas eram homens e 1/5 deles foram detidos. Já entre as mulheres abordadas, 1/8 foram detidas. Qual o total de pessoas detidas nessa operação policial? (A) 145 (B) 185 (C) 220 (D) 260 (E) 120 09. (Pref. Jundiaí/SP – Agente de Serviços Operacionais – MAKIYAMA) Quando perguntado sobre qual era a sua idade, o professor de matemática respondeu: “O produto das frações 9/5 e 75/3 fornece a minha idade!”. Sendo assim, podemos afirmar que o professor tem: (A) 40 anos. (B) 35 anos. (C) 45 anos. (D) 30 anos. (E) 42 anos. Comentários 01. Alternativa: B. Somando português e matemática: 1 4 + 9 20 = 5 + 9 20 = 14 20 = 7 10 O que resta gosta de ciências: 1 − 7 10 = 3 10 02. Alternativa: C. 2 5 + 2 9 + 1 3 Mmc(3,5,9)=45 18+10+15 45 = 43 45 O restante estuda alemão: 2/45 180 ∙ 2 45 = 8 03. Alternativa: D. 𝑠𝑎𝑙á𝑟𝑖𝑜 𝑚𝑒𝑛𝑠𝑎𝑙: 617,16 + 185,15 = 802,31 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑎𝑠: 8,5 ∙ 8 = 68 𝑚ê𝑠 𝑝𝑎𝑠𝑠𝑎𝑑𝑜: 802,31 + 68,00 − 28,40 = 841,91 Salário foi R$ 841,91. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 39 04. Alternativa: B. 1,3333...= 12/9 = 4/3 1,5 = 15/10 = 3/2 4 3 + 3 2 3 2 + 4 3 = 17 6 17 6 = 1 05. Alternativa: D. √16 = 4 √25 = 5 14 3 = 4,67 A ordem crescente é: −4; −1; √16; 14 3 ; √25 06. Alternativa: B. Lá vem o tal do “x” né, mas analise o seguinte, temos a fração 2 3 , aí ele disse o seguinte: Somando-se certo número positivo x ao numerador, e subtraindo-se o mesmo número x do denominador da fração, logo devemos somar “x” no 2 e subtrair “x” de 3, ficando: 2 + x 3 − x Isso é igual a 5, assim teremos formada nossa equação com números racionais! 2+x 3−x = 5, para resolver devemos multiplicar em cruz (como não tem ninguém no denominador do 5, devemos colocar o 1). 1.(2 + x) = 5.(3 – x) Aplicando a propriedade distributiva:2 + x = 15 – 5x Letra para um lado e número para o outro, não esquecendo que quando troca de lado inverte o número. x + 5x = 15 – 2 6x = 13 x = 13 6 Portanto a alternativa correta é a “B”. 07. Alternativa: A. 1 𝑟𝑒𝑎𝑙: 120 ∙ 1 4 = 30 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 50 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 1 3 ∙ 120 = 40 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 25 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 2 5 ∙ 120 = 48 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 10 𝑐𝑒𝑛𝑡𝑎𝑣𝑜𝑠: 120 − 118 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 = 2 𝑚𝑜𝑒𝑑𝑎𝑠 30 + 40 ∙ 0,5 + 48 ∙ 0,25 + 2 ∙ 0,10 = 62,20 Mariana totalizou R$ 62,20. 08. Alternativa: A. Este problema é clássico na utilização de frações, primeiro vamos calcular a quantidade de homens e mulheres abordadas: Total: 800 Homens: 3 4 sendo assim devemos encontrar 3 4 𝑑𝑒 800 = 3𝑥800 = 2400, 𝑒 2400 ∶ 4 = 600 Se temos 600 homens, significa que 200 são as mulheres, pois o total é 800, agora vamos calcular os detidos! Homens detidos: 1 5 de 600, logo 600 x 1 = 600 e 600 : 5 = 120, portanto 120 homens detidos. Mulheres detidas: 1 8 de 200, logo 200 x 1 = 200 e 200 : 8 = 25, portanto 25 mulheres detidas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 40 O enunciado pede o total de pessoas detidas nessa operação policial, logo 120 + 25 = 145, o que nos remete a alternativa “A”. 09. Alternativa: C. 9 5 ∙ 75 3 = 675 15 = 45 𝑎𝑛𝑜𝑠 NÚMEROS FRACIONÁRIOS 5Quando um todo ou uma unidade é dividido em partes iguais, uma dessas partes ou a reunião de várias formam o que chamamos de uma fração do todo. Para representar as frações serão necessários dois números inteiros: a) O primeiro, para indicar em quantas partes iguais foi dividida a unidade (ou todo) e que dá nome a cada parte e, por essa razão, chama-se denominador da fração; b) O segundo, que indica o número de partes que foram reunidas ou tomadas da unidade e, por isso, chama-se numerador da fração. O numerador e o denominador constituem o que chamamos de termos da fração. Observe a figura abaixo: A primeira nota dó é 14/14 ou 1 inteiro, pois representa a fração cheia; a ré é 12/14 e assim sucessivamente. Nomenclaturas das Frações Numerador → Indica quantas partes tomamos do total que foi dividida a unidade. Denominador → Indica quantas partes iguais foi dividida a unidade. Na figura acima lê-se: três oitavos. -Frações com denominadores de 1 a 10: meios, terços, quartos, quintos, sextos, sétimos, oitavos, nonos e décimos. -Frações com denominadores potências de 10: décimos, centésimos, milésimos, décimos de milésimos, centésimos de milésimos etc. - Denominadores diferentes dos citados anteriormente: Enuncia-se o numerador e, em seguida, o denominador seguido da palavra “avos”. 5CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César – Matemática básica explicada passo a passo – Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 41 Exemplos: 8 25 lê – se: oito: vinte e cinco avôs; 2 100 lê – se: dois centésimos. Tipos de Frações - Frações Próprias: Numerador é menor que o denominador. Exemplos: 1 6 ; 5 8 ; 3 4 ; … - Frações Impróprias: Numerador é maior ou igual ao denominador. Exemplos: 6 5 ; 8 5 ; 4 3 ; … - Frações aparentes: Numerador é múltiplo do denominador. As mesmas pertencem também ao grupo das frações impróprias. Exemplos: 6 1 ; 8 4 ; 4 2 ; … - Frações particulares: Para formamos uma fração de uma grandeza, dividimos esta pelo denominador e multiplicamos pelo numerador. Exemplos: 1 – Se o numerador é igual a zero, a fração é igual a zero: 0/7 = 0; 0/5=0 2- Se o denominador é 1, a fração é igual ao numerador: 25/1 = 25; 325/1 = 325 ATENÇÃO: - Quando o denominador é zero, a fração não tem sentido, pois a divisão por zero não é definida. - Quando o numerador e denominador são iguais, o resultado da divisão é sempre 1. - Números mistos: Números compostos de uma parte inteira e outra fracionária. Podemos transformar uma fração imprópria na forma mista e vice e versa. Exemplos: 𝑨) 25 7 = 3 4 7 ⇒ 𝑩) 3 4 7 = 25 7 ⇒ - Frações equivalentes: Duas ou mais frações que apresentam a mesma parte da unidade. Exemplo: 4: 4 8: 4 = 1 2 ; 𝑜𝑢 4: 2 8: 2 = 2 4 ; 𝑜𝑢 2: 2 4: 2 = 1 2 As frações 4 8 , 2 4 e 1 2 são equivalentes. -Frações irredutíveis: Frações onde o numerador e o denominador são primos entre si. Exemplo: 5/11; 17/29; 4/3 Comparação e simplificação de frações Comparação: - Quando duas frações tem o mesmo denominador, a maior será aquela que possuir o maior numerador. Exemplo: 5/7 >3/7 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 42 - Quando os denominadores são diferentes, devemos reduzi-lo ao mesmo denominador. Exemplo: 7/6 e 3/7 1º - Fazer o mmc dos denominadores → mmc(6,7) = 42 7.7 42 𝑒 3.6 42 → 49 42 𝑒 18 42 2º - Compararmos as frações: 49/42 > 18/42. Simplificação: É dividir os termos por um mesmo número até obtermos termos menores que os iniciais. Com isso formamos frações equivalentes a primeira. Exemplo: 4: 4 8: 4 = 1 2 Operações com frações - Adição e Subtração Com mesmo denominador: Conserva-se o denominador e soma-se ou subtrai-se os numeradores. Com denominadores diferentes: Reduz-se ao mesmo denominador através do mmc entre os denominadores. O processo é valido tanto para adição quanto para subtração. Multiplicação e Divisão - Multiplicação: É produto dos numeradores dados e dos denominadores dados. Exemplo: Podemos ainda simplificar a fração resultante: 288: 2 10: 2 = 144 5 - Divisão: O quociente de uma fração é igual a primeira fração multiplicada pelo inverso da segunda fração. Exemplo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 43 Simplificando a fração resultante: 168: 8 24: 8 = 21 3 Vamos agora encontrar as aplicações para o uso dessas frações. Teremos dois tipos, quando temos o todo e queremos encontrar as parte, ou quando tivermos a parte e formos encontrar o todo. Vamos lá para o primeiro tipo. Temos o todo e queremos encontrar a parte. Neste caso nós teremos o total correspondente a algum dado, produto, etc. e devemos encontrar uma parte desse valor, ou seja, uma fração deste valor. Exemplos 01. (EBSERH/ HUSM/UFSM/RS – Analista Administrativo – AOCP) Uma revista perdeu 1 5 dos seus 200.000 leitores. Quantos leitores essa revista perdeu? (A) 40.000. (B) 50.000. (C) 75.000. (D) 95.000. (E) 100.000. Observe que os 200.000 leitores representa o todo do determinado assunto que seria os leitores da revista, daí devemos encontrar 1 5 desses leitores. Para resolver este problema, devemos encontrar 1 5 de 200.000. 1 5 x 200.000 = 1𝑥200.000 5 = 200.000 5 = 40.000. Desta forma 40.000 representa a quantidade que essa revista perdeu, alternativa correta é a A. 02. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Uma pessoa está montando um quebra-cabeça que possui, no total, 512 peças. No 1.º dia foram montados 5 16 do número total de peças e, no 2.º dia foram montados 3 8 do número de peças restantes. O número de peças que ainda precisam ser montadas para finalizar o quebra-cabeça é: (A) 190. (B) 200. (C) 210. (D) 220. (E) 230. Neste exemplo temos que 512 é o total e queremos encontrar a parte, portanto é a mesma forma de resolução, porém temos uma situação problema onde teremos mais de um cálculo para encontrar a resposta, vamos ao primeiro: No 1.º dia foram montados 5 16 do número total de peças Logo é 5 16 de 512, ou seja: 5 16 𝑥512 = 5𝑥512 16 = 2560 16 = 160 Assim 160 representa a quantidade que foi montado no primeiro dia, daí para o segundo dia teremos 512 – 160 = 352 peças restantes, devemos agora encontrar 3 8 de 352, que foi a quantidade montada no segundodia. 3 8 𝑥352 = 3𝑥352 8 = 1056 8 = 132 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 44 Assim para encontrar quantas peças ainda precisam ser montadas iremos fazer 352 – 132 = 220. Alternativa D. Temos a parte e queremos encontrar o todo Neste caso nós teremos o valor correspondente da fração e devemos encontrar o todo. Exemplo 01. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – Matemática – GR Consultoria e Assessoria) João gastou R$ 23,00, equivalente a terça parte de 3/5 de sua mesada. Desse modo, a metade do valor da mesada de João é igual a: (A) R$ 57,50; (B) R$ 115,00; (C) R$ 172,50; (D) R$ 68,50. Repare que os 23 reais representa a terça parte de 3/5, assim: 1 3 𝑥 3 5 = 3 15 = 1 5 , então 23 representa 1 5 , que é a segunda forma de se resolver problemas com frações, fazemos o seguinte calculo: 23 : 1 = 23 23 x 5 = 115. Portanto a mesa de de João é 115, mas ele precisa saber o valor da metade, logo 115 : 2 = 57,50. Questões 01. (IPM/SP – Agente Administrativo – AOCP/2018) Dois colaboradores foram convocados para conferir o lançamento de notas fiscais arquivadas em 80 caixas e guardadas em um arquivo morto do setor de compras. Ao final da conferência, verificou-se que o primeiro colaborador conferiu 3/5 do total de caixas e o segundo conferiu o restante das caixas. Dessa forma, o número de caixas conferidas pelo segundo colaborador é (A) 28 (B) 32 (C) 42 (D) 58 (E) 45 02. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – GR Consultoria e Assessoria) João gastou R$ 23,00, equivalente a terça parte de 3/5 de sua mesada. Desse modo, a metade do valor da mesada de João é igual a: (A) R$ 57,50; (B) R$ 115,00; (C) R$ 172,50; (D) R$ 68,50; 03. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Dona Amélia e seus quatro filhos foram a uma doceria comer tortas. Dona Amélia comeu 2 / 3 de uma torta. O 1º filho comeu 3 / 2 do que sua mãe havia comido. O 2º filho comeu 3 / 2 do que o 1º filho havia comido. O 3º filho comeu 3 / 2 do que o 2º filho havia comido e o 4º filho comeu 3 / 2 do que o 3º filho havia comido. Eles compraram a menor quantidade de tortas inteiras necessárias para atender a todos. Assim, é possível calcular corretamente que a fração de uma torta que sobrou foi (A) 5 / 6. (B) 5 / 9. (C) 7 / 8. (D) 2 / 3. (E) 5 / 24. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 45 04. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) A mãe do Vitor fez um bolo e repartiu em 24 pedaços, todos de mesmo tamanho. A mãe e o pai comeram juntos, ¼ do bolo. O Vitor e a sua irmã comeram, cada um deles, ¼ do bolo. Quantos pedaços de bolo sobraram? (A) 4 (B) 6 (C) 8 (D) 10 (E) 12 05. (FINEP – Assistente – CESGRANRIO) Certa praça tem 720 m2 de área. Nessa praça será construído um chafariz que ocupará 600 dm2. Que fração da área da praça será ocupada pelo chafariz? (A) 1 600 (B) 1 120 (C) 1 90 (D) 1 60 (E) 1 12 06. (EBSERH/ HUSM/UFSM/RS – Analista Administrativo – AOCP) Se 1 kg de um determinado tipo de carne custa R$ 45,00, quanto custará 7 5 desta mesma carne? (A) R$ 90,00. (B) R$ 73,00. (C) R$ 68,00. (D) R$ 63,00. (E) R$ 55,00. 07. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) Paulo recebeu R$1.000,00 de salário. Ele gastou ¼ do salário com aluguel da casa e 3/5 do salário com outras despesas. Do salário que Paulo recebeu, quantos reais ainda restam? (A) R$ 120,00 (B) R$ 150,00 (C) R$ 180,00 (D) R$ 210,00 (E) R$ 240,00 08. (Câmara Legislativa/DF – Técnico Administrativo – FCC/2018) Um fotógrafo comprou 84 pacotes de folhas de papel fotográfico. Desse total, 3/4 dos pacotes eram de papel brilhante, 1/6 de papel com textura couro e o restante de papel com textura linho. Cada pacote de papel brilhante custou R$ 15,00, cada pacote de papel com textura couro custou R$ 12,50 e o valor total da compra foi de R$ 1.211,00. O custo de cada pacote de papel com textura linho, em reais, foi de (A) 11,50 (B) 13,00 (C) 12,50 (D) 12,00 (E) 13,50 Comentários 01. Resposta: B Vamos encontrar a quantidade que corresponde ao primeiro colaborador, pois temos a fração que ele conferiu, vamos lá: Devemos encontrar 3/5 de 80, ou seja, Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 46 3 5 𝑥80 = 3𝑥80 5 = 240 5 = 48 Assim o primeiro colaborador conferiu 48, sobrando então 80 – 48 = 32 para o segundo colaborador. 02. Resposta: A Vamos chamar de x a mesada. Como ele gastou a terça parte 1/3 de 3/5 da mesada que equivale a 23,00. Podemos escrever da seguinte maneira: 1 3 . 3 5 𝑥 = 𝑥 5 = 23 → 𝑥 = 23.5 → 𝑥 = 115 Logo a metade de 115 = 115/2 = 57,50 03. Resposta: E Vamos chamar a quantidade de tortas de (x). Assim: * Dona Amélia: 𝟐 𝟑 . 𝟏 = 𝟐 𝟑 * 1º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟐 𝟑 = 𝟏 * 2º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟏 = 𝟑 𝟐 * 3º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟑 𝟐 = 𝟗 𝟒 * 4º filho: 𝟑 𝟐 . 𝟗 𝟒 = 𝟐𝟕 𝟖 𝟐 𝟑 + 𝟏 + 𝟑 𝟐 + 𝟗 𝟒 + 𝟐𝟕 𝟖 𝟏𝟔 + 𝟐𝟒 + 𝟑𝟔 + 𝟓𝟒 + 𝟖𝟏 𝟐𝟒 = 𝟐𝟏𝟏 𝟐𝟒 = 𝟖 . 𝟐𝟒 𝟐𝟒 + 𝟏𝟗 𝟐𝟒 = 𝟖 + 𝟏𝟗 𝟐𝟒 Ou seja, eles comeram 8 tortas, mais 19/24 de uma torta. Por fim, a fração de uma torta que sobrou foi: 𝟐𝟒 𝟐𝟒 − 𝟏𝟗 𝟐𝟒 = 𝟓 𝟐𝟒 04. Resposta: B Primeiramente vamos sobrar as frações que corresponde a mãe, pai, os dois juntos comeram ¼ do bolo), Vitor e sua irmã comeu cada um deles ¼, ficando com uma equação assim: (pai e mãe) + Vitor + irmã = 1 4 + 1 4 + 1 4 = 3 4 Como eles comeram 3 4 significa que sobrou 1 4 para o total, logo vamos encontrar 1 4 de 24, ou seja, 1 4 𝑥24 = 1.24 4 = 24 4 = 6 Assim restaram 6 pedaços. 05. Resposta: B600 dm² = 6 m² 6 720 ∶ 6 6 = 1 120 06. Resposta: D 7 5 . 45 = 7 . 9 = 63 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 47 07. Resposta: B Aluguel:1000 ∙ 1 4 = 250 Outras despesas: 1000 ∙ 3 5 = 600 250 + 600 = 850 Restam :1000 – 850 = R$ 150,00 08. Resposta: B Para resolver esta questão devemos encontrar a quantidade de papel brilhante e de papel com textura couro, pois o restante será de textura linho, para assim encontrar o valor em dinheiro correspondente a cada um deles e descobrir o preço do papel textura linho, vamos lá! Papel brilhante: 3 4 𝑥84 = 3𝑥84 4 = 252 4 = 63 Papel com textura couro: 1 6 𝑥84 = 1𝑥84 6 = 84 6 = 14 Papel com textura linho: 63 + 14 = 77, 84 – 77 = 7 Vamos calcular os preços agora. Papel brilhante: 63𝑥15 = 945 Papel com textura couro: 14𝑥12,50 = 175 Papel com textura linho: Com os outros dois papeis ela já gastou 945 + 175 = 1120 E então 1211 – 1120 = 91 reais para dividir por 7 pacotes, logo cada pacote vai custar 91:7 = 13 reais. NÚMEROS DECIMAIS O sistema de numeração decimal6 apresenta ordem posicional: unidades, dezenas, centenas, etc. Leitura e escrita dos números decimais Exemplos: Lê-se: Quinhentos e setenta e nove mil, trezentos e sessenta e oito inteiros e quatrocentos e treze milésimos. 0,9 → nove décimos. 5,6 → cinco inteiros e seis décimos. 472,1256 → quatrocentos e setenta e dois inteiros e mil, duzentos, cinquenta e seis décimos de milésimos. Transformação de frações ordinárias em decimais e vice-versa A quantidade de zeros corresponde aos números de casas decimais após a vírgula e vice- versa (transformar para fração). 6CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César – Matemática básica explicada passo a passo – Rio de Janeiro: Elsevier, 2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 48 Operações com números decimais - Adição e Subtração Na prática, a adição e a subtração de números decimais são obtidas de acordo com a seguinteregra: - Igualamos o número de casas decimais, acrescentando zeros. - Colocamos os números um abaixo do outro, deixando vírgula embaixo de vírgula. - Somamos ou subtraímos os números decimais como se eles fossem números naturais. - Na resposta colocamos a vírgula alinhada com a vírgula dos números dados. Exemplos: - Multiplicação Na prática, a multiplicação de números decimais é obtida de acordo com as seguintes regras: - Multiplicamos os números decimais como se eles fossem números naturais. - No resultado, colocamos tantas casas decimais quantas forem as do primeiro fator somadas às dos outros fatores. Exemplos: 1) 652,2 x 2,03 Disposição prática: 2) 3,49 x 2,5 Disposição prática: - Divisão Na prática, a divisão entre números decimais é obtida de acordo com as seguintes regras: - Igualamos o número de casas decimais do dividendo e do divisor. - Cortamos as vírgulas e efetuamos a divisão como se os números fossem naturais. Exemplos: 1) 24 : 0,5 Disposição prática: Nesse caso, o resto da divisão é igual a zero. Assim sendo, a divisão é chamada de divisão exata e o quociente é exato. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 49 2) 31,775 : 15,5 Disposição prática: Acrescentamos ao divisor a quantidade de zeros para que ele fique igual ao dividendo, e assim sucessivamente até chegarmos ao resto zero. 3) 0,14 : 28 Disposição prática: 4) 2 : 16 Disposição prática: Questões 01. (UEM/PR – Auxiliar Operacional – UEM) Dirce comprou 7 lapiseiras e pagou R$ 8,30, em cada uma delas. Pagou com uma nota de 100 reais e obteve um desconto de 10 centavos. Quantos reais ela recebeu de troco? (A) R$ 40,00 (B) R$ 42,00 (C) R$ 44,00 (D) R$ 46,00 (E) R$ 48,00 02. (SABESP – Agente de Saneamento Ambiental – FCC/2018) Uma padaria exibe a seguinte tabela de preços: José compra, nessa padaria, 7 pães franceses, 500 gramas de presunto, 500 gramas de queijo tipo prato e 3 litros de leite integral. Para pagar, usa uma nota de R$ 50,00. Como troco, José deve receber (A) R$ 37,05. (B) R$ 25,15. (C) R$ 12,95. (D) R$ 14,10. (E) R$ 19,35. 03. (SEDUC/SP – Agente de Organização Escolar – CKM/2018) Um carro consome 10 litros de gasolina para percorrer 100 km em uma cidade. Considerando que o valor do litro de gasolina seja de R$ 3,50, o valor em reais gasto com este combustível para que o veículo percorra 150 km nessa cidade é: (A) R$ 54,00 (B) R$ 50,00 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 50 (C) R$ 53,00 (D) R$ 53,50 (E) R$ 52,50 Comentários 01. Resposta: B Cada lapiseira custa 8,30 e ela comprou 7, assim ela pagou 8,30 ∙ 7 = 58,10 Como recebeu um desconto de 10 centavos, Dirce pagou 58 reais Para encontrar o troco basta fazermos 100 – 58 = 42 reais. 02. Resposta: C Vamos encontrar quanto José pagou por cada um dos produtos. Pão francês: 7 x 0,90 = 6,30; Presunto: 500g = 0,5kg, assim 0,5 x 18,50 = 9,25; Queijo tipo prato: Idem ao presunto, 500g = 0,5kg, assim 0,5 x 22 = 11; Leite integral: 3 x 3,50 = 10,50. Somando para saber o total que José irá pagar: 6,30 + 9,25 + 11 + 10,50 = 37,05. Para encontrar o troco devemos fazer 50 – 37,05 = 12,95. 03. Resposta: E Se o carro consome 10 litros em 100km, para encontrar quantos km ele faz com 1 litro, devemos dividir 100 por 10, ou seja, 100 : 10 = 10km/l. Ele percorreu 150 km, assim ele gastou 150 : 10 = 15 litros, como cada litro custa R$ 3,50, ele irá gastar: 3,50 x 15 = 52,50. CONJUNTO DOS NÚMEROS REAIS - R O conjunto dos números reais7 R é uma expansão do conjunto dos números racionais que engloba não só os inteiros e os fracionários, positivos e negativos, mas também todos os números irracionais. Assim temos: R = Q U I , sendo Q ∩ I = Ø ( Se um número real é racional, não será irracional, e vice-versa). Lembrando que N Ϲ Z Ϲ Q , podemos construir o diagrama abaixo: O conjunto dos números reais apresenta outros subconjuntos importantes: - Conjunto dos números reais não nulos: R* = {x ϵ R| x ≠ 0} - Conjunto dos números reais não negativos: R+ = {x ϵ R| x ≥ 0} - Conjunto dos números reais positivos: R*+ = {x ϵ R| x > 0} - Conjunto dos números reais não positivos: R- = {x ϵ R| x ≤ 0} - Conjunto dos números reais negativos: R*- = {x ϵ R| x < 0} 7 IEZZI, Gelson – Matemática - Volume Único IEZZI, Gelson - Fundamentos da Matemática Elementar – Vol. 01 – Conjuntos e Funções Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 51 Representação Geométrica dos números reais Ordenação dos números reais A representação dos números reais permite definir uma relação de ordem entre eles. Os números reais positivos, são maiores que zero e os negativos, menores que zero. Expressamos a relação de ordem da seguinte maneira: Dados dois números Reais a e b, a ≤ b ↔ b – a ≥ 0 Exemplo: -15 ≤ 5 ↔ 5 - ( - 15) ≥ 0 5 + 15 ≥ 0 Intervalos reais O conjunto dos números reais possui também subconjuntos, denominados intervalos, que são determinados por meio de desiguladades. Sejam os números a e b , com a < b. Em termos gerais temos: - A bolinha aberta = a intervalo aberto (estamos excluindo aquele número), utilizamos os símbolos: > ;< ou ] ; [ - A bolinha fechada = a intervalo fechado (estamos incluindo aquele número), utilizamos os símbolos: ≥ ; ≤ ou [ ; ] Podemos utilizar ( ) no lugar dos [ ] , para indicar as extremidades abertas dos intervalos. Às vezes, aparecem situações em que é necessário registrar numericamente variações de valores em sentidos opostos, ou seja, maiores ou acima de zero (positivos), como as medidas de temperatura ou reais em débito, em haver e etc. Esses números, que se estendem indefinidamente, tanto para o lado direito (positivos) como para o lado esquerdo (negativos), são chamados números relativos. Valor absoluto de um número relativo é o valor do número que faz parte de sua representação, sem o sinal. Valor simétrico de um número é o mesmo numeral, diferindo apenas o sinal. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 52 Operações com números relativos 1) Adição e subtração de números relativos a) Se os numerais possuem o mesmo sinal, basta adicionar os valores absolutos e conservar o sinal. b) Se os numerais possuem sinais diferentes, subtrai-se o numeral de menor valor e dá-se o sinal do maior numeral. Exemplos: 3 + 5 = 8 4 - 8 = - 4 - 6 - 4 = - 10 - 2 + 7 = 5 2) Multiplicação e divisão de números relativos a) O produto e o quociente de dois números relativos de mesmo sinal são sempre positivos. b) O produto e o quociente de dois números relativos de sinais diferentes são sempre negativos. Exemplos: - 3 x 8 = - 24 - 20 (-4) = + 5 - 6 x (-7) = + 42 28 2 = 14 Questões 01. (EBSERH/ HUPAA – UFAL – Analista Administrativo – Administração – IDECAN) Mário começou a praticar um novo jogo que adquiriu para seu videogame. Considere que a cada partida ele conseguiu melhorar sua pontuação, equivalendo sempre a 15 pontos a menos que o dobro marcado na partida anterior. Se na quinta partida ele marcou 3.791 pontos, então, a soma dos algarismos da quantidade de pontos adquiridos na primeira partida foi igual a (A) 4. (B) 5. (C) 7. (D) 8. (E) 10. 02. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Considere m um número real menor que 20 e avalie as afirmações I, II e III: I- (20 – m) é um número menor que 20. II- (20 m) é um número maior que 20. III- (20 m) é um número menor que 20. É correto afirmar que: (A) I, II e III são verdadeiras. (B) apenas I e II são verdadeiras. (C) I, II e III são falsas. (D) apenas II e III são falsas. 03. (Pref. Guarujá/SP – SEDUC – Professor de Matemática – CAIPIMES) Na figura abaixo, o ponto que melhor representaa diferença 3 4 − 1 2 na reta dos números reais é: (A) P. (B) Q. (C) R. (D) S. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 53 04. (TJ/PR - Técnico Judiciário – TJ/PR) Uma caixa contém certa quantidade de lâmpadas. Ao retirá- las de 3 em 3 ou de 5 em 5, sobram 2 lâmpadas na caixa. Entretanto, se as lâmpadas forem removidas de 7 em 7, sobrará uma única lâmpada. Assinale a alternativa correspondente à quantidade de lâmpadas que há na caixa, sabendo que esta comporta um máximo de 100 lâmpadas. (A) 36. (B) 57. (C) 78. (D) 92. 05. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria I – Administrativo – VUNESP) Para ir de sua casa à escola, Zeca percorre uma distância igual a 3 4 da distância percorrida na volta, que é feita por um trajeto diferente. Se a distância percorrida por Zeca para ir de sua casa à escola e dela voltar é igual a 7 5 de um quilômetro, então a distância percorrida por Zeca na ida de sua casa à escola corresponde, de um quilômetro, a (A) 2 3 (B) 3 4 (C) 1 2 (D) 4 5 (E) 3 5 06. (TJ/SP - Auxiliar de Saúde Judiciário - Auxiliar em Saúde Bucal – VUNESP) Para numerar as páginas de um livro, uma impressora gasta 0,001 mL por cada algarismo impresso. Por exemplo, para numerar as páginas 7, 58 e 290 gasta-se, respectivamente, 0,001 mL, 0,002 mL e 0,003 mL de tinta. O total de tinta que será gasto para numerar da página 1 até a página 1 000 de um livro, em mL, será (A) 1,111. (B) 2,003. (C) 2,893. (D) 1,003. (E) 2,561. 07. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Um funcionário de uma empresa deve executar uma tarefa em 4 semanas. Esse funcionário executou 3/8 da tarefa na 1a semana. Na 2 a semana, ele executou 1/3 do que havia executado na 1a semana. Na 3a e 4a semanas, o funcionário termina a execução da tarefa e verifica que na 3a semana executou o dobro do que havia executado na 4 a semana. Sendo assim, a fração de toda a tarefa que esse funcionário executou na 4ª semana é igual a (A) 5/16. (B) 1/6. (C) 8/24. (D)1/ 4. (E) 2/5. 08. (CODAR – Coletor de lixo reciclável – EXATUS/2016) Numa divisão com números inteiros, o resto vale 5, o divisor é igual ao resto somado a 3 unidades e o quociente é igual ao dobro do divisor. Assim, é correto afirmar que o valor do dividendo é igual a: (A) 145. (B) 133. (C) 127. (D) 118. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 54 09. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Quatro números inteiros serão sorteados. Se o número sorteado for par, ele deve ser dividido por 2 e ao quociente deve ser acrescido 17. Se o número sorteado for ímpar, ele deve ser dividido por seu maior divisor e do quociente deve ser subtraído 15. Após esse procedimento, os quatro resultados obtidos deverão ser somados. Sabendo que os números sorteados foram 40, 35, 66 e 27, a soma obtida ao final é igual a (A) 87. (B) 59. (C) 28. (D) 65. (E) 63. 10. (UNESP – Assistente de Informática I – VUNESP) O valor de uma aposta em certa loteria foi repartido em cotas iguais. Sabe-se que a terça parte das cotas foi dividida igualmente entre Alex e Breno, que Carlos ficou com a quarta parte das cotas, e que Denis ficou com as 5 cotas restantes. Essa aposta foi premiada com um determinado valor, que foi repartido entre eles de forma diretamente proporcional ao número de cotas de cada um. Dessa forma, se Breno recebeu R$ 62.000,00, então Carlos recebeu (A) R$ 74.000,00. (B) R$ 93.000,00. (C) R$ 98.000,00. (D) R$ 102.000,00. (E) R$ 106.000,00. Comentários 01. Alternativa: D. Pontuação atual = 2 . partida anterior – 15 * 4ª partida: 3791 = 2.x – 15 2.x = 3791 + 15 x = 3806 / 2 x = 1903 * 3ª partida: 1903 = 2.x – 15 2.x = 1903 + 15 x = 1918 / 2 x = 959 * 2ª partida: 959 = 2.x – 15 2.x = 959 + 15 x = 974 / 2 x = 487 * 1ª partida: 487 = 2.x – 15 2.x = 487 + 15 x = 502 / 2 x = 251 Portanto, a soma dos algarismos da 1ª partida é 2 + 5 + 1 = 8. 02. Alternativa: C. I. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. II. Falso, pois m é Real e pode ser negativo. III. Falso, pois m é Real e pode ser positivo. 03. Alternativa: A. 3 4 − 1 2 = 3 − 2 4 = 1 4 = 0,25 04. Alternativa: D. Vamos chamar as retiradas de r, s e w: e de T o total de lâmpadas. Precisamos calcular os múltiplos de 3, 5 e de 7, separando um múltiplo menor do que 100 que sirva nas três equações abaixo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 55 De 3 em 3: 3 . r + 2 = Total De 5 em 5: 5 . s + 2 = Total De 7 em 7: 7 . w + 1 = Total Primeiramente, vamos calcular o valor de w, sem que o total ultrapasse 100: 7 . 14 + 1 = 99, mas 3 . r + 2 = 99 vai dar que r = 32,333... (não convém) 7 . 13 + 1 = 92, e 3 . r + 2 = 92 vai dar r = 30 e 5 . s + 2 = 92 vai dar s = 18. 05. Alternativa: E. Ida + volta = 7/5 . 1 3 4 . 𝑥 + 𝑥 = 7 5 5.3𝑥+ 20𝑥=7.4 20 15𝑥 + 20𝑥 = 28 35𝑥 = 28 𝑥 = 28 35 (: 7/7) 𝑥 = 4 5 (volta) Ida: 3 4 . 4 5 = 3 5 06. Alternativa: C. 1 a 9 = 9 algarismos = 0,0019 = 0,009 ml De 10 a 99, temos que saber quantos números tem. 99 – 10 + 1 = 90. OBS: soma 1, pois quanto subtraímos exclui-se o primeiro número. 90 números de 2 algarismos: 0,00290 = 0,18ml De 100 a 999 999 – 100 + 1 = 900 números 9000,003 = 2,7 ml 1000 = 0,004ml Somando: 0,009 + 0,18 + 2,7 + 0,004 = 2,893 07. Alternativa: B. Tarefa: x Primeira semana: 3/8x 2 semana: 1 3 ∙ 3 8 𝑥 = 1 8 𝑥 1ª e 2ª semana: 3 8 𝑥 + 1 8 𝑥 = 4 8 𝑥 = 1 2 𝑥 Na 3ª e 4ª semana devem ser feito a outra metade. 3ªsemana: 2y 4ª semana: y 2𝑦 + 𝑦 = 1 2 𝑥 3𝑦 = 1 2 𝑥 𝑦 = 1 6 𝑥 08. Alternativa: B. Tendo D = dividendo; d = divisor; Q = quociente e R = resto, podemos escrever essa divisão como: D = d.Q + R Sabemos que o R = 5 O divisor é o R + 3 → d = R + 3 = 5 + 3 = 8 E o quociente o dobro do divisor → Q = 2d = 2.8 = 16 Montando temos: D = 8.16 + 5 = 128 + 5 = 133. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 56 09. Alternativa: B. * número 40: é par. 40 / 2 + 17 = 20 + 17 = 37 * número 35: é ímpar. Seu maior divisor é 35. 35 / 35 – 15 = 1 – 15 = – 14 * número 66: é par. 66 / 2 + 17 = 33 + 17 = 50 * número 27: é ímpar. Seu maior divisor é 27. 27 / 27 – 15 = 1 – 15 = – 14 * Por fim, vamos somar os resultados: 37 – 14 + 50 – 14 = 87 – 28 = 59 10. Alternativa: B. Vamos chamar o valor de cada cota de ( x ). Assim: * Breno: 𝟏 𝟐 . 𝟏 𝟑 . 𝒙 = 𝟔𝟐𝟎𝟎𝟎 𝟏 𝟔 . 𝒙 = 𝟔𝟐𝟎𝟎𝟎 x = 62000 . 6 x = R$ 372000,00 * Carlos: 𝟏 𝟒 . 𝟑𝟕𝟐𝟎𝟎𝟎 = 𝑹$ 𝟗𝟑𝟎𝟎𝟎, 𝟎𝟎 POLINÔMIOS Para polinômios podemos encontrar várias definições diferentes como por exemplo: Polinômio é uma expressão algébrica com todos os termos semelhantes reduzidos. - 3xy é monômio, mas também considerado polinômio, assim podemos dividir os polinômios em monômios (apenas um monômio), binômio (dois monômios) e trinômio (três monômios). - 3x + 5 é um polinômio e uma expressão algébrica. Grau de um Polinômio Assim como nos monômios, os polinômios também possuem grau e é assim que eles são separados, ou seja, para identificar o seu grau, basta observar o grau do maior monômio, esse será o grau do polinômio. Exemplos 5x2 – 9x – 8 o monômio de maior grau possui grau 2, logo é um polinômio do 2º grau. 4x4 – 10x² – 5x¹ o monômio de maior grau possui grau 4, logo é um polinômio do 4º grau. Com os polinômios podemos efetuar todas as operações: adição, subtração, divisão, multiplicação, potenciação e radiciação. 2.3 POLINÔMIOS 2.3.1 Definição. 2.3.2 Adição, subtração, multiplicação e divisão de polinômios numa única variável. 2.3.3 Noção intuitiva do conceito de “zeros” de um polinômio. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 57 Operaçõescom Polinômios Adição O procedimento utilizado na adição de polinômios envolve técnicas de redução de termos semelhantes, jogo de sinal, operações envolvendo sinais iguais e sinais diferentes. Exemplos: 01. Adicionar x2 – 3x – 1 com –3x2 + 8x – 6. (x2 – 3x – 1) + (– 3x2 + 8x – 6) → eliminar o segundo parênteses através do jogo de sinal. + (– 3x2) = – 3x2 + (+ 8x) = + 8x + (– 6) = – 6 Assim, x2 – 3x – 1 –3x2 + 8x – 6 → reduzir os termos semelhantes. x2 – 3x2 – 3x + 8x – 1 – 6 – 2x2 + 5x – 7 Portanto: (x2 – 3x – 1) + (– 3x2 + 8x – 6) = – 2x2 + 5x – 7 02. Adicionando 4x2 – 10x – 5 e 6x + 12, teremos: (4x2 – 10x – 5) + (6x + 12) → eliminar os parênteses utilizando o jogo de sinal. 4x2 – 10x – 5 + 6x + 12 → reduzir os termos semelhantes. 4x2 – 10x + 6x – 5 + 12 4x2 – 4x + 7 Portanto: (4x2 – 10x – 5) + (6x + 12) = 4x2 – 4x + 7 Subtração O procedimento utilizado na subtração de polinômios é análogo ao utilizado na adição, ou seja, envolve técnicas de redução de termos semelhantes, jogo de sinal, operações envolvendo sinais iguais e sinais diferentes. Exemplos: 01. Subtraindo – 3x2 + 10x – 6 de 5x2 – 9x – 8. (5x2 – 9x – 8) – (– 3x2 + 10x – 6) → eliminar os parênteses utilizando o jogo de sinal. – (– 3x2) = + 3x2 – (+ 10x) = – 10x – (– 6) = + 6 Assim, 5x2 – 9x – 8 + 3x2 –10x +6 → reduzir os termos semelhantes. 5x2 + 3x2 – 9x –10x – 8 + 6 8x2 – 19x – 2 Portanto: (5x2 – 9x – 8) – (– 3x2 + 10x – 6) = 8x2 – 19x – 2 02. Se subtrairmos 2x³ – 5x² – x + 21 e 2x³ + x² – 2x + 5 teremos: (2x³ – 5x² – x + 21) – (2x³ + x² – 2x + 5) → eliminando os parênteses através do jogo de sinais. 2x³ – 5x² – x + 21 – 2x³ – x² + 2x – 5 → redução de termos semelhantes. 2x³ – 2x³ – 5x² – x² – x + 2x + 21 – 5 0x³ – 6x² + x + 16 – 6x² + x + 16 Portanto: (2x³ – 5x² – x + 21) – (2x³ + x² – 2x + 5) = – 6x² + x + 16 03. Considerando os polinômios A = 6x³ + 5x² – 8x + 15, B = 2x³ – 6x² – 9x + 10 e C = x³ + 7x² + 9x + 20. Calcule: a) A + B + C (6x³ + 5x² – 8x + 15) + (2x³ – 6x² – 9x + 10) + (x³ + 7x² + 9x + 20) 6x³ + 5x² – 8x + 15 + 2x³ – 6x² – 9x + 10 + x³ + 7x² + 9x + 20 6x³ + 2x³ + x³ + 5x² – 6x² + 7x² – 8x – 9x + 9x + 15 + 10 + 20 9x³ + 6x² – 8x + 45 A + B + C = 9x³ + 6x² – 8x + 45 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 58 b) A – B – C (6x³ + 5x² – 8x + 15) – (2x³ – 6x² – 9x + 10) – (x³ + 7x² + 9x + 20) 6x³ + 5x² – 8x + 15 – 2x³ + 6x² + 9x – 10 – x³ – 7x² – 9x – 20 6x³ – 2x³ – x³ + 5x² + 6x² – 7x² – 8x + 9x – 9x + 15 – 10 – 20 6x³ – 3x³ + 11x² – 7x² – 17x + 9x + 15 – 30 3x³ + 4x² – 8x – 15 A – B – C = 3x³ + 4x² – 8x – 15 Multiplicação A multiplicação com polinômios (com dois ou mais monômios) pode ser realizada de três formas: 1) Multiplicação de monômio com polinômio. 2) Multiplicação de número natural com polinômio. 3) Multiplicação de polinômio com polinômio. As multiplicações serão efetuadas utilizando as seguintes propriedades: - Propriedade da base igual e expoente diferente: an . am = a n + m - Monômio multiplicado por monômio é o mesmo que multiplicar parte literal com parte literal e coeficiente com coeficiente. 1) Multiplicação de monômio com polinômio - Se multiplicarmos 3x por (5x2 + 3x – 1), teremos: 3x.(5x2 + 3x – 1) → aplicar a propriedade distributiva. 3x.5x2 + 3x.3x + 3x.(-1) 15x3 + 9x2 – 3x Portanto: 3x (5x2 + 3x – 1) = 15x3 + 9x2 – 3x - Se multiplicarmos -2x2 por (5x – 1), teremos: -2x2 (5x – 1) → aplicando a propriedade distributiva. -2x2 . 5x – 2x2 . (-1) - 10x3 + 2x2 Portanto: -2x2 (5x – 1) = - 10x3 + 2x2 2) Multiplicação de número natural com polinômio - Se multiplicarmos 3 por (2x2 + x + 5), teremos: 3 (2x2 + x + 5) → aplicar a propriedade distributiva. 3 . 2x2 + 3 . x + 3 . 5 6x2 + 3x + 15. Portanto: 3 (2x2 + x + 5) = 6x2 + 3x + 15. 3) Multiplicação de polinômio com polinômio - Se multiplicarmos (3x – 1) por (5x2 + 2) (3x – 1) . (5x2 + 2) → aplicar a propriedade distributiva. 3x . 5x2 + 3x . 2 – 1 . 5x2 – 1 . 2 15x3 + 6x – 5x2 – 2 Portanto: (3x – 1) . (5x2 + 2) = 15x3 + 6x – 5x2 – 2 - Multiplicando (2x2 + x + 1) por (5x – 2), teremos: (2x2 + x + 1) (5x – 2) → aplicar a propriedade distributiva. 2x2 . (5x) + 2x2 . (-2) + x . 5x + x . (-2) + 1 . 5x + 1 . (-2) 10x3 – 4x2 + 5x2 – 2x + 5x – 2 10x3+ x2 + 3x – 2 Portanto: (2x2 + x + 1) (5x – 2) = 10x3+ x2 + 3x – 2 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 59 Divisão Assim como ocorre na multiplicação, a divisão será separada em casos, vamos analisá-los. 01. Divisão de monômio por monômio Ao resolvermos uma divisão onde o dividendo e o divisor são monômios devemos seguir a regra: dividimos coeficiente com coeficiente e parte literal com parte literal, e não podemos esquecer a propriedade an : am = 𝑎𝑛 𝑎𝑚 = a n - m. Exemplos: 6x3 ÷ 3x = 6𝑥3 3x , agora faremos 6:3 e x³:x, e obteremos 2x −10𝑥2𝑦4: 2𝑥𝑦2 = −10 2 𝑥2 𝑥 𝑦4 𝑦2 = −5𝑥𝑦2 02. Divisão de polinômio por monômio Exemplos: a) (10a3b3 + 8ab2) ÷ (2ab2) O dividendo 10a3b3 + 8ab2 é formado por dois monômios. Dessa forma, o divisor 2ab2, que é um monômio, irá dividir cada um deles, veja: (10a3b3 + 8ab2) ÷ (2ab2) 10𝑎3𝑏3 2𝑎𝑏2 + 8𝑎𝑏2 2𝑎𝑏2 Assim, transformamos a divisão de polinômio por monômio em duas divisões de monômio por monômio. Portanto, para concluir essa divisão é preciso dividir coeficiente por coeficiente e parte literal por parte literal. 10𝑎3𝑏3 2𝑎𝑏2⏟ 5𝑎2𝑏 + 8𝑎𝑏2 2𝑎𝑏2⏟ 4 ou Portanto, (10a3b3 + 8ab2) ÷ (2ab2) = 5a2b + 4 b) (9x2y3 – 6x3y2 – xy) ÷ (3x2y) O dividendo 9x2y3 – 6x3y2 – xy é formado por três monômios. Dessa forma, o divisor 3x2y, que é um monômio irá dividir cada um deles, veja: 9𝑥2𝑦3 3𝑥2𝑦 − 6𝑥3𝑦2 3𝑥2𝑦 − 𝑥𝑦 3𝑥2𝑦 Assim, transformamos a divisão de polinômio por monômio em três divisões de monômio por monômio. Portanto, para concluir essa divisão é preciso dividir coeficiente por coeficiente e parte literal por parte literal. 9𝑥2𝑦3 3𝑥2𝑦 − 6𝑥3𝑦2 3𝑥2𝑦 − 𝑥𝑦 3𝑥2𝑦 ⟶ 3𝑦2 − 2𝑥𝑦 − 1 3𝑥 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 60 Portanto, (9𝑥2𝑦3 − 6𝑥3𝑦2 − 𝑥𝑦): (3𝑥2𝑦) = 3𝑦2 − 2𝑥𝑦 − 1 3𝑥 𝑜𝑢 3𝑦2 − 2𝑥𝑦 − 1𝑥−1 3 03. Divisão de Polinômio por polinômio Sejam dois polinômios P(x) e D(x), com D(x) não nulo. Efetuar a divisão de P por D é determinar dois polinômios Q(x) e R(x), que satisfaçam as duas condições abaixo: 1ª) Q(x).D(x) + R(x) = P(x) 2ª) gr(R) < gr(D) ou R(x)=0 Nessa divisão: P(x) é o dividendo. D(x) é o divisor. Q(x) é o quociente. R(x) é o resto da divisão. Obs.: Quando temos R(x) = 0 dizemos que a divisão é exata, ou seja, P(x) é divisível por D(x) ou D(x) é divisor de P(x). Se D(x) é divisor de P(x) R(x)=0 Exemplo: Determinar o quociente de P(x) = x4 + x3 – 7x2 + 9x – 1 por D(x) = x2 + 3x – 2. Resolução: Aplicando o método da chave, temos: Verificamos que: O dispositivo de Briot-Ruffini Utiliza-se para efetuar a divisão de um polinômio P(x) por um binômio da forma (ax + b). Exemplo: Determinar o quociente e o resto da divisão do polinômio P(x) = 3x3 – 5x2 + x – 2 por (x – 2). Resolução: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 61 Para resolvermos este problema, vamos seguir o passo a passo abaixo: 1) Vamos achar a raiz do divisor: x – 2 = 0 → x = 2; 2) Colocamos a raiz do divisor e os coeficientes do dividendo ordenadamente na parte de cima da reta, como mostra a figura acima; 3) O primeiro coeficiente do dividendo é repetido abaixo; 4) Multiplicamos a raiz do divisor por esse coeficiente repetido abaixo e somamos o produto com o 2º coeficiente do dividendo, colocando o resultado abaixo deste; 5) Multiplicamos a raiz do divisor pelo número colocado abaixodo 2º coeficiente e somamos o produto com o 3º coeficiente, colocando o resultado abaixo deste, e assim sucessivamente; 6) Separamos o último número formado, que é igual ao resto da divisão, e os números que ficam à esquerda deste serão os coeficientes do quociente. Observe que o grau de Q(x) é uma unidade inferior ao de P(x), pois o divisor é de grau 1. Resposta: Q(x) = 3x2 + x + 3 e R(x) = 4. O teorema das divisões sucessivas é aplicado em várias divisões utilizando este método citado acima. Máximo Divisor Comum de um Polinômio Um máximo divisor comum de um grupo de dois ou mais polinômios não nulos, de coeficientes racionais, P1(x), P2(x), ... , Pm(x) é um polinômio de maior grau M(x) que divide todos os polinômios P1(x), P2(x), ... , Pm(x) . M(x) também deve só conter coeficientes racionais. Saiba: P(x) = 2x3 + x – 1 é um polinômio de coeficientes racionais porque todos os coeficientes das potências xn (n = 1, 2, 3, ...) e o termo independente são números racionais. O grau deste polinômio é 3. Saiba: P(x) = 140x5 + √2 x3 – x2 + 3 NÃO é um polinômio de coeficientes racionais porque há pelo menos um coeficiente das potências xn (n = 1, 2, 3, ...) ou do termo independente que não é um número racional. No caso, o coeficiente irracional (que é um número real não racional) é √2 da potência cúbica. Preste atenção: P(x) não deixa de ser um polinômio! Apenas não é um polinômio racional. Um polinômio D(x) divide um polinômio A(x) - não nulo - se existe um polinômio Q(x) tal que A(x) ≡ Q(x)D(x) Por exemplo, D(x) = x + 2 divide A(x) = x3 + 2x2 – 9x – 18 pois existe um Q(x) = x2 – 9 tal que A(x) ≡ Q(x)D(x). Veja: x3 + 2x2 – 9x – 18 ≡ (x + 2)(x2 – 9) Denotamos D(x) | A(x) e lemos: D(x) divide A(x) ou A(x) é divisível por D(x). Q(x) é o quociente. Procedimento Obtendo um mdc usando FATORAÇÃO: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 62 Obter a fatoração de P1, P2, etc... Isso quer dizer, decomponha P1, P2, etc... em fatores com menor grau possível onde os fatores ainda sejam polinômios racionais. 1) Um mdc entre os polinômios é igual produto dos fatores comuns dos polinômios. 2) Caso não existam fatores comuns, o maior divisor comum é 1, logo o mdc(P1, P2, ...) = 1 Exemplos: 1) Obter um mdc entre (x2 – 2x + 1) e (x2 – 1) x2– 2x + 1 = (x – 1)( x – 1) x2– 1 = (x – 1)(x + 1) Um mdc é (x – 1) já que é fator comum entre os polinômios x2– 2x + 1 e x2– 1. 2) Obter um mdc entre (x2 – 2x + 1) e (5x2 – 5) x2– 2x + 1 = (x – 1)( x – 1) 5x2– 5 = 5(x – 1)(x + 1) Um mdc é (x – 1) já que é fator comum entre os polinômios x2– 2x + 1 e 5x2– 5 . Entretanto, em se tratando de polinômios, temos sempre a EXISTÊNCIA de mdc (entre polinômios não nulos); e isso é garantido, uma vez que 1 divide qualquer polinômio. Mas não temos a unicidade de mdc para polinômios. Pela definição, para que um polinômio M(x) seja mdc entre A(x) e B(x) - não nulos - basta que M(x) divida A(x) e B(x). Perceba, por exemplo, que A(x) = x2 – 2x + 1 e B(x) = x2 – 1 são ambos divisíveis por x – 1, 2x – 2, 3x – 3, – 4x + 4, ... enfim! A(x) e B(x) são divisíveis por qualquer polinômio da forma a(x – 1) onde a é um número real não nulo. Pelo Teorema de D'Alembert, (x – 1) | A(x) assim como (x – 1) | B(x), pois A(1) = B(1) = 0. Dica → O MDC entre polinômios não é único. Mas se P é um mdc entre os polinômios considerados, todo mdc entre eles pode ser escrito como a·P (a é uma constante não nula). Não se esqueça que para ser mdc é OBRIGATÓRIO que ele seja o produto de TODOS os divisores dos polinômios dados (desconsiderando as constantes multiplicativas). O grau do mdc é único. Teorema do Resto O resto da divisão de um polinômio P(x) pelo binômio ax + b é igual ao valor numérico desse polinômio para , ou seja, . Exemplo Calcule o resto da divisão de P(x) = x² + 5x - 1 por B(x) = x + 1: Achamos a raiz do divisor: x + 1= 0 x = - 1 Pelo teorema do resto, sabemos que o resto é igual a P(-1): P(-1) = (-1)² + 5.(-1) -1 P(- 1) = - 5 = r Portanto, o resto da divisão de x² + 5x - 1 por x + 1 é - 5. Note que P(x) é divisível por ax + b quando r = 0, ou seja, quando . Daí vem o enunciado do seguinte teorema: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 63 Teorema de D’Alembert Um polinômio P(x) é divisível pelo binômio 1 se e somente se . O caso mais importante da divisão de um polinômio P(x) é aquele em que o divisor é da forma (x - ). Note que é a raiz do divisor. Então o resto da divisão de P(x) por (x – ) é: r = P( ) Assim: P(x) é divisível por (x – ) quando r = 0, ou seja, quando P( ) = 0. Exemplo Determine o valor de p, para que o polinômio seja divisível por x – 2: Resolução Para que P(x) seja divisível por x – 2 devemos ter P(2) = 0, pois 2 é a raiz do divisor: Assim, para que seja divisível por x – 2 devemos ter p = 19. Questões 01. (Guarda Civil/SP) O resto da divisão do polinômio x³ + 3x² – 5x + 1 por x – 2 é: (A)1 (B)2 (C)10 (D)11 (E) 12 02. (Guarda Civil/SP) Considere o polinômio P(x) = 4x4 + 3x3 – 2x2 + x + k Sabendo que P(1) = 2, então o valor de P(3) é: (A) 386. (B) 405. (C) 324. (D) 81. (E) 368. 03. (UNESP) Se o polinômio P(x) = x3 + mx2 - 1 é divisível por x2 + x - 1, então m é igual a: (A)-3 (B)-2 (C)-1 (D)1 (E) 2 04. (UFAL) Seja o polinômio do 3° grau p = ax³ + bx² + cx + d cujos coeficientes são todos positivos. O n° real k é solução da equação p(x) = p(- x) se, e somente se, k é igual a: (A) 0 (B) 0 ou 1 (C) - 1 ou 1 (D) ± √c/a (E) 0 ou ± √-c/a 05 . (UFSM) Considere os polinômios, de coeficientes reais: A(x)= x3 + ax2 + bx + c B(x)= bx3 + 2x2 + cx +2 Teremos que A(k)=B(k), qualquer que seja o número real k, quando: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 64 (A) a=c=2 e b=1 (B) b=c=1 e a=2 (C) a=b=c=1 (D) a=b=c=2 (E) nunca 06. (FUVEST) Um polinômio P(x) = x3 + ax2 + bx + c, satisfaz as seguintes condições: P(1) = 0; P(–x) + P(x) = 0, qualquer que seja x real. Qual o valor de P(2)? (A) 2 (B) 3 (C) 4 (D) 5 (E) 6 07. (MACK) Considerando as divisões de polinômios acima, podemos afirmar que o resto da divisão de P(x) por x2 – 8x + 12 é: (A) 3x – 2 (B) x + 1 (C) 2x + 2 (D) 2x + 1 (E) x + 2 08. (FGV) Sabe-se que o polinômio f = x4 – x3 – 3x2 + x + 2 é divisível por x2 – 1. Um outro divisor de f é o polinômio: (A) x2 – 4 (B) x2 + 1 (C) (x + 1)2 (D) (x – 2)2 (E) (x – 1)2 09. (FGV) Um polinômio P (x) do 4o grau é divisível por (x – 3)3. Sendo P (0) = 27 e P (2) = –1, então o valor de P (5) é: (A) 48 (B) 32 (C) 27 (D) 16 (E) 12 10. (MACK) Se P (x) = x3 – 8 x2 + kx – m é divisível por (x – 2) (x + 1) então 𝑘 𝑚 , (m≠ 0), vale: (A) 2/5 (B) – 5/14 (C) 7/2 (D) 2/7 (E) 1/2 Comentários 01. Resposta: D Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 65 02. Resposta: A P(1) = 4.1 + 3.1 – 2.1 + 1 + k =2 P(1) = 4 + 3 – 2 + 1+ k = 2 10 + k = 2 k = 2 – 6 k = – 4 Substituindo k, e fazendo P(3), teremos: P(3) = 4x4 + 3x³ + 2x² + x – 4 P(3) = 4.(3)4 + 3.(3)3 + 2.(3)2 + 3 -4 P(3) = 4.81 + 3.27 – 2.9 + 3 – 4 P(3) = 324 + 81 – 18 + 3 – 4 P(3) = 386 03. Resposta: E Como é divisível, então o resto deverá ser igual a zero, logo teremos que: m – 2 = 0 m = + 2 04. Resposta: E p(x) = p(- x) ax³ + bx² + cx + d = - ax³ + bx² - cx + d 2ax³ + 2cx = 0 2(ax³ + cx) = 0 ax³+cx=0 Como k é solução da equação ax³ + cx = 0, teremos p(k) = ak³ + ck = 0 ak³ + ck = 0 k(ak² + c) = 0 k = 0 ou ak² + c = 0 k² = - c/a k = ± √−𝑐/𝑎 05. Resposta: E A(x) = B(x) x3 + ax2 + bx + c = bx3 + 2x2 + cx + 2 x3 +ax2 + bx +c - bx3 - 2x2 – cx - 2 = 0 x3 (1 - b) + x2(a - 2) + x(b - c) + c – 2 = 0, daí tiramos: b = 1 ; a = 2 ; b = c ; c = 2 , b = 2 , então se b = 1 e b = 2 , b não pode ter dois valores, logo não existe respostacorreta. 06. Resposta: E P(x) = x3 + ax2 + bx + c P(1) = 13+ a12 + b1 + c a + b + c = - 1 P(- x) + P(x) = - x3 + ax2 – bx + c + x3 + ax2 + bx + c 2ax2 + 2c = 0 ax2 + c = 0 a = 0 ; c = 0 Substituindo em a + b + c = - 1, b = - 1 P(2) = 23 - 1.2 = 8 - 2 = 6 07. Resposta: E P(x) = Q(x) (x – 2) + 4; Q(x) = Q1 (x) (x – 6) + 1 P(x) = (Q1 (x) (x – 6) + 1) (x – 2) + 4 P(x) = Q1 (x) (x2 – 8x + 12) + x – 2 + 4 P(x) = Q1 (x) (x2 – 8x + 12) + (x + 2) R(x) = x + 2 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 66 08. Resposta: C 09. Resposta: E P(x) = (x – 3)3 . Q(x) + R(x) P(0) = – 27 . Q(0) = 27 ⟹ Q(0) = – 1 P(2) = – 1 . Q(2) = – 1 ⇒ Q(2) = 1 P(5) = ? Q(x) = ax + b Q(0) = b = – 1 Q(2) = 2a – 1 = 1 a = 1 Q(x) = x – 1 P(5) = (5 – 3)3 . Q(5) P(5) = 8 . (5 – 1) = 32 10. Resposta: B Resolução: CÁLCULOS ALGÉBRICOS Cálculo algébrico é aquele onde não se trabalha a resolução de problemas e sim onde diferenciamos, um monômio, binômio, trinômio, polinômio, e suas referidas operações elementares (adição, subtração, multiplicação, divisão, potenciação e radiciação). Expressões Algébricas: São aquelas que contêm números e letras. Ex.: 2ax² + bx Variáveis: São as letras das expressões algébricas que representam um número real e que de princípio não possuem um valor definido. Valor numérico de uma expressão algébrica é o número que obtemos substituindo as variáveis por números e efetuamos suas operações. Ex.: Sendo x = 1 e y = 2, calcule o valor numérico (VN) da expressão: x² + y → 1² + 2 = 3; Portando o valor numérico da expressão é 3. Monômio: Os números e letras estão ligados apenas por produtos. Ex.: 4x Binômio: São as operações de adição e subtração entre dois monômios. Ex.: 4x + 5x 2.4 CÁLCULO ALGÉBRICO 2.4.1 Operações com expressões algébricas. 2.4.2 Produtos notáveis. 2.4.3 Fatoração. 2.4.4 Frações algébricas. 2.4.5 Resolução de problemas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 67 Trinômio: São operações de adição e subtração entre três monômios. Ex.: 3x² + 3x + 4 Polinômio: É a soma ou subtração de monômios. Ex.: 4x + 2y Termos semelhantes: São aqueles que possuem partes literais iguais (variáveis). Ex.: 2 x³ y² z e 3 x³ y² z são termos semelhantes pois possuem a mesma parte literal. Adição e Subtração de Expressões Algébricas Para determinarmos a soma ou subtração de expressões algébricas, basta somar ou subtrair os termos semelhantes. Assim: 2 x³ y² z + 3x³ y² z = 5x³ y² z ou 2 x³ y² z - 3x³ y² z = -x³ y² z Convém lembrar-se dos jogos de sinais. Na expressão: Multiplicação e Divisão de Expressões Algébricas Devemos usar a propriedade distributiva. Exemplos: 2) (a + b).(x + y) = ax + ay + bx + by 3) x (x² + y) = x³ + xy Obs.: Para multiplicarmos potências de mesma base, conservamos a base e somamos os expoentes. Na divisão de potências devemos conservar a base e subtrair os expoentes. Exemplos: 1) 4x² ÷ 2x = 2x 2) (6x³ - 8x) ÷ 2x = 3x² - 4 3) = Resolução: Potenciação de monômios Na potenciação de monômios devemos novamente utilizar uma propriedade da potenciação: I- (a . b)m = am . bm II- (am)n = am . n Veja alguns exemplos: (-5x2b6)2 aplicando a propriedade (-5)2 . (x2)2 . (b6)2 = 25 . x4 . b12 = 25x4b12 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 68 Radiciação de monômios Na radiciação de monômios retiramos a raiz do coeficiente numérico e também de cada um de seus fatores, em resumo isso equivale a dividirmos cada expoente dos fatores pelo índice da raiz. Exemplo A raiz de √9𝑥4𝑦6𝑧2 √9𝑥4𝑦6𝑧2 → √9. √𝑥4. √𝑦6. √𝑧2 → 3. 𝑥4:2. 𝑦6:2. 𝑧2:2 → 3𝑥2𝑦3𝑧 Questões 01. (Pref. de Terra de Areia/RS – Agente Administrativo – OBJETIVA) Assinalar a alternativa que apresenta o resultado do polinômio abaixo: 2x(5x + 7y) + 9x(2y) (A) 10x + 14xy + 18yx (B) 6x² + 21xy (C) 10x² + 32xy (D) 10x² + 9y (E) 22x + 9y 02. (Pref. de Cipotânea/MG – Auxiliar Administrativo – REIS&REIS) Subtraia os polinômios abaixo: (-12ab + 6a) – (-13ab + 5a) = (A) 2ab + a (B) a + b (C) ab + a (D) ab + 2a (E) -14ab 03. (Pref. de Trindade/GO – Auxiliar Administrativo – FUNRIO) Um aluno dividiu o polinômio (x2 − 5x + 6) pelo binômio (x − 3) e obteve, corretamente, resto igual zero e quociente (ax + b). O valor de (a − b) é igual a: (A) 0 (B) 1 (C) 2 (D) 3 (E) 4 04. Se A = x² - 2x + 3 e B = 3x² - 8x + 5, então o valor de 2A – 3B é: (A) -7x² + 20x -9 (B) -7x² + 20x -15 (C) -9x² + 10x -9 (D) x² + 20x -9 (E) 4x² - 10x + 8 Comentários 01. Resposta: C. 2x (5x + 7y) + 9x(2y) 10x² + 14xy + 18xy 10x² + 32xy 02. Resposta: C. (-12ab + 6a) – (-13ab + 5a) = -12ab + 6a +13ab - 5a = ab + a Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 69 03. Resposta: D. O Polinômio "x² -5x +6" é dividido por "x - 3" gerando o resultado de "x - 2", o termo que acompanha o "x" será o "a" e o que está sozinho será o "b", então: Se o quociente é (ax+b), temos que o quociente da nossa questão é x-2, como a questão pede (a-b), que será a=1 e b= -2 --> (1 - (-2)) = 1+2 = 3 04. Resposta: A. Se A = x² - 2x + 3 e B = 3x² - 8x + 5 Então, 2A = 2.( x² - 2x + 3) = 2x² - 4x + 6 3B = 3.(3x² - 8x + 5) = 9x² - 24x + 15. Assim 2A – 3B = 2x² - 4x + 6 – (9x² - 24x + 15) 2x² - 4x + 6 –9x² + 24x – 15 = -7x² + 20x -9 EQUAÇÃO DO 1º GRAU OU LINEAR Equação é toda sentença matemática aberta que exprime uma relação de igualdade e uma incógnita ou variável (x, y, z,..). Observe a figura: A figura acima mostra uma equação (uma igualdade), onde precisamos achar o valor da variável x, para manter a balança equilibrada. Equacionando temos: x + x + 500 + 100 = x + 250 + 500 → 2x + 600 = x + 750. Exemplos 2x + 8 = 0 5x – 4 = 6x + 8 3a – b – c = 0 - Não são equações: 4 + 8 = 7 + 5 (Não é uma sentença aberta) x – 5 < 3 (Não é igualdade) 5 ≠ 7 (Não é sentença aberta, nem igualdade) 2.5 EQUAÇÕES DE 1º GRAU 2.5.1 Resolução de equação de 1º grau. 2.5.2 Resolução de sistema de equações de 1º grau. 2.5.3 Resolução de problemas redutíveis a equação de 1º grau. 2.5.4 Resolução de problemas redutíveis a sistema de equações de 1º grau. 2.5.5 Inequações de 1º grau. 2.5.6 Resolução de problemas envolvendo inequações de 1º grau. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 70 Termo Geral da equação do 1º grau Onde a e b (a ≠ 0) são números conhecidos e a diferença de 0, se resolve de maneira simples, subtraindo b dos dois lados obtemos: ax + b – b = 0 – b → ax = - b → x = - b/a Termos da equação do 1º grau Nesta equação cada membro possui dois termos: 1º membro composto por 5x e -1. 2º membro composto pelo termo x e +7. Resolução da equação do 1º grau O método que usamos para resolver a equação de 1º grau é isolando a incógnita, isto é, deixar a incógnita sozinha em um dos lados da igualdade. O método mais utilizado para isso é invertermos as operações. Vejamos: Resolvendo a equação 2x + 600 = x + 750, passamos os termos que tem x para um lado e os números para o outro invertendo as operações. 2x – x = 750 – 600, com isso eu posso resolver minha equação → x = 150 Outros exemplos 1) Resolução da equação 3x – 2 = 16, invertendo operações. Procedimento e justificativa: Se 3x – 2 dá 16, conclui-se que 3x dá 16 + 2, isto é, 18 (invertemos a subtração). Se 3x é igual a 18, é claro que x é igual a 18 : 3, ou seja, 6 (invertemos a multiplicação por 3). Registro 2) Resolução da equação: 1 – 3x + 5 2 = x + 2 1 , efetuando a mesma operação nos dois lados da igualdade(outro método de resolução). Procedimento e justificativa: Multiplicamos os dois lados da equação pelo mmc (2;5) = 10. Dessa forma, são eliminadosos denominadores. Fazemos as simplificações, os cálculos necessários e isolamos o x, sempre efetuando a mesma operação nos dois lados da igualdade. Registro: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 71 Há também um processo prático, bastante usado, que se baseia nessas ideias e na percepção de um padrão visual. - Se a + b = c, conclui-se que a = c – b. Na primeira igualdade, a parcela b aparece somando no lado esquerdo; na segunda, a parcela b aparece subtraindo no lado direito da igualdade. - Se a . b = c, conclui-se que a = c : b, desde que b ≠ 0. Na primeira igualdade, o número b aparece multiplicando no lado esquerdo; na segunda, ele aparece dividindo no lado direito da igualdade. O processo prático pode ser formulado assim: - Para isolar a incógnita, coloque todos os termos com incógnita de um lado da igualdade e os demais termos do outro lado; - Sempre que mudar um termo de lado, inverta a operação. Questões 01. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) O gráfico mostra o número de gols marcados, por jogo, de um determinado time de futebol, durante um torneio. Sabendo que esse time marcou, durante esse torneio, um total de 28 gols, então, o número de jogos em que foram marcados 2 gols é: (A) 3. (B) 4. (C) 5. (D) 6. (E) 7. 02. (Pref. Imaruí – Agente Educador – Pref. Imaruí) Certa quantia em dinheiro foi dividida igualmente entre três pessoas, cada pessoa gastou a metade do dinheiro que ganhou e 1/3(um terço) do restante de cada uma foi colocado em um recipiente totalizando R$900,00(novecentos reais), qual foi a quantia dividida inicialmente? (A) R$900,00 (B) R$1.800,00 (C) R$2.700,00 (D) R$5.400,00 03. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Um grupo formado por 16 motoristas organizou um churrasco para suas famílias. Na semana do evento, seis deles desistiram de participar. Para manter o churrasco, cada um dos motoristas restantes pagou R$ 57,00 a mais. O valor total pago por eles, pelo churrasco, foi: (A) R$ 570,00 (B) R$ 980,50 (C) R$ 1.350,00 (D) R$ 1.480,00 (E) R$ 1.520,00 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 72 04. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Uma linha de Metrô inicia-se na 1ª estação e termina na 18ª estação. Sabe-se que a distância dentre duas estações vizinhas é sempre a mesma, exceto da 1ª para a 2ª, e da 17ª para a 18ª, cuja distância é o dobro do padrão das demais estações vizinhas. Se a distância da 5ª até a 12ª estação é de 8 km e 750 m, o comprimento total dessa linha de Metrô, da primeira à última estação, é de (A) 23 km e 750 m. (B) 21 km e 250 m. (C) 25 km. (D) 22 km e 500 m. (E) 26 km e 250 m. 05. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Um funcionário de uma empresa deve executar uma tarefa em 4 semanas. Esse funcionário executou 3/8 da tarefa na 1a semana. Na 2a semana, ele executou 1/3 do que havia executado na 1a semana. Na 3a e 4a semanas, o funcionário termina a execução da tarefa e verifica que na 3a semana executou o dobro do que havia executado na 4a semana. Sendo assim, a fração de toda a tarefa que esse funcionário executou na 4ª semana é igual a (A) 5/16. (B) 1/6. (C) 8/24. (D)1/ 4. (E) 2/5. 06. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Bia tem 10 anos a mais que Luana, que tem 7 anos a menos que Felícia. Qual é a diferença de idades entre Bia e Felícia? (A) 3 anos. (B) 7 anos. (C) 5 anos. (D) 10 anos. (E) 17 anos. 07. (DAE Americana/SP – Analista Administrativo – SHDIAS) Em uma praça, Graziela estava conversando com Rodrigo. Graziela perguntou a Rodrigo qual era sua idade, e ele respondeu da seguinte forma: - 2/5 de minha idade adicionados de 3 anos correspondem à metade de minha idade. Qual é a idade de Rodrigo? (A) Rodrigo tem 25 anos. (B) Rodrigo tem 30 anos. (C) Rodrigo tem 35 anos. (D) Rodrigo tem 40 anos. 08. (METRÔ/SP - Agente de Segurança Metroviária I - FCC) Dois amigos foram a uma pizzaria. O mais velho comeu 3 8 da pizza que compraram. Ainda da mesma pizza o mais novo comeu 7 5 da quantidade que seu amigo havia comido. Sendo assim, e sabendo que mais nada dessa pizza foi comido, a fração da pizza que restou foi (𝐴) 3 5 (𝐵) 7 8 (𝐶) 1 10 (𝐷) 3 10 (𝐸) 36 40 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 73 09. (METRÔ/SP - Agente de Segurança Metroviária I - FCC) Glauco foi à livraria e comprou 3 exemplares do livro J. Comprou 4 exemplares do livro K, com preço unitário de 15 reais a mais que o preço unitário do livro J. Comprou também um álbum de fotografias que custou a terça parte do preço unitário do livro K. Glauco pagou com duas cédulas de 100 reais e recebeu o troco de 3 reais. Glauco pagou pelo álbum o valor, em reais, igual a (A) 33. (B) 132. (C) 54. (D) 44. (E) 11. 10. (METRÔ/SP - Agente de Segurança Metroviária I - FCC) Hoje, a soma das idades de três irmãos é 65 anos. Exatamente dez anos antes, a idade do mais velho era o dobro da idade do irmão do meio, que por sua vez tinha o dobro da idade do irmão mais novo. Daqui a dez anos, a idade do irmão mais velho será, em anos, igual a (A) 55. (B) 25. (C) 40. (D) 50. (E) 35. Comentários 01. Alternativa: E 0.2 + 1.8 + 2.x + 3.2 = 28 0 + 8 + 2x + 6 = 28 → 2x = 28 – 14 → x = 14 / 2 → x = 7 02. Alternativa: D Quantidade a ser recebida por cada um: x Se 1/3 de cada um foi colocado em um recipiente e deu R$900,00, quer dizer que cada uma colocou R$300,00. 𝑥 3 = 𝑥 3 2 + 300 𝑥 3 = 𝑥 6 + 300 𝑥 3 − 𝑥 6 = 300 2𝑥 − 𝑥 6 = 300 𝑥 6 = 300 x = 1800 Recebida: 1800.3=5400 03. Alternativa: E Vamos chamar de ( x ) o valor para cada motorista. Assim: 16 . x = Total Total = 10 . (x + 57) (pois 6 desistiram) Combinando as duas equações, temos: 16.x = 10.x + 570 → 16.x – 10.x = 570 6.x = 570 → x = 570 / 6 → x = 95 O valor total é: 16 . 95 = R$ 1520,00. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 74 04. Alternativa: A Sabemos que da 5ª até a 12ª estação = 8 km + 750 m = 8750 m. A quantidade de “espaços” da 5ª até a 12ª estação é: (12 – 5). x = 7.x Assim: 7.x = 8750 x = 8750 / 7 x = 1250 m Por fim, vamos calcular o comprimento total: 17 – 2 = 15 espaços 2.x + 2.x + 15.x = = 2.1250 + 2.1250 + 15.1250 = = 2500 + 2500 + 18750 = 23750 m 23 km + 750 m 05. Alternativa: B Tarefa: x Primeira semana: 3/8x 2 semana: 1 3 ∙ 3 8 𝑥 = 1 8 𝑥 1ª e 2ª semana: 3 8 𝑥 + 1 8 𝑥 = 4 8 𝑥 = 1 2 𝑥 Na 3ª e 4ª semana devem ser feito a outra metade, pois ele executou a metade na 1ª e 2ª semana como consta na fração acima (1/2x). 3ªsemana: 2y 4ª semana: y 2𝑦 + 𝑦 = 1 2 𝑥 3𝑦 = 1 2 𝑥 𝑦 = 1 6 𝑥 06. Alternativa: A Luana: x Bia: x + 10 Felícia: x + 7 Bia – Felícia = x + 10 – x – 7 = 3 anos. 07. Alternativa: B Idade de Rodrigo: x 2 5 𝑥 + 3 = 1 2 𝑥 2 5 𝑥 − 1 2 𝑥 = −3 Mmc(2,5)=10 4𝑥−5𝑥 10 = −3 4𝑥 − 5𝑥 = −30 𝑥 = 30 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 75 08. Alternativa: C 𝑝𝑖𝑧𝑧𝑎: 𝑥 ∴ 𝑦: 𝑜 𝑞𝑢𝑒 𝑟𝑒𝑠𝑡𝑜𝑢 𝑑𝑎 𝑝𝑖𝑧𝑧𝑎 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑣𝑒𝑙ℎ𝑜: 3 8 𝑥 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑛𝑜𝑣𝑜 ∶ 7 5 ∙ 3 8 𝑥 = 21 40 𝑥 3 8 𝑥 + 21 40 𝑥 + 𝑦 = 𝑥 𝑦 = 𝑥 − 3 8 𝑥 − 21 40 𝑥 𝑦 = 40𝑥 − 15𝑥 − 21𝑥 40 = 4𝑥 40 = 1 10 𝑥 Sobrou 1/10 da pizza. 09. Alternativa: E Preço livro J: x Preço do livro K: x+15 á𝑙𝑏𝑢𝑚: 𝑥 + 15 3 Valor pago:197 reais (2.100 – 3) 3𝑥 + 4(𝑥 + 15) + 𝑥 + 15 3 = 197 9𝑥 + 12(𝑥 + 15) + 𝑥 + 15 3 = 197 9𝑥 + 12𝑥 + 180 + 𝑥 + 15 = 591 22𝑥 = 396 𝑥 = 18 á𝑙𝑏𝑢𝑚: 𝑥 + 15 3 = 18 + 15 3 = 11 O valor pago pelo álbum é de R$ 11,00. 10. Alternativa: C Irmão mais novo: x Irmão do meio:2x Irmão mais velho:4x Hoje: Irmão mais novo: x + 10 Irmão do meio: 2x + 10 Irmão mais velho:4x + 10 x + 10 + 2x + 10 + 4x + 10 = 65 7x = 65 – 30 → 7x = 35 → x = 5 Hoje: Irmão mais novo: x + 10 = 5 + 10 = 15 Irmão do meio: 2x + 10 = 10 + 10 = 20 Irmão mais velho:4x + 10 = 20 + 10 = 30 Daqui a dez anos Irmão mais novo: 15 + 10 = 25 Irmão do meio: 20 + 10 = 30 Irmão mais velho: 30 + 10 = 40 O irmão mais velho terá 40 anos. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 76 INEQUAÇÃO DO 1º GRAU Inequação8 é toda sentença aberta expressa por uma desigualdade. Uma inequação do 1º grau pode ser expressa por: ax + b > 0 ; ax + b ≥ 0 ; ax + b < 0 ; ax + b ≤ 0 , onde a ∈ R* e b ∈ R. A expressão à esquerda do sinal de desigualdade chama-se primeiro membro da inequação. A expressão à direita do sinal de desigualdade chama-se segundo membro da inequação. Propriedades - Aditiva: Uma desigualdade não muda de sentido quando adicionamos ou subtraímos um mesmo número aos seus dois membros. - Multiplicativa: Aqui teremos duas situações que devemos ficar atentos: 1º) Uma desigualdade não muda de sentido quando multiplicamos ou dividimos seus dois membros por um mesmo número positivo. 2º) Uma desigualdade muda de sentido quando multiplicamos ou dividimos seus dois membros por um mesmo número negativo. O que é falso, pois -15 < -6. Resolução prática de inequações do 1º grau: resolver uma inequação é determinar o seu conjunto verdade a partir de um conjunto universo dado. A resolução de inequações do 1º grau é feita procedendo de maneira semelhante à resolução de equações, ou seja, transformando cada inequação em outra inequação equivalente mais simples, até se obter o conjunto verdade. Exemplo Resolver a inequação 4(x – 2) ≤ 2 (3x + 1) + 5, sendo U = Q. 1º passo: vamos aplicar a propriedade distributiva 4(x – 2) ≤ 2 (3x + 1) + 5 → 4x – 8 ≤ 6x + 2 + 5 2º passo: agrupamos os termos semelhantes da desigualdade e reduzimos os mesmos. 4x – 6x ≤ 2 + 5 + 8 → -2x ≤ 15 3º passo: multiplicamos por -1, e invertemos o sentido da desigualdade. -2x ≤ 15 → -2x ≥ 15 8 www.somatematica.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 77 4º passo: passamos o -2 para o outro lado da desigualdade dividindo 𝑥 ≥ − 15 2 Logo: U = {x ϵ Q | x ≥ -15/2} Vejamos mais um exemplo: Resolver a inequação – 5x + 10 ≥ 0 em U = R -5x + 10 ≥ 0 → -5x ≥ -10, como o sinal do algarismo que acompanha x é negativo, multiplicamos por ( -1) ambos os lados da desigualdade → 5x ≤ 10 (ao multiplicarmos por -1 invertemos o sinal da desigualdade) → x ≤ 2. S = {x є R | x ≤ 2} Um outro modo de resolver o mesmo exemplo é através do estudo do sinal da função: y = -5x + 10, fazemos y = 0 (como se fossemos achar o zero da função) -5x + 10 = 0 → -5x = -10 → 5x = 10 → x = 2. Temos uma função do 1º grau decrescente, pois a < 0 (a = -5 < 0). Como queremos os valores maiores e iguais, pegamos os valores onde no gráfico temos o sinal de ( + ) , ou seja os valores que na reta são menores e iguais a 2; x ≤ 2. - Inequações do 1º grau com duas variáveis Denominamos inequação toda sentença matemática aberta por uma desigualdade. As inequações podem ser escritas das seguintes formas: ax + b > 0; ax + b < 0; ax + b ≥ 0; ax + b ≤ 0. Onde a, b são números reais com a ≠ 0. - Representação gráfica de uma inequação do 1º grau com duas variáveis Método prático 1) Substituímos a desigualdade por uma igualdade. 2) Traçamos a reta no plano cartesiano. 3) Escolhemos um ponto auxiliar, de preferência o ponto (0, 0) e verificamos se o mesmo satisfaz ou não a desigualdade inicial. 3.1) Em caso positivo, a solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar. 3.2) Em caso negativo, a solução da inequação corresponde ao semiplano oposto aquele ao qual pertence o ponto auxiliar. Exemplo Vamos representar graficamente a inequação 2x + y ≤ 4. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 78 Substituindo o ponto auxiliar (0, 0) na inequação 2x + y ≤ 4. Verificamos: 2.0 + 0 ≤ 4 → 0 ≤ 4, a afirmativa é positiva, pois o ponto auxiliar satisfaz a inequação. A solução da inequação corresponde ao semiplano ao qual pertence o ponto auxiliar (0, 0). Questões 01. (OBM) Quantos são os números inteiros x que satisfazem à inequação 3 < √𝑥 < 7? (A) 13; (B) 26; (C) 38; (D) 39; (E) 40. 02. (Assistente Administrativo) A pontuação numa prova de 25 questões é a seguinte: + 4 por questão respondida corretamente e –1 por questão respondida de forma errada. Para que um aluno receba nota correspondente a um número positivo, deverá acertar no mínimo: (A) 3 questões (B) 4 questões (C) 5 questões (D) 6 questões (E) 7 questões 03. (Tec. Enfermagem) O menor número inteiro que satisfaz a inequação 4x + 2 (x-1) > x – 12 é: (A) -2. (B) -3. (C) -1. (D) 4. (E) 5. 04. (TRT 6ª Região – Auxiliar Técnico - FCC) Uma pessoa, brincando com uma calculadora, digitou o número 525. A seguir, foi subtraindo 6, sucessivamente, só parando quando obteve um número negativo. Quantas vezes ela apertou a tecla correspondente ao 6? (A) 88. (B) 87. (C) 54. (D) 53. (E) 42. 05. (CFSD/PM) Baseado na figura abaixo, o menor valor inteiro par que o número x pode assumir para que o perímetro dessa figura seja maior que 80 unidades de comprimento é: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 79 (A) 06. (B) 08. (C) 10. (D) 12. (E) 14. 06. (MACK) – Em N, o produto das soluções da inequação 2x – 3 ≤ 3 é: (A) maior que 8. (B) 6. (C) 2. (D) 1. (E) 0. 07. (SEE/AC – Professor – FUNCAB) Determine os valores de que satisfazem a seguinte inequação: 3𝑥 2 + 2 ≤ 𝑥 2 − 3 (A) x > 2 (B) x ≤ - 5 (C) x > - 5 (D) x < 2 (E) x ≤ 2 08. (UEAP – Técnico em Planejamento – UFG) O dono de um restaurante dispõe de, no máximo, R$ 100,00 para uma compra de batata e feijão. Indicando por X e Y os valores gastos, respectivamente, na compra de batata e de feijão, a inequação que representa esta situação é: (A) X + Y > 100 (B) X + Y ≤ 100 (C) 𝑋 𝑌 > 100 (D) 𝑋 𝑌 ≤ 100 Comentários 01. Alternativa: D Como só estamos trabalhando com valores positivos, podemos elevar ao quadrado todo mundo e ter 9 < x < 49, sendo então que x será 10, 11, 12, 13, 14, ..., 48. Ou seja, poderá ser 39 valores diferentes. 02. Alternativa: D Se a cada x questões certas ele ganha 4x pontos então quando erra (25 – x) questões ele perde (25 – x)(-1) pontos, a soma desses valores será positiva quando: 4X + (25 -1 )(-1) > 0 → 4X – 25 + x > 0 → 5x > 25 → x > 5 O aluno deverá acertar no mínimo 6 questões. 03. Alternativa: C 4x + 2 – 2 > x -12 4x + 2x – x > -12 +2 5x > -10 x > -2 Se enumerarmos nosso conjunto verdade teremos: V= {-1,0,1, 2,...}, logo nosso menor número inteiro é -1. 04. Alternativa: A Vamos chamar de x o número de vezes que ele apertou a calculadora 525 – 6x < 0 (pois o resultado é negativo) -6x < -525. (-1) → 6x > 525 → x > 87,5; logo a resposta seria 88(maior do que 87,5). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 80 05. Alternativa: B Perímetro soma de todos os lados de uma figura: 6x – 8 + 2. (x+5) + 3x + 8 > 80 6x – 8 + 2x + 10 + 3x + 8 > 80 11x + 10 > 80 11x > 80 -10 x > 70/11 x > 6,36 Como tem que ser o menor número inteiro e par, logo teremos 8. 06. Alternativa: E 2x ≤ 3+3 2x ≤ 6 x ≤ 3 Como ele pede o produto das soluções, teremos: 3.2.1.0,...= 0; pois todo número multiplicado por zero será ele mesmo. 07. Alternativa: B 3𝑥 2 + 2 ≤ 𝑥 2 − 3 → 3𝑥 2 − 𝑥 2 ≤ −3 − 2 → 2𝑥 2 ≤ −5 → 𝑥 ≤ −5 08. Alternativa: B Batata = X Feijão = Y O dono não pode gastar mais do que R$ 100,00(elepode gastar todo o valor e menos do que o valor), logo: X + Y ≤ 100 SISTEMAS DE EQUAÇÕES DO 1º GRAU Observe o raciocínio: João e José são colegas. Ao passarem por uma livraria, João resolveu comprar 2 cadernos e 3 livros e pagou por eles R$ 15,40, no total dos produtos. José gastou R$ 9,20 na compra de 2 livros e 1 caderno. Os dois ficaram satisfeitos e foram para casa. No dia seguinte, encontram um outro colega e falaram sobre suas compras, porém não se lembrava do preço unitário dos livros. Sabiam, apenas que todos os livros, como todos os cadernos, tinham o mesmo preço. Bom, diante deste problema, será que existe algum modo de descobrir o preço de cada livro ou caderno com as informações que temos? Um sistema de equação do primeiro grau com duas incógnitas x e y, pode ser definido como um conjunto formado por duas equações do primeiro grau. Lembrando que equação do primeiro grau é aquela que em todas as incógnitas estão elevadas à potência 1. Exemplos de sistemas: { Observe este símbolo. A matemática convencionou neste caso para indicar que duas ou mais equações formam um sistema. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 81 Resolução de Sistemas Resolver um sistema significa encontrar um par de valores das incógnitas x e y que faça verdadeira as equações que fazem parte do sistema. Exemplos: a) O par (4,3) pode ser a solução do sistema { x – y = 2 x + y = 6 Para saber se estes valores satisfazem ao sistema, basta substituir os valores em ambas as equações: { x – y = 2 x + y = 6 x - y = 2 ; x + y = 6 4 – 3 = 1 ; 4 + 3 = 7 1 ≠ 2 (falso) 7 ≠ 6 (falso) A resposta então é falsa. O par (4,3) não é a solução do sistema de equações acima. b) O par (5,3) pode ser a solução do sistema { x – y = 2 x + y = 8 x – y = 2 x + y = 8 Para saber se estes valores satisfazem ao sistema, basta substituir os valores em ambas as equações: x – y = 2 ; x + y = 8 5 – 3 = 2 ; 5 + 3 = 8 2 = 2 (verdadeiro) 8 = 8 (verdadeiro) A resposta então é verdadeira. O par (5, 3) é a solução do sistema de equações acima. Métodos para solução de sistemas do 1º grau Método de Substituição Este método de resolução para os sistemas de equações de 1º grau estabelece que “extrair” o valor de uma incógnita é substituir esse valor na outra equação. Observe: { x – y = 2 x + y = 4 Vamos escolher uma das equações para “extrair” o valor de uma das incógnitas, ou seja, estabelecer o valor de acordo com a outra incógnita, desta forma: x – y = 2 x = 2 + y Agora iremos substituir o “x” encontrado acima, na “x” da segunda equação do sistema: x + y = 4 (2 + y) + y = 4 2 + 2y = 4 2y = 4 – 2 2y = 2 y = 1 Temos que: x = 2 + y, então x = 2 + 1 x = 3 Assim, o par (3, 1) torna-se a solução verdadeira do sistema. Método da Adição Este método de resolução de sistema do 1º grau consiste apenas em somas os termos das equações fornecidas. Observe: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 82 { x – y = −2 3x + y = 5 Neste caso de resolução, somam-se as equações dadas: x - y = -2 3x + y = 5 + 4x = 3 x = 3/4 Veja nos cálculos que quando somamos as duas equações o termo “y” se anula. Isto tem que ocorrer para que possamos achar o valor de “x”. Agora, e quando ocorrer de somarmos as equações e os valores de “x” ou “y” não se anularem para ficar somente uma incógnita? Neste caso, é possível usar uma técnica de cálculo de multiplicação pelo valor excludente negativo. Ex.: { 3x + 2y = 4 2x + 3y = 1 Ao somarmos os termos acima, temos: 5x + 5y = 5, então para anularmos o “x” e encontramos o valor de “y”, fazemos o seguinte: » multiplica-se a 1ª equação por + 2 » multiplica-se a 2ª equação por - 3 Vamos calcular então: 3x + 2y = 4 (x +2) 2x + 3y = 1 (x -3) 6x +4y = 8 -6x - 9y = -3 + -5y = 5 y = -1 Substituindo: 2x + 3y = 1 2x + 3.(-1) = 1 2x = 1 + 3 x = 2 Verificando: 3x + 2y = 4 → 3.(2) + 2(-1) = 4 → 6 – 2 = 4 2x + 3y = 1 → 2.(2) + 3(-1) = 1 → 4 – 3 = 1 Gráfico de um sistema do 1º grau Dispondo de dois pontos, podemos representa-los graficamente em um plano cartesiano. A figura formada por esses pontos é uma reta. Exemplo: Dado x + y = 4, vamos traçar o gráfico desta equação. Vamos atribuir valores a x e a y para acharmos os pontos no gráfico. Unindo os pontos formamos uma reta, que contém todos os pontos da equação. A essa reta damos o nome de reta suporte. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 83 Mas, e aí, será que agora conseguiremos resolver aquele problema lá do início? João e José são colegas. Ao passarem por uma livraria, João resolveu comprar 2 cadernos e 3 livros e pagou por eles R$ 15,40, no total dos produtos. José gastou R$ 9,20 na compra de 2 livros e 1 caderno Vamos chamar de x o preço do caderno e de y o preço do livro. Assim temos 2x + 3y = 15,40 e 2x + 1y = 9,20. { 2x + 3y = 15,40 2x + 1y = 9,20 Vamos resolver pelo método da substituição. Iremos isola y na segunda equação, ficando então com: y = 9,20 – 2x Agora vamos substituir na primeira equação: 2x + 3y = 15,40 2x + 3(9,20 - 2x) = 15,40 2x + 27,60 - 6x = 15,40 2x - 6x = 15,40 - 27,60 - 4x = - 12,20 (-1) 4x = 12,20 x = 12,20 4 x = 3,05 Temos y = 9,20 – 2x y = 9,20 – 2.3,05 y = 9,20 – 6,10 y = 3,10 Assim cada caderno custa R$3,05 e cada livro custa R$3,10. Questões 01. (SABESP - Aprendiz - FCC) Em uma gincana entre as três equipes de uma escola (amarela, vermelha e branca), foram arrecadados 1 040 quilogramas de alimentos. A equipe amarela arrecadou 50 quilogramas a mais que a equipe vermelha e esta arrecadou 30 quilogramas a menos que a equipe branca. A quantidade de alimentos arrecadada pela equipe vencedora foi, em quilogramas, igual a (A) 310 (B) 320 (C) 330 (D) 350 (E) 370 02. (PM/SE - Soldado - FUNCAB) Os cidadãos que aderem voluntariamente à Campanha Nacional de Desarmamento recebem valores de indenização entre R$150,00 e R$450,00 de acordo com o tipo e calibre do armamento. Em uma determinada semana, a campanha arrecadou 30 armas e pagou indenizações somente de R$150,00 e R$450,00, num total de R$7.500,00. Determine o total de indenizações pagas no valor de R$150,00. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 84 (A) 20 (B) 25 (C) 22 (D) 24 (E) 18 03. (Pref. Lagoa da Confusão/TO - Orientador Social - IDECAN) A razão entre a idade de Cláudio e seu irmão Otávio é 3, e a soma de suas idades é 28. Então, a idade de Marcos que é igual a diferença entre a idade de Cláudio e a idade de Otávio é (A) 12. (B) 13. (C) 14. (D) 15. (E) 16. 04. (Pref. de Nepomuceno/MG - Porteiro - CONSULPLAN) Numa adega encontram-se armazenadas garrafas de vinho seco e suave num total de 300 garrafas, sendo que o número de garrafas de vinho seco excede em 3 unidades o dobro do número de garrafas de vinho suave. Assim, a porcentagem de garrafas de vinho seco dessa adega é igual a (A) 60%. (B) 63%. (C) 65%. (D) 67%. (E) 70%. 05. (PETROBRAS - Técnico de Administração e Controle Júnior - CESGRANRIO) Maria vende salgados e doces. Cada salgado custa R$2,00, e cada doce, R$1,50. Ontem ela faturou R$95,00 vendendo doces e salgados, em um total de 55 unidades. Quantos doces Maria vendeu? (A) 20 (B) 25 (C) 30 (D) 35 (E) 40 06. (TRT 6ª Região - Analista Judiciário - FCC) Para fazer um trabalho, um professor vai dividir os seus 86 alunos em 15 grupos, alguns formados por cinco, outros formados por seis alunos. Dessa forma, sendo C o número de grupos formados por cinco e S o número de grupos formados por seis alunos, o produto C⋅S será igual a (A) 56. (B) 54. (C) 50. (D) 44. (E) 36. 07. (Banco do Brasil - Escriturário - FCC) Dos 56 funcionários de uma agência bancária, alguns decidiram contribuircom uma lista beneficente. Contribuíram 2 a cada 3 mulheres, e 1 a cada 4 homens, totalizando 24 pessoas. A razão do número de funcionárias mulheres para o número de funcionários homens dessa agência é de (A) 3 para 4. (B) 2 para 3. (C) 1 para 2. (D) 3 para 2. (E) 4 para 5. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 85 08. (SABESP - Analista de Gestão - FCC) Em um campeonato de futebol, as equipes recebem, em cada jogo, três pontos por vitória, um ponto em caso de empate e nenhum ponto se forem derrotadas. Após disputar 30 partidas, uma das equipes desse campeonato havia perdido apenas dois jogos e acumulado 58 pontos. O número de vitórias que essa equipe conquistou, nessas 30 partidas, é igual a (A) 12 (B) 14 (C) 16 (D) 13 (E) 15 09. (TJ/SP - Escrevente Técnico Judiciário - VUNESP) Uma empresa comprou um determinado número de folhas de papel sulfite, embaladas em pacotes de mesma quantidade para facilitar a sua distribuição entre os diversos setores. Todo o material deverá ser entregue pelo fornecedor acondicionado em caixas, sem que haja sobras. Se o fornecedor colocar 25 pacotes por caixa, usará 16 caixas a mais do que se colocar 30 pacotes por caixa. O número total de pacotes comprados, nessa encomenda, foi (A) 2200. (B) 2000. (C) 1800. (D )2400. (E) 2500. 10. (SEAP - Agente de Escolta e Vigilância Penitenciária - VUNESP) A razão entre o número de litros de óleo de milho e o número de litros de óleo de soja vendidos por uma mercearia, nessa ordem, foi de 5/7. Se o número total de litros de óleo vendidos (soja + milho) foi 288, então o número de litros de óleo de soja vendidos foi (A) 170. (B) 176. (C) 174. (D) 168. (E) 172. Comentários 01. Resposta: E Vamos chamar as cores de letras, usaremos x, y, z. Amarela: x Vermelha: y Branca: z x = y + 50 y = z - 30 z = y + 30 { 𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 1040 𝑥 = 𝑦 + 50 𝑧 = 𝑦 + 30 Substituindo a II e a III equação na I: 𝑦 + 50 + 𝑦 + 𝑦 + 30 = 1040 3𝑦 = 1040 − 80 y = 320 Substituindo na equação II x = 320 + 50 = 370 z=320+30=350 A equipe que mais arrecadou foi a amarela com 370kg 02. Resposta: A Armas de R$150,00: x Armas de R$450,00: y { 150𝑥 + 450𝑦 = 7500 𝑥 + 𝑦 = 30 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 86 x = 30 – y Substituindo na 1ª equação: 150(30 − 𝑦) + 450𝑦 = 7500 4500 − 150𝑦 + 450𝑦 = 7500 300𝑦 = 3000 𝑦 = 10 𝑥 = 30 − 10 = 20 O total de indenizações foi de 20. 03. Resposta: C Cláudio :x Otávio: y 𝑥 𝑦 = 3 { 𝑥 = 3𝑦 𝑥 + 𝑦 = 28 𝑥 + 𝑦 = 28 3y + y = 28 4y = 28 y = 7 x = 21 Marcos: x – y = 21 – 7 = 14 04. Resposta: D. Vinho seco: x Vinho suave: y { 𝑥 + 𝑦 = 300 (𝐼) 𝑥 = 2𝑦 + 3 (𝐼𝐼) Substituindo II em I 2y + 3 + y = 300 3y = 297 y = 99 x = 201 300------100% 201-----x x = 67% 05. Resposta: C Doces: x Salgados: y { 𝑥 + 𝑦 = 55 1,5𝑥 + 2𝑦 = 95 Resolvendo pelo método da adição, vamos multiplicar todos os termos da 1ª equação por -1,5: { −1,5𝑥 − 1,5𝑦 = −82,5 1,5𝑥 + 2𝑦 = 95 Assim temos: 0,5𝑦 = 12,5 𝑦 = 25 ∴ 𝑥 = 30 Ela vendeu 30 doces 06. Resposta: D { 5𝐶 + 6𝑆 = 86 𝐶 + 𝑆 = 15 C = 15 – S Substituindo na primeira equação: 5(15 – S) + 6S = 86 75 – 5S + 6S = 86 S = 11 C = 15 – 11 = 4 𝐶 ∙ 𝑆 = 4 ∙ 11 = 44 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 87 07. Resposta: A Mulheres: x Homens: y { 𝑥 + 𝑦 = 56 (. − 2 3 ) 2 3 𝑥 + 1 4 𝑦 = 24 { − 2 3 𝑥 − 2 3 𝑦 = − 112 3 2 3 𝑥 + 1 4 𝑦 = 24 Somando as duas equações: − 2 3 𝑦 + 1 4 𝑦 = − 112 3 + 24 mmc(3,4) = 12 −8𝑦 + 3𝑦 = −448 + 288 -5y = - 160 y = 32 x = 24 razão de mulheres pra homens: 24 32 = 3 4 08. Resposta: E Vitórias: x Empate: y Derrotas: 2 Pelo método da adição temos: { 𝑥 + 𝑦 + 2 = 30. (−1) 3𝑥 + 𝑦 = 58 { −𝑥 − 𝑦 = −28 3𝑥 + 𝑦 = 58 2x = 30 x = 15 09. Resposta: D Total de pacotes: x Caixas: y 𝑥 25 = 𝑦 + 16 25𝑦 + 400 = 𝑥 𝑥 30 = 𝑦 𝑥 = 30𝑦 { 25𝑦 − 𝑥 = −400 𝑥 = 30𝑦 Substituindo: 25𝑦 − 30𝑦 = −400 −5𝑦 = −400 𝑦 = 80 𝑥 = 30 ∙ 80 = 2400 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 88 10. Resposta: D Óleo de milho: M Óleo de soja: S 𝑀 𝑆 = 5 7 7𝑀 = 5𝑆 { 𝑀 + 𝑆 = 288 . (−7) 7𝑀 − 5𝑆 = 0 { −7𝑀 − 7𝑆 = −2016 7𝑀 − 5𝑆 = 0 −12𝑆 = −2016 𝑆 = 168 EQUAÇÃO DO 2º GRAU Uma equação é uma expressão matemática que possui em sua composição incógnitas, coeficientes, expoentes e um sinal de igualdade. As equações são caracterizadas de acordo com o maior expoente de uma das incógnitas. Em que a, b, c são números reais e a ≠ 0. Nas equações de 2º grau com uma incógnita9, os números reais expressos por a, b, c são chamados coeficientes da equação. Equação completa e incompleta - Quando b ≠ 0 e c ≠ 0, a equação do 2º grau se diz completa. Exemplos x2 - 5x + 6 = 0 = 0 é uma equação completa (a = 1, b = – 5, c = 6). - 3y2 + 2y - 15 = 0 é uma equação completa (a = - 3, b = 2, c = - 15). - Quando b = 0 ou c = 0 ou b = c = 0, a equação do 2º grau se diz incompleta. Exemplos x² - 36 = 0 é uma equação incompleta (b=0). x² - 10x = 0 é uma equação incompleta (c = 0). 4x² = 0 é uma equação incompleta (b = c = 0). Todas essas equações estão escritas na forma ax2 + bx + c = 0, que é denominada forma normal ou forma reduzida de uma equação do 2º grau com uma incógnita. 9 somatematica.com.br IEZZI, Gelson. DOLCE, Osvaldo. Matemática: ciência e aplicações. 9ª ed. Saraiva. São Paulo. 2017. 2.6 EQUAÇÕES DE 2º GRAU 2.6.1 Resolução de equação de 2º grau. 2.6.2 Resolução de problemas redutíveis a equação de 2º grau. 2.6.3 Equações irracionais. 2.6.4 Equações biquadradas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 89 Há, porém, algumas equações do 2º grau que não estão escritas na forma ax2 + bx + c = 0; por meio de transformações convenientes, em que aplicamos o princípio aditivo e o multiplicativo, podemos reduzi- las a essa forma. Exemplo Pelo princípio aditivo. 2x2 – 7x + 4 = 1 – x2 2x2 – 7x + 4 – 1 + x2 = 0 2x2 + x2 – 7x + 4 – 1 = 0 3x2 – 7x + 3 = 0 Exemplo Pelo princípio multiplicativo. Raízes de uma equação do 2º grau Raiz é o número real que, ao substituir a incógnita de uma equação, transforma-a numa sentença verdadeira. As raízes formam o conjunto verdade ou solução de uma equação. Resolução das equações incompletas do 2º grau com uma incógnita Primeiramente devemos saber duas importantes propriedades dos números Reais que é o nosso conjunto Universo. 1°) A equação é da forma ax2 + bx = 0. x2 – 9x = 0 colocamos x em evidência x . (x – 9) = 0 , aplicando a 1º propriedade dos Reais temos: x = 0 ou x – 9 = 0 x = 9 Logo, S = {0, 9} e os números 0 e 9 são as raízes da equação. 2º) A equação é da forma ax2 + c = 0. x2 – 16 = 0 Fatoramos o primeiro membro, que é uma diferença de dois quadrados. (x + 4) . (x – 4) = 0, aplicando a 1º propriedade dos Reais temos: x + 4 = 0 x – 4 = 0 x = – 4 x = 4 ou x2 – 16 = 0 → x2 = 16 → √x2 = √16 → x = ± 4, (aplicando a segunda propriedade). Logo, S = {–4, 4}. Resolução das equações completas do 2º grau com uma incógnita Para este tipo de equação utilizaremos a Fórmula de Bháskara. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 90 Usando o processo de Bháskara e partindo da equação escrita na sua forma normal, foi possível chegar a uma fórmula que vai nos permitir determinar o conjunto solução de qualquer equação do 2º grau de maneira mais simples. Essa fórmula é chamada fórmula resolutiva ou fórmula de Bháskara. Nestafórmula, o fato de x ser ou não número real vai depender do discriminante Δ; temos então, três casos a estudar. A existência ou não de raízes reais e o fato de elas serem duas ou uma única dependem, exclusivamente, do discriminante Δ = b2 – 4.a.c; daí o nome que se dá a essa expressão. Exemplos 1) Resolver a equação 3x2 + 7x + 9 = 0 no conjunto R. Temos: a = 3, b = 7 e c = 9 𝑥 = −7 ± √−59 6 Como Δ < 0, a equação não tem raízes reais. Então: S = ᴓ 2) Resolver a equação 5x2 – 12x + 4=0 Temos que a= 5, b= -12 e c = 4. Aplicando na fórmula de Bháskara: 𝑥 = −𝑏 ± √𝑏2 − 4𝑎𝑐 2𝑎 = −(−12) ± √(−12)2 − 4.5.4 2.5 = 12 ± √144 − 80 10 = 12 ± √64 10 Como Δ > 0, logo temos duas raízes reais distintas: 𝑥 = 12 ± 8 10 → 𝑥′ = 12 + 8 10 = 20 10 = 2 𝑒 𝑥′′ = 12 − 8 10 = 4: 2 10: 2 = 2 5 S= {2/5, 2} Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 91 Relação entre os coeficientes e as raízes As equações do 2º grau possuem duas relações entre suas raízes, são as chamadas relações de Girard, que são a Soma (S) e o Produto (P). 1) Soma das raízes é dada por: 𝑺 = 𝒙𝟏 + 𝒙𝟐 = − 𝒃 𝒂 2) Produto das raízes é dada por: 𝑷 = 𝒙𝟏 . 𝒙𝟐 = 𝒄 𝒂 Logo podemos reescrever a equação da seguinte forma: x2 – Sx + P = 0 Exemplos 1) Determine uma equação do 2º grau cujas raízes sejam os números 2 e 7. Resolução: Pela relação acima temos: S = 2+7 = 9 P = 2.7 = 14 Com esses valores montamos a equação: x2 - 9x + 14 = 0 2) Resolver a equação do 2º grau: x2 - 7x + 12 = 0 Observe que S = 7 e P = 12, basta agora pegarmos dois números aos quais somando obtemos 7 e multiplicados obtemos 12. S= 3 + 4 = 7 e P = 4.3 = 12, logo o conjunto solução é: S = {3,4} Questões 01. (Pref. Jundiaí/SP – Eletricista – MAKIYAMA) Para que a equação (3m-9)x²-7x+6=0 seja uma equação de segundo grau, o valor de m deverá, necessariamente, ser diferente de: (A) 1. (B) 2. (C) 3. (D) 0. (E) 9. 02. (Câmara de Canitar/SP – Recepcionista – INDEC) Qual a equação do 2º grau cujas raízes são 1 e 3/2? (A) x²-3x+4=0 (B) -3x²-5x+1=0 (C) 3x²+5x+2=0 (D) 2x²-5x+3=0 03. (Câmara de Canitar/SP – Recepcionista – INDEC) O dobro da menor raiz da equação de 2º grau dada por x²-6x=-8 é: (A) 2 (B) 4 (C) 8 (D) 12 04. (CGU – Administrativa – ESAF) Um segmento de reta de tamanho unitário é dividido em duas partes com comprimentos x e 1-x respectivamente. Calcule o valor mais próximo de x de maneira que x = (1-x) / x, usando 5=2,24. (A) 0,62 (B) 0,38 (C) 1,62 (D) 0,5 (E) 1/ 𝜋 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 92 05. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Hoje João tem oito anos a mais que sua irmã, e o produto das suas idades é 153. Daqui a dez anos, a soma da idade de ambos será: (A) 48 anos. (B) 46 anos. (C) 38 anos. (D) 36 anos. (E) 32 anos. 06. (Pref. Paulistana/PI – Professor de Matemática – IMA) Temos que a raiz do polinômio p(x) = x² – mx + 6 é igual a 6. O valor de m é: (A) 15 (B) 7 (C) 10 (D) 8 (E) 5 07. (CBTU – Analista de Gestão – CONSULPLAN) Considere a seguinte equação do 2º grau: ax2 + bx + c = 0. Sabendo que as raízes dessa equação são x’ = 6 e x’’ = –10 e que a + b = 5, então o discriminante dessa equação é igual a (A) 196. (B) 225. (C) 256. (D) 289. 08. (SAAE/SP - Fiscal Leiturista – VUNESP) O dono de uma papelaria comprou 98 cadernos e ao formar pilhas, todas com o mesmo número de cadernos, notou que o número de cadernos de uma pilha era igual ao dobro do número de pilhas. O número de cadernos de uma pilha era (A) 12. (B) 14. (C) 16. (D) 18. (E) 20. 09. (Pref. de São Paulo/SP - Guarda Civil Metropolitano - MS CONCURSOS) Se x1 > x2 são as raízes da equação x2 - 27x + 182 = 0, então o valor de 1 𝑥2 - 1 𝑥1 é: (A) 1 27 . (B) 1 13 . (C) 1. (D) 1 182 . (E) 1 14 . 10. (Pref. de Mogeiro/PB - Professor – EXAMES) A soma das raízes da equação (k - 2)x² - 3kx + 1 = 0, com k ≠ 2, é igual ao produto dessas raízes. Nessas condições. Temos: (A) k = 1/2. (B) k = 3/2. (C) k = 1/3. (D) k = 2/3. (E) k = -2. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 93 Comentários 01. Resposta: C Neste caso o valor de a ≠ 0, 𝑙𝑜𝑔𝑜: 3m - 9 ≠ 0 → 3m ≠ 9 → m ≠ 3 02. Resposta: D Como as raízes foram dadas, para saber qual a equação: x² - Sx +P=0, usando o método da soma e produto; S= duas raízes somadas resultam no valor numérico de b; e P= duas raízes multiplicadas resultam no valor de c. 𝑆 = 1 + 3 2 = 5 2 = 𝑏 𝑃 = 1 ∙ 3 2 = 3 2 = 𝑐 ; 𝑠𝑢𝑏𝑠𝑡𝑖𝑡𝑢𝑖𝑛𝑑𝑜 𝑥2 − 5 2 𝑥 + 3 2 = 0 2𝑥2 − 5𝑥 + 3 = 0 03. Resposta: B x²-6x+8=0 ∆= (−6)2 − 4.1.8 ⇒ 36 − 32 = 4 𝑥 = −(−6)±√4 2.1 ⇒ 𝑥 = 6±2 2 𝑥1 = 6+2 2 = 4 𝑥2 = 6−2 2 = 2 Dobro da menor raiz: 22=4 04. Resposta: A 𝑥 = 1 − 𝑥 𝑥 x² = 1-x x² + x -1 =0 ∆= (1)2 − 4.1. (−1) ⇒ ∆= 1 + 4 = 5 𝑥 = −1 ± √5 2 𝑥1 = (−1 + 2,24) 2 = 0,62 𝑥2 = −1 − 2,24 2 = −1,62 (𝑛ã𝑜 𝑐𝑜𝑛𝑣é𝑚) 05. Resposta: B Hoje: J = IR + 8 ( I ) J . IR = 153 ( II ) Substituir ( I ) em ( II ): (IR + 8). IR = 153 IR² + 8.IR – 153 = 0 (Equação do 2º Grau) 𝛥 = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 94 𝛥 = 82 − 4.1. (−153) 𝛥 = 64 + 612 𝛥 = 676 𝑥 = −𝑏±√𝛥 2𝑎 𝑥 = −8±√676 2.1 = −8±26 2 𝑥1 = −8+26 2 = 18 2 = 9 𝑥2 = −8−26 2 = −34 2 = −17 (Não Convém) Portanto, hoje, as idades são 9 anos e 17 anos. Daqui a 10 anos, serão 19 anos e 27 anos, cuja soma será 19 + 27 = 46 anos. 06. Resposta: B Lembrando que a fórmula pode ser escrita como: x²-Sx+P, temos que P(produto)=6 e se uma das raízes é 6, a outra é 1. Então a soma é 6+1=7 S=m=7 07. Resposta: C O discriminante é calculado por ∆ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 Antes, precisamos calcular a, b e c. * Soma das raízes = – b / a – b / a = 6 + (– 10) – b / a = – 4 . (– 1) b = 4 . a Como foi dado que a + b = 5, temos que: a + 4.a = 5. Assim: 5.a = 5 e a = 1 * b = 4 . 1 = 4 Falta calcular o valor de c: * Produto das raízes = c / a c / 1 = 6 . (– 10) c = – 60 Por fim, vamos calcular o discriminante: ∆ = 𝑏2 − 4𝑎𝑐 ∆ = 42 − 4.1. (−60) = 16 + 240 = 256 08. Resposta: B Chamando de (c o número de cadernos em cada pilha, e de ( p ) o número de pilhas, temos: c = 2.p (I) p.c = 98 (II) Substituindo a equação (I) na equação (II), temos: p.2p = 98 2.p² = 98 p² = 98 / 2 p = √49 p = 7 pilhas Assim, temos 2.7 = 14 cadernos por pilha. 09. Resposta: D Primeiro temos que resolver a equação: a = 1, b = - 27 e c = 182 ∆ = b2 – 4.a.c ∆ = (-27)2 – 4.1.182 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 95 ∆ = 729 – 728 ∆ = 1 𝑥 = −𝑏±√∆ 2𝑎 = −(−27)±√1 2.1 = 27±1 2 → x1 = 14 ou x2 = 13 O mmc entre x1 e x2 é o produto x1.x2 1 𝑥2 − 1 𝑥1 = 𝑥1 − 𝑥2 𝑥2. 𝑥1 = 14 − 13 14.13 = 1 182 10. Resposta: C Vamos usar as fórmulas da soma e do produto: S = −𝑏 𝑎 e P = 𝑐 𝑎 . (k – 2)x2 – 3kx + 1 = 0; a = k – 2, b = - 3k e c = 1 S = P −𝑏 𝑎 = 𝑐 𝑎 → - b = c → -(-3k) = 1 → 3k = 1 → k = 1/3 EQUAÇÃO IRRACIONAL Equação Irracional10 é uma equação em que há incógnita em um ou mais radicais. São equações irracionais: As raízes podem ter qualquer índice, mas no nosso estudo trataremos apenas das equações irracionais que apresentarem raízes quadradas. Não existe fórmula para resolver essas equações, mas temos um processo de resolução prático e seguro que nos conduz a equações cuja resolução já conhecemos. Vamos acompanhar o método por meio de um exemplo. Resolver a equação: 1º passo: Isolamos o radical em um dos membros da equação. Se existir mais de um radical, escolher um deles e isolar. 2º passo: Elevamosao quadrado os dois membros da equação. 3º passo: Resolvemos a equação. Se na primeira vez que elevarmos a equação ao quadrado, continuar a existir a raiz quadrada, ela deve ser isolada e a equação será novamente elevada ao quadrado tantas vezes forem necessárias até que não exista mais nenhum radical. 10 MARIANO, Fabrício – Matemática Financeira para Concursos – 3ª Edição – Rio de Janeiro: Elsevier,2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 96 Neste caso, você pode utilizar o método que mais lhe convém para resolver esta equação do 2ºgrau e chegar neste resultado, porém se souber resolver por Bháskara já está ótimo. 4º passo: Dessa maneira, obtemos outra equação que não tem, necessariamente, o mesmo conjunto verdade da equação proposta. Quase sempre, a última equação admite todas as raízes da primeira. Observe: Notamos que 1 é solução da equação mas 6 não é, assim sendo: S={1} Outros exemplos Questões 01. (UTFPR) A equação irracional resulta em x igual a: (A) – 2 (B) – 1 (C) 0 (D) 1 (E) 2 02. (MACK) Dado m > 0, a equação admite: (A) unicamente a raiz nula. (B) uma raiz real e positiva. (C) uma única raiz real e negativa. (D) duas raízes reais, sendo uma nula. (E) duas raízes reais e simétricas. 03. Qual é o valor de x em R, da equação irracional √𝑥 + 1 = 5? (A) 9 (B) -1 (C) 1 (D) 5 (E) 24 04. Qual é o valor de x em R, da equação irracional √3𝑥 − 2 − 7 = 0? (A) 6 (B) 7 (C) 5 (D) 17 (E) 16/3 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 97 05. Qual é o valor de x em R, da equação irracional √9 − √𝑥 3 = 2? (A) 5 (B) 25 (C) 1 (D) 9 (E) 2 06. Qual é o valor de x em R, da equação irracional √15 + √2(𝑥 + 40) = 5? (A) 25 (B) 1 (C) 0 (D) 10 (E) 2 07. Qual é o valor de x em R, da equação irracional √12 + 2√𝑥 = √22 − 3√𝑥? (A) 5 (B) 2 (C) 1 (D) 0 (E) 4 Comentários 01. Resposta: E Para resolver essa equação irracional, vamos elevar os dois lados da equação ao expoente 2: 9x – 14 = 4 9x = 4 + 14 9x = 18 x = 18 9 x = 2 02. Resposta: D Para resolver essa equação irracional, vamos elevar os dois membros da equação ao quadrado, lembrando que, no segundo membro, será necessário aplicar o produto notável do quadrado da diferença. x + m = x² – 2 · x · √m + (√m)² x + m = x² – 2x√m + m x² – 2x√m – x = 0 x² – x · (2√m + 1) = 0 Agora vamos utilizar a fórmula de Bháskara. Os coeficientes da equação são a = 1, b = 2√m + 1 e c = 0. Δ = (2√m + 1)² – 4.1.0 Δ = (2√m + 1)² – 0 Δ = (2√m + 1)² 𝑥 = – (2√𝑚 + 1) ± √(2√𝑚 + 1)² 2.1 → 𝑥 = (– 𝟐√𝐦 – 𝟏) ± (𝟐√𝐦 + 𝟏) 2 𝑥′ = – 𝟐√𝐦 – 𝟏 + 𝟐√𝐦 + 𝟏 2 = 0 ∴ 𝑥′′ = – 𝟐√𝐦 – 𝟏 – 𝟐√𝐦 – 𝟏 2 =– 𝟐√𝐦 – 𝟏 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 98 03. Resposta: E Devemos, inicialmente, elevar os dois membros dessa equação ao quadrado, pois o índice desse radical é igual a 2. √𝑥 + 1 = 5 → (√𝑥 + 1) 2 = 52 → 𝑥 + 1 = 25 → 𝑥 = 25 − 1 → 𝑥 = 24 Substituindo o valor encontrado (x = 24) na equação irracional dada, teremos: √𝑥 + 1 = 5 → √24 + 1 = 5 → √25 = 5 → 5 = 5 Então concluímos que 24 é a raiz da equação. 04. Resposta: D √3𝑥 − 2 − 7 = 0 → √3𝑥 − 2 = 7 Devemos elevar os dois membros dessa equação irracional ao quadrado, pois o índice do radical apresentado é igual a 2. (√3𝑥 − 2) 2 = 72 → 3𝑥 − 2 = 49 → 3𝑥 = 49 + 2 → 3𝑥 = 51 → 𝑥 = 51 3 → 𝑥 = 17 Tirando a prova real: √3𝑥 − 2 − 7 = 0 → √3. (17) − 2 − 7 = 0 → √51 − 2 − 7 = 0 → √49 − 7 = 0 → 7 − 7 = 0 → 0 = 0 Portanto 17 é a raiz da equação irracional. 05. Resposta: C Devemos, inicialmente, elevar os dois membros dessa equação irracional ao cubo, pois o índice do radical apresentado é igual a 3. (√9 − √𝑥 3 ) 3 = 23 → 9 − √𝑥 = 8 → 9 − 8 = √𝑥 → 1 = √𝑥 → 12 = (√𝑥) 2 → 𝑥 = 1 Tirando a prova real: √9 − √𝑥 3 = 2 → √9 − √1 3 = 2 → √9 − 1 3 = 2 → √8 3 = 2 → √233 = 2 → 2 = 2(𝑖𝑑𝑒𝑛𝑡𝑖𝑑𝑎𝑑𝑒) 06. Resposta: D Devemos, inicialmente, elevar os dois membros dessa equação irracional ao quadrado, pois o índice do radical é igual a 2. √15 + √2(𝑥 + 40) = 5 → (√15 + √2(𝑥 + 40)) 2 = 52 → 15 + √2(𝑥 + 40) = 25 → √2(𝑥 + 40) = 25 − 15 √2(𝑥 + 40) = 10 Ao elevar, novamente, os dois membros da igualdade ao quadrado, eliminaremos o radical de índice 2. √2(𝑥 + 40) = 10 → (√2(𝑥 + 40)) 2 = 102 → 2(𝑥 + 40) = 100 → 2𝑥 + 80 = 100 → 2𝑥 = 100 − 80 2x = 20 x = 20 / 2 x = 10. 07. Resposta: E Elevando-se os dois membros ao quadrado, teremos: (√12 + 2√𝑥) 2 = (√22 − 3√𝑥) 2 → 12 + 2√𝑥 = 22 − 3√𝑥 → 2√𝑥 + 3√𝑥 = 22 − 12 → 5√𝑥 → 10 √𝑥 = 10 5 → √𝑥 = 2 → (√𝑥) 2 = 22 → 𝑥 = 4 Tirando a prova real: √12 + 2√4 = √22 − 3√4 → √12 + 2.2 = √22 − 3.2 → √12 + 4 = √22 − 6 → √16 = √16 → 4 = 4 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 99 EQUAÇÃO BIQUADRADA Equações que possuem um termo em x4, um termo em x2 e um termo constante. Resolução de uma equação biquadrada11 As equações biquadradas possuem apenas expoentes pares, como a forma geral acima. Para resolver (encontrarmos as suas raízes) é preciso transformá-las em uma equação do segundo grau. Substituir sua variável x4, transformando-a numa equação do 2º grau. Sequência prática Substitua x4 por y2 e x2 por y: 𝑥 = ±√𝑦′ 𝑒 𝑥 = ±√𝑦′′ Essas duas relações indicam- nos que cada raiz positiva da equação ay2+by+c=0, dá origem a duas raízes simétricas para biquadrada, a raiz negativa não dá origem a nenhuma raiz real para a equação biquadrada. Fórmula geral para Resolução Soma das raízes biquadradas Basta somar todas as raízes da equação. Exemplo √2𝑥 − 4 − 3 . √2𝑥 − 4 4 = −2 Fazemos: 𝑦 = √2𝑥 − 4 4 ∴ 𝑦2 = √2𝑥 − 4 Assim: y2 - 3y - 2 = 0; y’ = 1 e y’’ = 2 Substituindo y, determinamos: 1 = √2𝑥′ − 4 4 → 14 = (√2𝑥′ − 4 4 ) 4 → 1 = 2𝑥′ − 4 → 𝑥′ = 5/2 2 = √2𝑥′′ − 4 4 → 24 = (√2𝑥′′ − 4 4 ) 4 → 16 = 2𝑥′′ − 4 → 𝑥′′ = 10 Logo a soma das raízes é dada por x’ + x’’= 5/2 + 10 = 12,5 Resolução de equações da forma ax2n + bxn +c = 0 A resolução é a mesma da biquadrada. Substituímos xn = y x = √yn , obtendo ay2 + by + c = 0. Exemplo x6 + 117x3 – 1000 = 0 , temos que x3 = y y2 + 117y – 1000 = 0y’ = 8 e y’’ = - 125 Então: x’ = √8 3 = 2 e x’’=√−125 3 = −5, logo V = {8,-5} 11 matematicamuitofacil.com somatematica.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 100 Composição da equação biquadrada Toda equação biquadrada de raízes x1, x2, x3 e x4 pode ser composta pela fórmula: (x - x1).(x - x2).(x - x3).(x - x4) = 0 Podemos ainda escrever como: (x2 – a2). (x2 – c2) = 0 Exemplo Compor a equação cuja as raízes são 0, 7 e -7 (x - 0).(x - 0).(x + 7).(x - 7) = 0 x2.(x2 - 49) = 0 x4 - 49x2 = 0 Discussão das Raízes de uma equação biquadrada ∆> 0 { 𝑐 > 0 { 𝑏 > 0: 𝑛𝑒𝑛ℎ𝑢𝑚𝑎 𝑟𝑎𝑖𝑧 𝑟𝑒𝑎𝑙 𝑏 < 0: 𝑞𝑢𝑎𝑡𝑟𝑜 𝑟𝑎í𝑧𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 𝑐 < 0 {𝑑𝑢𝑎𝑠 𝑟𝑎í𝑧𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 ∆= 0 { 𝑏 < 0 {𝑑𝑢𝑎𝑠 𝑟𝑎í𝑧𝑒𝑠 𝑟𝑒𝑎𝑖𝑠 𝑏 > 0 {𝑛𝑒𝑛ℎ𝑢𝑚𝑎 𝑟𝑎𝑖𝑧 𝑟𝑒𝑎𝑙 ∆< 0 {𝑛𝑒𝑛ℎ𝑢𝑚𝑎 𝑟𝑎𝑖𝑧 𝑟𝑒𝑎𝑙 Propriedades das raízes da equação biquadrada 1ª Propriedade: De cada raiz da equação do 2º grau, obtemos 2 raízes simétricas para a biquadrada. x1 = +√𝑦′ e x2 = -√𝑦′ ∴ x3 = + √𝑦′′ e x4 = - √𝑦′′, logo: x1 + x2 + x3 + x4 = 0 2ª Propriedade: A soma dos quadrados das raízes reais da equação biquadrada é igual −2𝑏 𝑎 . x1 2 + x2 2 + x3 2 + x4 2 = −𝟐𝒃 𝒂 3ª Propriedade:O produto das raízes reais e não nulas da equação biquadrada é igual 𝑐 𝑎 . x1 . x2 . x3 . x4= 𝒄 𝒂 Questões 01. (FACESP) O conjunto solução, no campo real, da equação z4 – 13z2 + 36 = 0 é: (A) S = {-3, -2, 0, 2, 3} (B) S = {-3, -2, 2, 3} (C) S = {-2, -3} (D) S = {0, 2, 3} (E) S = {2, 3} 02. (CESGRANRIO) O produto das raízes positivas de x4 – 11x2 + 18 = 0 vale: (A) 2√3 (B) 3√2 (C) 4√3 (D) 4√2 (E) 2√3 03. (Colégio Naval) Uma equação biquadrada tem duas raízes respectivamente iguais a √2 e 3. O valor do coeficiente do termo de 2º grau dessa equação é: (A) 7 (B) -7 (C) 11 (D) -11 (E) 1 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 101 Comentários 01. Resposta: B Reescrevendo a equação, temos: z2=x x2 – 13x + 36=0 , aplicando a fórmula de Bháskara temos: 𝑥 = −(−13) ± √(−13)2 − 4.1.36 2.1 → 𝑥 = 13 ± √169 − 144 2 → 𝑥 = 13 ± √25 2 → 𝑥 = 13 ± 5 2 𝑥′ = 13 + 5 2 = 18 2 = 9 𝑒 𝑥′′ = 13 − 5 2 = 8 2 = 4 Como z2 = x, vamos utilizar as raízes que achamos para resolvermos: x=9 z2 = 9 z = ±√9 z = ±3 x =4 z2 = 4 z = ±√4 z = ±2 Portanto as raízes da equação são: -3,-2,2,3 02. Resposta: B Vamos fazer x2=y y2 – 11y +18=0 𝑦 = −(−11) ± √(−11)2 − 4.1.18 2.1 → 𝑦 = 11 ± √121 − 72 2 → 𝑦 = 11 ± √49 2 → 𝑦 = 11 ± 7 2 𝑦′ = 11 + 7 2 = 18 2 = 9 𝑒 𝑦′′ = 11 − 7 2 = 4 2 = 2 Como x2 = y, vamos utilizar as raízes que achamos para resolvermos: y=9 x2 = 9 z = ±√9 z = ±3 y =2 x2 = 2 z = ±√2 Como a questão pede que multipliquemos as raízes positivas, temos: +3 . √2 3√2 03. Resposta: D Como as raízes √2 e 3, logo as outras duas são -√2 e -3 x4+bx2+c = 0 fazendo x2=y, temos: y2+by+c=0 y’ = (√2)2 = 2 e y’’=32=9 sabemos pela equação do 2º grau que x2 – Sx +P , aplicando em cima desta formula, podemos deduzir a equação resultante y2 – (y’+y’’)x + y’.y’’ y2 – 11y + 18=0. Queremos saber pelo enunciado o termo de x2, e como x2=y, então o termo que acompanha x2 é- 11. RELAÇÃO Plano Cartesiano Ortogonal de Coordenadas Foi criado por René Descartes, ao qual consiste em dois eixos perpendiculares: 1 - Horizontal denominado eixo das abscissas; e 2 - Vertical denominado eixo das ordenadas. Tem como objetivo localizarmos pontos determinados em um espaço. Além do mais, o plano cartesiano foi dividido em quadrantes aos quais apresentam as seguintes propriedades em relação ao par ordenado (x, y) ou (a, b). 2.7 FUNÇÕES 2.7.1 Noção intuitiva e definição. 2.7.2 Notação de função. 2.7.3 Domínio, imagem e contradomínio. 2.7.4 Função polinomial do 1º grau: definição, propriedades, zero ou raiz da função, estudo da variação do sinal e gráfico. 2.7.5 Função polinomial do 2º grau: definição, propriedades, zeros ou raízes da função, coordenadas do vértice, estudo de máximo e mínimo, estudo da variação do sinal e gráfico. 2.7.6 Resolução de problemas envolvendo função de 1º grau. 2.7.7 Resolução de problemas envolvendo função de 2º grau. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 102 Par Ordenado Quando representamos o conjunto (a, b) ou (b, a) estamos, na verdade, representando o mesmo conjunto, sem nos preocuparmos com a ordem dos elementos. Porém, em alguns casos, é conveniente distinguir a ordem destes elementos. Para isso, usamos a ideia de par ordenado que é conjunto formado por dois elementos, onde o primeiro é a ou x e o segundo é b ou y. Exemplos: 1) (a,b) = (2,5) → a = 2 e b = 5. 2) (a + 1,6) = (5,2b) → a + 1 = 5 e 6 = 2b → a = 5 -1 e b = 6/2 → a = 4 e b = 3. Gráfico Cartesiano do Par Ordenado Todo par ordenado de números reais pode ser representado por um ponto no plano cartesiano. Temos que: - P é o ponto de coordenadas a e b; - o número a é chamado de abscissa de P; - o número b é chamado ordenada de P; - a origem do sistema é o ponto O (0,0). Vejamos a representação dos pontos abaixo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 103 A (4,3) B (1,2) C (-2,4) D (-3,-4) E (3,-3) F (-4,0) G (0,-2) Produto Cartesiano Dados dois conjuntos A e B, chamamos de produto cartesiano A x B ao conjunto de todos os possíveis pares ordenados, de tal maneira que o 1º elemento pertença ao 1º conjunto (A) e o 2º elemento pertença ao 2º conjunto (B). 𝐀 𝐱 𝐁 = {(𝐱, 𝐲)|𝐱 ∈ 𝐀 𝐞 𝐲 ∈ 𝐁} Quando o produto cartesiano for efetuado entre o conjunto A e o conjunto A, podemos representar A x A = A2. Vejamos, por meio de o exemplo a seguir, as formas de apresentação do produto cartesiano. Exemplo Sejam A = {2,3,4} e B = {3,5}. Podemos efetuar o produto cartesiano A x B, também chamado A cartesiano B, e apresentá-lo de várias formas. Listagem dos Elementos Apresentamos o produto cartesiano por meio da listagem, quando escrevemos todos os pares ordenados que constituam o conjunto. Assim, no exemplo dado, teremos: A x B = {(2,3),(2,5),(3,3),(3,5),(4,3),(4,5)} Vamos aproveitar os mesmo conjuntos A e B e efetuar o produto B e A (B cartesiano A): B x A = {(3,2),(3,3),(3,4),(5,2),(5,3),(5,4)}. Observando A x B e B x A, podemos notar que o produto cartesiano não tem o privilégio da propriedade comutativa, ou seja, A x B é diferente de B x A. Só teremos a igualdade A x B = B x A quando A e B forem conjuntos iguais. Observação: Considerando que para cada elemento do conjunto A o número de pares ordenados obtidos é igual ao número de elementos do conjunto B, teremos: n (A x B) = n(A) . n(B). No nosso exemplo temos: n (A x B) = n (A) . n (B) = 3 . 2 = 6 Diagrama de Flechas Apresentamos o produto cartesiano por meio do diagrama de flechas, quando representamos cada um dos conjuntos no diagrama de Euler-Venn, e os pares ordenados por “flechas” que partem do 1º elemento do par ordenado (no 1º conjunto) e chegam ao 2º elemento do par ordenado (no 2º conjunto). Considerando os conjuntos A e B do nosso exemplo, o produto cartesiano A x B fica assim representado no diagrama de flechas: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 104 Plano Cartesiano Apresentamos o produto cartesiano, no plano cartesiano, quando representamos o 1º conjunto num eixo horizontal, e o 2º conjunto num eixo vertical de mesma origem e, por meio de pontos, marcamos os elementos desses conjuntos. Em cada um dos pontos que representam os elementos passamos retas (horizontais ou verticais). Nos cruzamentos dessas retas, teremos pontos que estarão representando, no plano cartesiano, cada um dos pares ordenados do conjunto A cartesiano B (B x A). Noção de Relação Dado os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, temos: A x B = {(4,5), (4,6), (4,7), (4,8), (5,5), (5,6), (5,7), (5,8), (6,5), (6,6), (6,7), (6,8)} Destacando o conjunto A x B, por exemplo, o conjunto R formado pelos pares (x,y) que satisfaçam a seguinte lei de formação: x + y = 10, ou seja: R = {(x,y) ϵ A x B| x + y = 10} Vamos montar uma tabela para facilitar os cálculos. Destacamos os pares que satisfazem a lei de formação: R = {(4,6), (5,5)}, podemos com isso observar que R ⊂ A x B. Dados dois conjuntos A e B, chama-se relação de A em B qualquer subconjunto de A x B, isto é: R é uma relação de A em B ↔ R ⊂ A x B Noção de Função Dados os conjuntos A = {4,5,6} e B = {5,6,7,8}, considerando o conjunto de pares (x,y), tais que x ϵ A e y ϵ B. Qualquer um desses conjuntos é chamado relação de A em B, mas se cada elemento dessa relação associar cada elemento de A um único elemento de B, dizemos que ela é uma função de A em B. Vale ressaltar que toda função é uma relação, mas nem toda relação é uma função. Analisemos através dos diagramas de Venn. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 105 Analisemos agora através dos gráficos: Um jeito prático de descobrirmos se o gráfico apresentadoé ou não função, é traçarmos retas paralelas ao eixo do y e se verificarmos se no eixo do x existem elementos com mais de uma correspondência, aí podemos dizer se é ou não uma função, conforme os exemplos acima. Elementos da Função Como já vimos nos conceitos acima, temos que, dado dois conjuntos não vazios A e B chamamos de função a relação que associa a cada elemento de x (ou a) de A um único elemento y (ou b) de B, conhecida também como função de A em B. Na figura abaixo está ilustrado os elementos de uma função. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 106 Pelo diagrama de Venn: Representado no gráfico: - Ao conjunto A dá-se o nome de domínio, ou conjunto partida, representado pela letra D. Logo, D(f) = A. - Ao conjunto B dá-se o nome de contradomínio, ou conjunto chegada, representado pelas letras CD ou somente C. Logo, CD(f) = B ou C(f) = B. - A cada elemento y de B que está associado a um x de A, denominamos imagem de x. Logo, y = f(x). (Lê-se: y é igual a f de x). - Ao conjunto dos elementos y de B, que são imagens dos elementos x de A, dá-se o nome de conjunto imagem ou apenas imagem, representado por Im ou Im(f). Têm:-se que Im ⊂ B. A notação para representar função é dada por: Exemplo Dado A = {-2, -1, 0, 1, 2} vamos determinar o conjunto imagem da função f:A→ R, definida por f(x) = x+3. Vamos pegar cada elemento do conjunto A, aplicarmos a lei de associação e acharmos a imagem deste conjunto. F(-2) = -2 + 3 = 1 F(-1) = -1 + 3 = 2 F(0) = 0 + 3 = 3 F(1) = 1 + 3 = 4 F(2) = 2 + 3 = 5 Domínio de uma Função Real de Variável Real Para definirmos uma função precisamos conhecer dois conjuntos (não vazios) A e B e a lei que associa cada elemento x de A um único elemento y de B. Para nosso caso vamos considerar A e B sendo subconjuntos de R e diremos que f é uma função real de variável real. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 107 O conjunto A, domínio da função f, será formado por todos os elementos do conjunto real de x, para os quais as operações indicadas na lei de associação sejam possíveis em R. Exemplos 1) y = x2 + 3x Vamos substituir x por qualquer número real e obtermos para y um valor real. Logo D(f) = R. 2) 𝑦 = 1 𝑥 Neste caso como o nosso denominador não pode ser igual a zero, temos que D(f) = R* 3) 𝒇(𝒙) = 𝒙 𝒙−𝟐 Como sabemos que o denominador tem que ser diferente de zero, logo x – 2 ≠ 0 x ≠ 2. D(f) = R – {2} ou D(f) = {x ϵ R| x ≠ 2} Questão 01. Dado o conjunto A= {0, 1, 2, 3, 4}, e seja a função f: A→ R, da função f(x) = 2x + 3. O conjunto imagem desta função será? (A) Im = {3, 5, 7, 9, 11} (B) Im = {0, 1, 2, 3, 4} (C) Im = {0, 5, 7, 9, 11} (D) Im = {5, 7, 9,11} (E) Im = {3, 4, 5, 6, 7} Comentário 01. Resposta: A Basta substituirmos o x da função f(x) = 2x + 3 pelos elementos de A. Então: f(0) = 2.0 + 3 = 0 + 3 = 3 f(1) = 2.1 + 3 = 2 + 3 = 5 f(2) = 2.2 + 3 = 4 + 3 = 7 f(3) = 2.3 + 3 = 6 + 3 = 9 f(4) = 2.4 + 3 = 8 + 3 = 11 Assim Im = {3, 5, 7, 9, 11} FUNÇÃO DO 1º GRAU OU FUNÇÃO AFIM OU POLINOMIAL DO 1º GRAU Função do 1º grau ou função afim ou polinomial do 1º grau recebe ou é conhecida por um desses nomes, sendo por definição12: Toda função f: R → R, definida por: Com a ϵ R* e b ϵ R. O domínio e o contradomínio é o conjunto dos números reais (R) e o conjunto imagem coincide com o contradomínio, Im = R. Quando b = 0, chamamos de função linear. Gráfico de uma Função Dada a função y = 2x + 3 (a = 2 > 0). Vamos montar o gráfico dessa função. 12 BIANCHINI, Edwaldo; PACCOLA, Herval – Matemática Volume 1 – Editora Moderna FACCHINI, Walter – Matemática Volume Único – 1ª Edição - Editora Saraiva:1996 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 108 Para montarmos o gráfico vamos atribuir valores a x para acharmos y. x y (x,y) 0 y = 2 .0 + 3 = 3 (0,3) -2 y = 2 . (-2) + 3 = - 4 + 3 = -1 (-2,-1) -1 y = 2 .(-1) + 3 = -2 + 3 = 1 (-1,1) Construção do gráfico no plano cartesiano: Observe que a reta de uma função afim é sempre uma reta. E como a > 0 ela é função crescente, que veremos mais à frente Vejamos outro exemplo: f(x) = –x + 1. Montando o gráfico temos: Observe que a < 0, logo é uma função decrescente Tipos de Função Função constante: é toda função definida f: R → R, para cada elemento de x, temos a mesma imagem, ou seja, o mesmo f(x) = y. Podemos dizer que y = f(x) = k. Observe os gráficos abaixo da função constante A representação gráfica de uma função do constante, é uma reta paralela ao eixo das abscissas ou sobre o eixo (igual ao eixo das abscissas). Função Identidade Se a = 1 e b = 0, então y = x. Quando temos este caso chamamos a função de identidade, notamos que os valores de x e y são iguais, quando a reta corta os quadrantes ímpares e y = - x, quando corta os quadrantes pares. A reta que representa a função identidade é denominada de bissetriz dos quadrantes ímpares: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 109 E no caso abaixo a reta é a bissetriz dos quadrantes pares. Função Injetora Quando para n elementos distintos do domínio apresentam imagens também distintas no contradomínio. Reconhecemos, graficamente, uma função injetora quando, uma reta horizontal, qualquer que seja interceptar o gráfico da função, uma única vez. Se traçarmos retas horizontais, paralelas ao eixo x, notaremos que o mesmo cortará a reta formada pela função em um único ponto (o que representa uma imagem distinta), logo concluímos que se trata de uma função injetora. Função Sobrejetora Quando todos os elementos do contradomínio forem imagens de pelo menos um elemento do domínio. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 110 Reconhecemos, graficamente, uma função sobrejetora quando, qualquer que seja a reta horizontal que interceptar o eixo no contradomínio, interceptar, também, pelo menos uma vez o gráfico da função. Observe que todos os elementos do contradomínio tem um correspondente em x. Logo é sobrejetora. Im(f) = B Observe que nem todos os elementos do contradomínio tem um correspondente em x. Logo não é sobrejetora. Im(f) ≠ B Função Bijetora uma função é dita bijetora quando é injetora e sobrejetora ao mesmo tempo. Exemplo: A função f : [1; 3] → [3; 5], definida por f(x) = x + 2, é uma função bijetora. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 111 Função Ímpar e Função Par Dizemos que uma função é par quando para todo elemento x pertencente ao domínio temos 𝑓(𝑥) = 𝑓(−𝑥), ∀ 𝑥 ∈ 𝐷(𝑓). Ou seja os valores simétricos devem possuir a mesma imagem. Par melhor compreensão observe o diagrama abaixo: A função é dita ímpar quando para todo elemento x pertencente ao domínio, temos f(-x) = -f(x) ∀ x є D(f). Ou seja os elementos simétricos do domínio terão imagens simétricas. Observe o diagrama abaixo: Função crescente e decrescente A função pode ser classificada de acordo com o valor do coeficiente a (coeficiente angular da reta), se a > 0, a função é crescente, caso a < 0, a função é decrescente. A função é caracterizada por uma reta. Observe que medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x) também aumentam. Observe que medida que os valores de x aumentam, os valores de y ou f(x) diminuem. Através do gráfico da função notamos que: - Para função é crescente o ângulo formado entre a reta da função e o eixo x (horizontal) é agudo (< 90º) e - Para função decrescente o ângulo formado é obtuso (> 90º). Zero ou Raiz da Função Chama-se zero ou raiz da função y = ax + b, o valor de x que anula a função, isto é, o valor de x para que you f(x) seja igual à zero. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 112 Para achar o zero da função y = ax + b, basta igualarmos y ou f(x) a valor de zero, então assim teremos uma equação do 1º grau, ax + b = 0. Exemplo: Determinar o zero da função: f(x) = x + 3 Igualamos f(x) = 0 → 0 = x + 3 → x = -3 Graficamente temos: No plano cartesiano, o zero da função é representado pela abscissa do ponto onde a reta corta o eixo x. Observe que a reta f(x) = x+3 intercepta o eixo x no ponto (-3,0), ou seja, no ponto de abscissa -3, que é o zero da função. Observamos que como a > 0, temos que a função é crescente. Partindo equação ax + b = 0 podemos também escrever de forma simplificada uma outra maneira de acharmos a raiz da função utilizando apenas os valores de a e b. 𝒂𝒙 + 𝒃 = 𝟎 → 𝒂𝒙 = −𝒃 → 𝒙 = −𝒃 𝒂 Podemos expressar a fórmula acima graficamente: Estudo do sinal da Função Estudar o sinal da função y = ax + b é determinar os valores reais de x para que: - A função se anule (y = 0); - A função seja positiva (y > 0); - A função seja negativa (y < 0). Vejamos abaixo o estudo do sinal: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 113 Exemplo: Estudar o sinal da função y = 2x – 4 (a = 2 > 0). 1) Qual o valor de x que anula a função? y = 0 2x – 4 = 0 2x = 4 x = 2 4 x = 2 A função se anula para x = 2. 2) Quais valores de x tornam positiva a função? y > 0 2x – 4 > 0 2x > 4 x > 2 4 x > 2 A função é positiva para todo x real maior que 2. 3) Quais valores de x tornam negativa a função? y < 0 2x – 4 < 0 2x < 4 x < 2 4 x < 2 A função é negativa para todo x real menor que 2. Podemos também estudar o sinal da função por meio de seu gráfico: - Para x = 2 temos y = 0; - Para x > 2 temos y > 0; - Para x < 2 temos y < 0. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 114 Questões 01. (MPE/SP - Geógrafo - VUNESP) O gráfico apresenta informações do lucro, em reais, sobre a venda de uma quantidade, em centenas, de um produto em um hipermercado. Sabendo-se que é constante a razão entre a variação do lucro e a variação da quantidade vendida e que se pretende ter um lucro total não menor que R$ 90.500,00 em 10 dias de venda desse produto, então a média diária de unidades que deverão ser vendidas, nesse período, deverá ser, no mínimo, de: (A) 8 900. (B) 8 950. (C) 9 000. (D) 9 050. (E) 9 150. 02. (Pref. Jundiaí/SP - Eletricista - MAKIYAMA) Em determinado estacionamento cobra-se R$ 3,00 por hora que o veículo permanece estacionado. Além disso, uma taxa fixa de R$ 2,50 é somada à tarifa final. Seja t o número de horas que um veículo permanece estacionado e T a tarifa final, assinale a seguir a equação que descreve, em reais, o valor de T: (A) T = 3t (B) T = 3t + 2,50 (C) T = 3t + 2.50t (D) T = 3t + 7,50 (E) T = 7,50t + 3 03. (PM/SP - Sargento CFS - CETRO) Dada a função f(x) = −4x +15 , sabendo que f(x) = 35, então (A) x = 5. (B) x = 6. (C) x = -6. (D) x = -5. 04. (BNDES - Técnico Administrativo - CESGRANRIO) O gráfico abaixo apresenta o consumo médio de oxigênio, em função do tempo, de um atleta de 70 kg ao praticar natação. Considere que o consumo médio de oxigênio seja diretamente proporcional à massa do atleta. Qual será, em litros, o consumo médio de oxigênio de um atleta de 80 kg, durante 10 minutos de prática de natação? (A) 50,0 (B) 52,5 (C) 55,0 (D) 57,5 (E) 60,0 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 115 05. (PETROBRAS - Técnico Ambiental Júnior - CESGRANRIO) de domínio real, então, m − p é igual a (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 64 (E) 7 06. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - CONSULPLAN) A função inversa de uma função f(x) do 1º grau passa pelos pontos (2, 5) e (3, 0). A raiz de f(x) é (A) 2. (B) 9. (C) 12. (D) 15. 07. (BRDE/RS - Técnico Administrativo) Numa firma, o custo para produzir x unidades de um produto é C(x) = 𝑥 2 + 10000, e o faturamento obtido com a comercialização dessas x unidades é f(x) = 2 3 𝑥. Para que a firma não tenha prejuízo, o faturamento mínimo com a comercialização do produto deverá ser de: (A) R$ 20.000,00 (B) R$ 33.000,00 (C) R$ 35.000,00 (D) R$ 38.000,00 (E) R$ 40.000,00 08. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - CONSULPLAN) Qual dos pares de pontos a seguir pertencem a uma função do 1º grau decrescente? (A) Q(3, 3) e R(5, 5). (B) N(0, –2) e P(2, 0). (C) S(–1, 1) e T(1, –1). (D) L(–2, –3) e M(2, 3). 09. (CBTU/RJ - Assistente Operacional - CONSULPLAN) A reta que representa a função f(x) = ax + b intercepta o eixo y no ponto (0, 4) e passa pelo ponto (–1, 3). A raiz dessa função é (A) –4. (B) –2. (C) 1. (D) 2. 10. (Corpo de Bombeiros Militar/MT - Oficial Bombeiro Militar - UNEMAT) O planeta Terra já foi um planeta incandescente segundo estudos e está se resfriando com o passar dos anos, mas seu núcleo ainda está incandescente. Em certa região da terra onde se encontra uma mina de carvão mineral, foi constatado que, a cada 80 metros da superfície, a temperatura no interior da Terra aumenta 2 graus Celsius. Se a temperatura ambiente na região da mina é de 23° Celsius, qual a temperatura no interior da mina num ponto a 1200 metros da superfície? (A) 15º C (B) 38º C (C) 53º C (D) 30º C (E) 61º C Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 116 Comentários 01. Resposta: E Pelo enunciado temos que, a razão constante entre variação de lucro (ΔL) e variação de quantidade (ΔQ) vendida: 𝑅 = ∆𝐿 ∆𝑄 → 𝑅 = 7000 − (−1000) 80 − 0 → 𝑅 = 8000 80 → 𝑅 = 100 Como se pretende ter um lucro maior ou igual a R$ 90.500,00, logo o lucro final tem que ser pelo menos 90.500,00 Então fazendo a variação do lucro para este valor temos: ΔL = 90500 – (-1000) = 90500 + 1000 = 91500 Como é constante a razão entre a variação de lucro (ΔL) e variação de quantidade (ΔQ) vendida, vamos usar o valor encontrado para acharmos a quantidade de peças que precisam ser produzidas: 𝑅 = ∆𝐿 ∆𝑄 → 100 = 91500 ∆𝑄 → 100∆𝑄 = 91500 → ∆𝑄 = 91500 100 → ∆𝑄 = 915 Como são em 10 dias, termos 915 x 10 = 9150 peças que deverão ser vendidas, em 10 dias, para que se obtenha como lucro pelo menos um lucro total não menor que R$ 90.500,00 02. Resposta: B Equacionando as informações temos: 3 deve ser multiplicado por t, pois depende da quantidade de tempo, e acrescentado 2,50 fixo T = 3t + 2,50 03. Resposta: D 35 = - 4x + 15 → - 4x = 20 → x = - 5 04. Resposta: E A proporção de oxigênio/tempo: 10,5 2 = 21,0 4 = 𝑥 10 4x = 210 x = 52,5 litros de oxigênio em 10 minutos para uma pessoa de 70 kg 52,5litros----70kg x-------------80kg x = 60 litros 05. Resposta: C Aplicando segundo as condições mencionadas: x = 1 f(1) = 2.1 - p f(1) = m - 1 x = 6 f(6) = 6m - 1 𝑓(6) = 7.6+4 2 = 42+4 2 = 23 ; igualando as duas equações: 23 = 6m - 1 m = 4 Como queremos m – p , temos: 2 - p = m - 1 ; igualando as duas novamente. 2 – p = 4 – 1 → p = - 1 → m – p = 4 - (- 1) = 5 06. Resposta: D Primeiramente, vamos calcular os valores de a e b: Sabendo que f(x) = y , temos que y = ax + b. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 117 * a: basta substituir os pontos T (2, 5) e V (3, 0) na equação. Assim: ( T ) 5 = a.2 + b , ou seja, 2.a + b = 5 ( I ) ( V ) 0 = a.3 + b , ou seja, 3.a + b = 0 , que fica b = – 3.a ( II ) Substituindo a equação ( II ) na equação ( I ), temos: 2.a + (– 3.a) = 5 → 2.a – 3.a = 5 → – a = 5 . (– 1) → a = – 5 Para calcular o valor de b, vamos substituir os valores de um dos pontos e o valor de a na equação. Vamos pegar o ponto V (3, 0) para facilitar os cálculos: y = a.x + b 0 = – 5.3 + b b = 15 Portanto, a função fica: y = – 5.x + 15 . Agora, precisamoscalcular a função inversa: basta trocar x por y e vice-versa. Assim: x = – 5.y + 15 5.y = – x +15 y = – x / 5 + 15/5 y = – x / 5 + 3 (função inversa) Por fim, a raiz é calculada fazendo y = 0. Assim: 0 = – x / 5 + 3 → x / 5 = 3 → x = 3 . 5 → x = 15 07. Resposta: E C(x) = 𝑥 2 + 10000 F(x) = 2 3 𝑥 F(x) ≥ C(x) 2 3 𝑥 ≥ 𝑥 2 + 10000 2 3 𝑥 − 𝑥 2 ≥ 10000 4𝑥−3𝑥 6 ≥ 10000 4𝑥−3𝑥 6 ≥ 10000 x = 10000 1 6 x ≥ 60000, como ele quer o menor valor. Substituindo no faturamento as 60000 unidades temos: F(x) = 2 3 60000 = 40.000 Portanto o resultado final é de R$ 40.000,00. 08. Resposta: C Para pertencer a uma função polinomial do 1º grau decrescente, o primeiro ponto deve estar em uma posição “mais alta” do que o 2º ponto. Vamos analisar as alternativas: ( A ) os pontos Q e R estão no 1º quadrante, mas Q está em uma posição mais baixa que o ponto R, e, assim, a função é crescente. ( B ) o ponto N está no eixo y abaixo do zero, e o ponto P está no eixo x à direita do zero, mas N está em uma posição mais baixa que o ponto P, e, assim, a função é crescente. ( D ) o ponto L está no 3º quadrante e o ponto M está no 1º quadrante, e L está em uma posição mais baixa do que o ponto M, sendo, assim, crescente. ( C ) o ponto S está no 2º quadrante e o ponto T está no 4º quadrante, e S está em uma posição mais alta do que o ponto T, sendo, assim, decrescente. 09. Resposta: A Primeiramente, vamos calcular os valores de a e b: Sabendo que f(x) = y , temos que y = ax + b. * a: basta substituir os pontos T (0, 4) e V (–1, 3) na equação. Assim: ( T ) 4 = a.0 + b , ou seja, b = 4 ( V ) 3 = a.( – 1) + b a = 4 – 3 = 1 Portanto, a função fica: y = x + 4 Por fim, a raiz é calculada fazendo y = 0. Assim: 0 = x + 4 , ou seja, x = – 4 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 118 10. Resposta: C Vamos utilizar a função T(h) = 23 + 2.h, onde T é a temperatura e h é a profundidade. Assim: A temperatura aumenta: 1200 / 80 = 15 partes Assim: 15 . 2 = 30º C Assim: 23º C + 30º C = 53º C FUNÇÃO DO 2º GRAU Chama-se função do 2º grau13, função quadrática, função polinomial do 2º grau ou função trinômio do 2º grau, toda função f de R em R definida por um polinômio do 2º grau da forma: Com a, b e c reais e a ≠ 0. Onde: a é o coeficiente de x2; b é o coeficiente de x; c é o termo independente. Exemplos y = x2 – 5x + 6, sendo a = 1, b = – 5 e c = 6 y = x2 – 16, sendo a = 1, b = 0 e c = – 16 f(x) = x2, sendo a = 1, b = 0 e c = 0 f(x) = 3x2 + 3x, sendo a = 3 , b = 3 e c = 0 Representação Gráfica da Função O gráfico da função é constituído de uma curva aberta chamada de parábola. Vejamos a trajetória de um projétil lançado obliquamente em relação ao solo horizontal, ela é uma parábola cuja concavidade está voltada para baixo. Exemplo Se a função f de R em R definida pela equação y = x2 + x. Atribuindo à variável x qualquer valor real, obteremos em correspondência os valores de y, vamos construir o gráfico da função: 13 BIANCHINI, Edwaldo; PACCOLA, Herval – Matemática Volume 1 – Editora Moderna FACCHINI, Walter – Matemática Volume Único – 1ª Edição - Editora Saraiva:1996 f(x) = ax2 + bx + c ou y = ax2 + bx + c Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 119 1) Como o valor de a > 0 a concavidade está voltada para cima; 2) -1 e 0 são as raízes de f(x); 3) c é o valor onde a curva corta o eixo y, neste caso no 0 (zero); 4) O valor do mínimo pode ser observado nas extremidades (vértice) de cada parábola: -1/2 e -1/4. Concavidade da Parábola No caso das funções definida por um polinômio do 2º grau, a parábola pode ter sua concavidade voltada para cima (a > 0) ou voltada para baixo (a < 0). A concavidade é determinada pelo valor do a (maior que zero ou menor que zero). Esta é uma característica geral para a função definida por um polinômio do 2º grau. Vértice da Parábola Toda parábola tem um ponto de ordenada máxima ou ponto de ordenada mínima, a esse ponto denominamos vértice. Dado por V (xv , yv). Eixo de Simetria É aquele que dado o domínio a imagem é a mesma. Isso faz com que possamos dizer que a parábola é simétrica a reta que passa por xv, paralela ao eixo y, na qual denominamos eixo de simetria. Vamos entender melhor o conceito analisando o exemplo: y = x2 + 2x – 3 (início do assunto). Atribuímos valores a x, achamos valores para y. Temos que: f (-3) = f (1) = 0 f (-2) = f (0) = -3 Conjunto Domínio e Imagem Toda função com Domínio nos Reais (R) que possui a > 0, sua concavidade está voltada para cima, e o seu conjunto imagem é dado por: Logo se a < 0, a concavidade estará voltada para baixo, o seu conjunto imagem é dado por: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 120 Coordenadas do Vértice da Parábola Como visto anteriormente a função apresenta como eixo de simetria uma reta vertical que intercepta o gráfico num ponto chamado de vértice. As coordenadas do vértice são dadas por: Onde: x1 e x2 são as raízes da função. Valor Máximo e Valor Mínimo - Se a > 0, o vértice é o ponto da parábola que tem ordenada mínima. Nesse caso, o vértice é chamado ponto de mínimo e a ordenada do vértice é chamada valor mínimo da função; - Se a < 0, o vértice é o ponto da parábola que tem ordenada máxima. Nesse caso, o vértice é ponto de máximo e a ordenada do vértice é chamada valor máximo da função. Exemplo Dado a função y = x2 – 2x – 3 vamos construir a tabela e o gráfico desta função, determinando também o valor máximo ou mínimo da mesma. Como a = 1 > 0, então a função possui um valor mínimo como pode ser observado pelo gráfico. O valor de mínimo ocorre para x = 1 e y = - 4. Logo o valor de mínimo é - 4 e a imagem da função é dada por: Im = { y ϵ R | y ≥ - 4}. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 121 Raízes ou Zeros da Função As raízes ou zeros da função quadrática f(x) = ax2 + bx + c são os valores de x reais tais que f(x) = 0, ou seja são valores que deixam a função nula. Com isso aplicamos o método de resolução da equação do 2º grau. ax2 + bx + c = 0 A resolução de uma equação do 2º grau é feita com o auxílio da chamada “fórmula de Bháskara”. a b x .2 , onde, = b2 – 4.a.c As raízes (quando são reais), o vértice e a intersecção com o eixo y são fundamentais para traçarmos um esboço do gráfico de uma função do 2º grau. Forma fatorada das raízes: f (x) = a (x – x1) (x – x2). Esta fórmula é muito útil quando temos as raízes e precisamos montar a sentença matemática que expresse a função. Estudo da Variação do Sinal da Função Estudar o sinal de uma função quadrática é determinar os valores reais de x que tornam a função positiva, negativa ou nula. Abaixo podemos resumir todos os valores assumidos pela função dado a e Δ (delta). Observe que: Quando Δ > 0, o gráfico corta e tangencia o eixo x em dois pontos distintos, e temos duas raízes reais distintas. Quando Δ = 0, o gráfico corta e tangencia o eixo x em um ponto e temos duas raízes iguais. Quando Δ < 0, o gráfico não corta e não tangencia o eixo x em nenhum ponto e não temos raízes reais. Exemplos 1) Considere a função quadrática representada pelo gráfico abaixo, vamos determinar a sentença matemática que a define. Resolução: Como conhecemos as raízes x1 e x2 (x1= - 4 e x2 = 0), podemos utilizar a forma fatorada: f (x) = a.[ x – (- 4)].[x – 0] ou f (x) = a(x + 4).x . O vértice da parábola é (- 2,4), temos: 4 = a.(- 2 + 4).(- 2) → a = - 1 Logo, f(x) = - 1.(x + 4).x → (- x - 4x).x → - x2 - 4x Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 122 2) Vamos determinar o valor de k para que o gráfico cartesiano de f(x) = -x2 + (k + 4). x– 5 ,passe pelo ponto (2;3). Resolução: Como x = 2 e f(x) = y = 3, temos: 3 = - (2)2 + (k + 4).2 - 5 → 3 = - 4 + 2k + 8 - 5 → 2k + 8 - 9 = 3 → 2 k - 1 = 3 → 2k = 3 + 1 → 2k = 4 → k = 2. Questões 01. (CBM/MG – Oficial Bombeiro Militar – FUMARC) Duas cidades A e B estão separadas por uma distância d. Considere um ciclista que parte da cidade A em direção à cidade B. A distância d, em quilômetros, que o ciclista ainda precisa percorrer para chegar ao seu destino em função do tempo t, em horas, é dada pela função 𝑑(𝑡) = 100−𝑡2 𝑡+1 . Sendo assim, a velocidade média desenvolvida pelo ciclista em todo o percurso da cidade A até a cidade B é igual a (A) 10 Km/h (B) 20 Km/h (C) 90 Km/h (D) 100 Km/h 02. (ESPCEX – Cadetes do Exército – Exército Brasileiro) Uma indústria produz mensalmente x lotes de um produto. O valor mensal resultante da venda deste produto é V(x)=3x²-12x e o custo mensal da produção é dado por C(x)=5x²-40x-40. Sabendo que o lucro é obtido pela diferença entre o valor resultante das vendas e o custo da produção, então o número de lotes mensais que essa indústria deve vender para obter lucro máximo é igual a (A) 4 lotes. (B) 5 lotes. (C) 6 lotes. (D) 7 lotes. (E) 8 lotes. 03. (IPEM – Técnico em Metrologia e Qualidade – VUNESP) A figura ilustra um arco decorativo de parábola AB sobre a porta da entrada de um salão: Considere um sistema de coordenadas cartesianas com centro em O, de modo que o eixo vertical (y) passe pelo ponto mais alto do arco (V), e o horizontal (x) passe pelos dois pontos de apoio desse arco sobre a porta (A e B). Sabendo-se que a função quadrática que descreve esse arco é f(x) = – x²+ c, e que V = (0; 0,81), pode- se afirmar que a distância 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ , em metros, é igual a (A) 2,1. (B) 1,8. (C) 1,6. (D) 1,9. (E) 1,4. 04. (Polícia Militar/MG – Soldado – Polícia Militar) A interseção entre os gráficos das funções y = - 2x + 3 e y = x² + 5x – 6 se localiza: (A) no 1º e 2º quadrantes (B) no 1º quadrante (C) no 1º e 3º quadrantes (D) no 2º e 4º quadrantes Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 123 Comentários 01. Resposta: A Vamos calcular a distância total, fazendo t = 0: 𝑑(0) = 100−02 0+1 = 100𝑘𝑚 Agora, vamos substituir na função: 0 = 100−𝑡2 𝑡+1 100 – t² = 0 – t² = – 100 . (– 1) t² = 100 𝑡 = √100 = 10𝑘𝑚/ℎ 02. Resposta: D L(x) = 3x² - 12x-5x² + 40x + 40 L(x) = - 2x² + 28x + 40 𝑥𝑚á𝑥𝑖𝑚𝑜 = − 𝑏 2𝑎 = − 28 −4 = 7 𝑙𝑜𝑡𝑒𝑠 03. Resposta: B C = 0,81, pois é exatamente a distância de V f(x) = - x² + 0,81 0 = - x² + 0,81 x² = 0,81 x = 0,9 A distância AB é 0,9 + 0,9 = 1,8 04. Resposta: A - 2x + 3 = x² + 5x - 6 x² + 7x - 9 = 0 = 49 + 36 = 85 𝑥 = −7 ± √85 2 𝑥1 = −7 + 9,21 2 = 1,105 𝑥2 = −7 − 9,21 2 = −8,105 Para x=1,105 y = - 2 . 1,105 + 3 = 0,79 Para x = - 8,105 y = 19,21 Então a interseção ocorre no 1º e no 2º quadrante. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 124 PONTO – RETA E PLANO Ao estudo das figuras em um só plano chamamos de Geometria Plana. A Geometria estuda, basicamente, os três princípios fundamentais (ou também chamados de “entes primitivos”) que são: Ponto, Reta e Plano. Estes três princípios não tem definição e nem dimensão (tamanho). Para representar um ponto usamos. e para dar nome usamos letras maiúsculas do nosso alfabeto. Exemplo: . A (ponto A). Para representar uma reta usamos ↔ e para dar nome usamos letras minúsculas do nosso alfabeto ou dois pontos por onde esta reta passa. Exemplo: t ( reta t ou reta 𝐴𝐵 ⃡ ). Para representar um plano usamos uma figura chamada paralelogramo e para dar nome usamos letras minúsculas do alfabeto grego (α, β, π, θ,...). Exemplo: Semiplano: toda reta de um plano que o divide em outras duas porções as quais denominamos de semiplano. Observe a figura: Partes de uma reta Estudamos, particularmente, duas partes de uma reta: - Semirreta: é uma parte da reta que tem origem em um ponto e é infinita. Exemplo: (semirreta 𝐴𝐵 ), tem origem em A e passa por B. 2.8 GEOMETRIA PLANA 2.8.1 Conceitos fundamentais. 2.8.2 Polígonos: definições, elementos, diagonais, ângulo interno e ângulo externo; 2.8.3 Triângulos: conceito, elementos e classificação; medianas e baricentro; bissetrizes e incentro; alturas e ortocentro; mediatrizes e circuncentro; 2.8.4 Quadriláteros: definição, elementos, propriedades e consequências; 2.8.5 Círculo e circunferência: definição e diferenciação; propriedades de arcos, ângulos e cordas; relações métricas. 2.8.6 Segmentos proporcionais. 2.8.7 Feixe de paralelas. 2.8.8 Teorema de Tales. 2.8.9 Congruência e semelhança de triângulos. 2.8.10 Relações métricas no triângulo retângulo. 2.8.11 Relações métricas em um triângulo qualquer. 2.8.12 Projeção ortogonal. 2.8.13 Transformações geométricas elementares: translação, rotação e simetria. 2.8.14 Razões trigonométricas no triângulo retângulo. 2.8.15 Razões trigonométricas em um triângulo qualquer. 2.8.16 Cálculo de perímetro. 2.8.17 Comprimento de circunferência. 2.8.18 Áreas de superfícies planas. 2.8.19 Polígonos regulares. 2.8.20 Medidas de comprimento, de área, de capacidade e de volume: transformações. 2.8.21 Volume de paralelepípedo reto retângulo. 2.8.22 Resolução de problemas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 125 - Segmento de reta: é uma parte finita (tem começo e fim) da reta. Exemplo: (segmento de reta 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ ). Observação: 𝐴𝐵 ≠ 𝐵𝐴 e 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ = 𝐵𝐴̅̅ ̅̅ . POSIÇÃO RELATIVA ENTRE RETAS - Retas concorrentes: duas retas são concorrentes quando se interceptam em um ponto. Observe que a figura abaixo as retas c e d se interceptam no ponto B. - Retas paralelas: são retas que por mais que se prolonguem nunca se encontram, mantêm a mesma distância e nunca se cruzam. O ângulo de inclinação de duas ou mais retas paralelas em relação a outra é sempre igual. Indicamos retas paralelas a e b por a // b. - Retas coincidentes: duas retas são coincidentes se pertencem ao mesmo plano e possuem todos os pontos em comum. - Retas perpendiculares: são retas concorrentes que se cruzam num ponto formando entre si ângulos de 90º ou seja ângulos retos. PARALELISMO Ângulos formados por duas retas paralelas com uma transversal Lembre-se: Retas paralelas são retas que estão no mesmo plano e não possuem ponto em comum. Vamos observar a figura abaixo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 126 Ângulos colaterais internos: (colaterais = mesmo lado) A soma dos ângulos 4 e 5 é igual a 180°. A soma dos ângulos 3 e 6 é igual a 180° Ângulos colaterais externos: A soma dos ângulos 2 e 7 é igual a 180° A soma dos ângulos 1 e 8 é igual a 180° Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 127 Ângulos alternos internos: (alternos = lados diferentes) Os ângulos 4 e 6 são congruentes (iguais) Os ângulos 3 e 5 são congruentes (iguais) Ângulos alternos externos: Os ângulos 1 e 7 são congruentes (iguais) Os ângulos 2 e 8 são congruentes (iguais) Ângulos correspondentes: são ângulos que ocupam uma mesma posição na reta transversal, um na região interna e o outro na região externa. Os ângulos 1 e 5 são congruentes (iguais) Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 128 Os ângulos 2 e 6 são congruentes (iguais) os ângulos 3 e 7 são congruentes (iguais) os ângulos 4 e 8 são congruentes (iguais) Questões 01. Na figura abaixo, o valor de x é: (A) 10° (B) 20° (C) 30° (D) 40° (E) 50° 02. O valor de x na figura seguinte, em graus, é: (A) 32° (B) 32° 30’ (C) 33° (D) 33° 30’ (E) 34° Apostila geradaespecialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 129 03. Na figura abaixo, sabendo que o ângulo  é reto, o valor de 𝛼 é: (A) 20° (B) 30° (C) 40° (D) 50° (E) 60° 04. Qual é o valor de x na figura abaixo? (A) 100° (B) 60° (C) 90° (D) 120° (E) 110° 05. Na figura seguinte, o valor de x é: (A) 20° (B) 22° (C) 24° (D) 26° (E) 28° 06. (Pref. de Curitiba – Docência I – NC-UFPR) Sabendo que as retas r e s da figura ao lado são paralelas, o valor, em graus, de α - β é: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 130 (A) 12 (B) 15 (C) 20 (D) 30 Comentários 01. Resposta: E. Na figura, os ângulos assinalados são correspondentes, portanto são iguais. x + 2x + 30° = 180° 3x = 180°- 30° 3x = 150° x = 150° : 3 x = 50° 02. Resposta: B. Na figura dada os ângulos 47° e 2x – 18° são correspondentes e, portanto tem a mesma medida, então: 2x – 18° = 47° → 2x = 47° + 18° → 2x = 65° → x = 65°: 2 x = 32° 30’ 03. Resposta: C. Precisamos traçar uma terceira reta pelo vértice A paralela às outras duas. Os ângulos são dois a dois iguais, portanto 𝛼 = 40° 04. Resposta: A. Aqui também precisamos traçar um terceira reta pelo vértice. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 131 x = 80° + 20° → x = 100° Obs.: neste tipo de figura, o ângulo do meio sempre será a soma dos outros dois. 05. Resposta: D. Os ângulos assinalados na figura, x + 20° e 4x + 30°, são colaterais internos, portanto a soma dos dois é igual a 180°. x + 20° + 4x + 30° = 180° → 5x + 50° = 180° → 5x = 180° - 30° → 5x = 130° x = 130° : 5 → x = 26° 06. Resposta: D. O ângulo oposto a 138º vale 138º também, para saber o valor de α é só subtrair 138-54 = 84º. O ângulo oposto a 54º vale 54º também. Só subtrair agora α - β = 84-54=30º. QUADRILÁTEROS Quadrilátero é todo polígono com as seguintes propriedades: - Tem 4 lados. - Tem 2 diagonais. - A soma dos ângulos internos Si = 360º - A soma dos ângulos externos Se = 360º Observação: é o único polígono em que Si = Se No quadrilátero acima, observamos alguns elementos geométricos: - Os vértices são os pontos: A, B, C e D. - Os ângulos internos são A, B, C e D. - Os lados são os segmentos: AB̅̅ ̅̅ , BC̅̅̅̅ , CD̅̅̅̅ e AD̅̅ ̅̅ . Observação: Ao unir os vértices opostos de um quadrilátero qualquer, obtemos sempre dois triângulos e como a soma das medidas dos ângulos internos de um triângulo é 180 graus, concluímos que a soma dos ângulos internos de um quadrilátero é igual a 360 graus. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 132 Quadriláteros Notáveis: Trapézio: É todo quadrilátero tem dois paralelos. - AB̅̅ ̅̅ é paralelo a CD̅̅̅̅ Os trapézios podem ser: - Retângulo: dois ângulos retos. - Isósceles: lados não paralelos congruentes (iguais). - Escaleno: os quatro lados diferentes. Paralelogramo: É o quadrilátero que tem lados opostos paralelos. Num paralelogramo, os ângulos opostos são congruentes e os lados apostos também são congruentes. - AB̅̅ ̅̅ //CD̅̅̅̅ e AD̅̅ ̅̅ //BC̅̅̅̅ - AB̅̅ ̅̅ = CD̅̅̅̅ e AD̅̅ ̅̅ = BC̅̅̅̅ (lados opostos iguais) -  = Ĉ e B̂ = D̂ (ângulos opostos iguais) - AC̅̅̅̅ ≠ BD̅̅ ̅̅ (duas diagonais diferentes) Os paralelogramos mais importantes recebem nomes especiais: - Losango: 4 lados congruentes - Retângulo: 4 ângulos retos (90 graus) - Quadrado: 4 lados congruentes e 4 ângulos retos. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 133 Observações: - No retângulo e no quadrado as diagonais são congruentes (iguais) - No losango e no quadrado as diagonais são perpendiculares entre si (formam ângulo de 90°) e são bissetrizes dos ângulos internos (dividem os ângulos ao meio). Fórmulas da área dos quadriláteros: 1 - Trapézio: A = (B+b).h 2 , onde B é a medida da base maior, b é a medida da base menor e h é medida da altura. 2 - Paralelogramo: A = b.h, onde b é a medida da base e h é a medida da altura. 3 - Retângulo: A = b.h 4 - Losango: A = D.d 2 , onde D é a medida da diagonal maior e d é a medida da diagonal menor. 5 - Quadrado: A = l2, onde l é a medida do lado. Exemplos 01. Determine a medida dos ângulos indicados: a) b) c) Resolução 01. Respostas: a = 70º; b = 162º e c = 18º. a) x + 105° + 98º + 87º = 360º x + 290° = 360° x = 360° - 290° x = 70º b) x + 80° + 82° = 180° x + 162° = 180° x = 180º - 162º x = 18° 18º + 90º + y + 90º = 360° y + 198° = 360° y = 360º - 198° y = 162º c) 3a / 2 + 2a + a / 2 + a = 360º (3a + 4a + a + 2a) / 2 = 720° /2 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 134 10a = 720º a = 720° / 10 a = 72° 72° + b + 90° = 180° b + 162° = 180° b = 180° - 162° b = 18°. Questões 01. Com relação aos quadriláteros, assinale a alternativa incorreta: (A) Todo quadrado é um trapézio. (B) Todo retângulo é um paralelogramo. (C) Todo quadrado é um losango. (D) Todo trapézio é um paralelogramo. (E) Todo losango é um paralelogramo. 02. Na figura, ABCD é um trapézio isósceles, onde AD = 4, CD = 1, A = 60° e a altura vale 2√3. A área desse trapézio é (A) 4. (B) (4√3)/3. (C) 5√3. (D) 6√3. (E) 7. 03. A figura abaixo é um trapézio isósceles, onde a, b, c representam medidas dos ângulos internos desse trapézio. Determine a medida de a, b, c. (A) a = 63°, b = 117° e c = 63° (B) a = 117°, b = 63° e c = 117° (C) a = 63°, b = 63° e c = 117° (D) a = 117°, b = 117° e c = 63° (E) a = b = c = 63° 04. Sabendo que x é a medida da base maior, y é a medida da base menor, 5,5 cm é a medida da base média de um trapézio e que x - y = 5 cm, as medidas de x e y são, respectivamente: (A) 3 e 8 (B) 5 e 6 (C) 4 e 7 (D) 6 e 5 (E) 8 e 3 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 135 05. (Câmara de Sumaré – Escriturário – VUNESP/2017) A figura, com dimensões indicadas em centímetros, mostra um painel informativo ABCD, de formato retangular, no qual se destaca a região retangular R, onde x > y. Sabendo-se que a razão entre as medidas dos lados correspondentes do retângulo ABCD e da região R é igual a 5/2, é correto afirmar que as medidas, em centímetros, dos lados da região R, indicadas por x e y na figura, são, respectivamente, (A) 80 e 64. (B) 80 e 62. (C) 62 e 80. (D) 60 e 80. (E) 60 e 78. Comentários 01. Resposta: D. Trata-se de uma pergunta teórica. a) V → o quadrado tem dois lados paralelos, portanto é um trapézio. b) V → o retângulo tem os lados opostos paralelos, portanto é um paralelogramo. c) V → o quadrado tem os lados opostos paralelos e os 4 lados congruentes, portanto é um losango. d) F e) V → o losango tem lados opostos paralelos, portanto é um paralelogramo. 02. Resposta: D. De acordo com e enunciado, temos: - sen60º = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 → √3 2 = ℎ 4 → 2h = 4√3 → h = 2√3 - cos60º = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 → 1 2 = 𝑥 4 → 2x = 4 → x = 2 - base maior AB = x + 1 + x = 2 + 1 + 2 = 5 - base menor CD = 1 A = (𝐵+𝑏).ℎ 2 → A = (5+1).2√3 2 → A = 6√3 03. Resposta: C. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 136 Em um trapézio isósceles como o da figura, os ângulos da base são congruentes e os ângulos superiores também são congruentes. E a soma de uma superior mais um da base é igual a 180°. c = 117° a + 117° = 180° a = 180° - 117° a = 63° b = 63° 04. Resposta: E. x + y = 11 x - y = 5 _________ 2x + 0 = 16 2x = 16/2 x = 8 x + y = 11 8 + y = 11 y = 11 – 8 y = 3 05. Resposta: A. Pelo critério de razões temos: 200/x = 5/2 5x = 400 x = 400/5 x = 80 160/y = 5/2 5y= 320 y = 320/5 y = 64 CIRCUNFERÊNCIA E CÍRCULO Circunferência: A circunferência éo lugar geométrico de todos os pontos de um plano que estão localizados a uma mesma distância r de um ponto fixo denominado o centro da circunferência. Esta talvez seja a curva mais importante no contexto das aplicações. Círculo: (ou disco) é o conjunto de todos os pontos de um plano cuja distância a um ponto fixo O é menor ou igual que uma distância r dada. Quando a distância é nula, o círculo se reduz a um ponto. O círculo é a reunião da circunferência com o conjunto de pontos localizados dentro da mesma. No gráfico acima, a circunferência é a linha de cor verde escuro que envolve a região verde claro, enquanto o círculo é toda a região pintada de verde reunida com a circunferência. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 137 Pontos interiores de um círculo e exteriores a um círculo Pontos interiores: Os pontos interiores de um círculo são os pontos do círculo que não estão na circunferência. Pontos exteriores: Os pontos exteriores a um círculo são os pontos localizados fora do círculo. Raio, Corda e Diâmetro Raio: Raio de uma circunferência (ou de um círculo) é um segmento de reta com uma extremidade no centro da circunferência (ou do círculo) e a outra extremidade num ponto qualquer da circunferência. Na figura abaixo, os segmentos de reta OA̅̅ ̅̅ , OB̅̅ ̅̅ e OC̅̅̅̅ são raios. Corda: Corda de uma circunferência é um segmento de reta cujas extremidades pertencem à circunferência (ou seja, um segmento que une dois pontos de uma circunferência). Na figura abaixo, os segmentos de reta AC̅̅̅̅ e DE̅̅ ̅̅ são cordas. Diâmetro: Diâmetro de uma circunferência (ou de um círculo) é uma corda que passa pelo centro da circunferência. Observamos que o diâmetro é a maior corda da circunferência. Na figura abaixo, o segmento de reta AC̅̅̅̅ é um diâmetro. Posições relativas de uma reta e uma circunferência Reta secante: Uma reta é secante a uma circunferência se essa reta intercepta a circunferência em dois pontos quaisquer, podemos dizer também que é a reta que contém uma corda. Reta tangente: Uma reta tangente a uma circunferência é uma reta que intercepta a circunferência em um único ponto P. Este ponto é conhecido como ponto de tangência ou ponto de contato. Na figura ao lado, o ponto P é o ponto de tangência e a reta que passa pelos pontos E e F é uma reta tangente à circunferência. Reta externa (ou exterior): é uma reta que não tem ponto em comum com a circunferência. Na figura abaixo a reta t é externa. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 138 Propriedades das secantes e tangentes Se uma reta s, secante a uma circunferência de centro O, intercepta a circunferência em dois pontos distintos A e B e se M é o ponto médio da corda AB, então o segmento de reta OM é perpendicular à reta secante s. Se uma reta s, secante a uma circunferência de centro O, intercepta a circunferência em dois pontos distintos A e B, a perpendicular às retas que passam pelo centro O da circunferência, passa também pelo ponto médio da corda AB. Seja OP um raio de uma circunferência, onde O é o centro e P um ponto da circunferência. Toda reta perpendicular ao raio OP é tangente à circunferência no ponto de tangência P. Toda reta tangente a uma circunferência é perpendicular ao raio no ponto de tangência. Posições relativas de duas circunferências Reta tangente comum: Uma reta que é tangente a duas circunferências ao mesmo tempo é denominada uma tangente comum. Há duas possíveis retas tangentes comuns: a interna e a externa. Ao traçar uma reta ligando os centros de duas circunferências no plano, esta reta separa o plano em dois semiplanos. Se os pontos de tangência, um em cada circunferência, estão no mesmo semiplano, temos uma reta tangente comum externa. Se os pontos de tangência, um em cada circunferência, estão em semiplanos diferentes, temos uma reta tangente comum interna. Circunferências internas: Uma circunferência C1 é interna a uma circunferência C2, se todos os pontos do círculo C1 estão contidos no círculo C2. Uma circunferência é externa à outra se todos os seus pontos são pontos externos à outra. Circunferências concêntricas: Duas ou mais circunferências com o mesmo centro, mas com raios diferentes são circunferências concêntricas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 139 Circunferências tangentes: Duas circunferências que estão no mesmo plano, são tangentes uma à outra, se elas são tangentes à mesma reta no mesmo ponto de tangência. As circunferências são tangentes externas uma à outra se os seus centros estão em lados opostos da reta tangente comum e elas são tangentes internas uma à outra se os seus centros estão do mesmo lado da reta tangente comum. Circunferências secantes: são aquelas que possuem somente dois pontos distintos em comum. Segmentos tangentes: Se AP e BP são segmentos de reta tangentes à circunferência nos ponto A e B, então esses segmentos AP e BP são congruentes. ÂNGULOS (OU ARCOS) NA CIRCURFERÊNCIA Ângulo central: é um ângulo cujo vértice coincide com o centro da circunferência. Este ângulo determina um arco na circunferência, e a medida do ângulo central e do arco são iguais. O ângulo central determina na circunferência um arco 𝐴�̂� e sua medida é igual a esse arco. α = AB̂ Ângulo Inscrito: é um ângulo cujo vértice está sobre a circunferência. O ângulo inscrito determina na circunferência um arco 𝐴�̂� e sua medida é igual à metade do arco. α = AB̂ 2 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 140 Ângulo Excêntrico Interno: é formado por duas cordas da circunferência. O ângulo excêntrico interno determina na circunferência dois arcos AB e CD e sua medida é igual à metade da soma dos dois arcos. α = AB̂ + CD̂ 2 Ângulo Excêntrico Externo: é formado por duas retas secantes à circunferência. O ângulo excêntrico externo determina na circunferência dois arcos 𝐴�̂� e 𝐶�̂� e sua medida é igual à metade da diferença dos dois arcos. α = AB̂ − CD̂ 2 Questões 01. O valor de x na figura abaixo é: (A) 90° (B) 92° (C) 96° (D) 98° (E) 100° 02. Na figura abaixo, qual é o valor de y? Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 141 (A) 30° (B) 45° (C) 60° (D) 35° (E) 25° 03. Na figura seguinte, a medida do ângulo x, em graus, é: (A) 80° (B) 82° (C) 84° (D) 86° (E) 90° 04. A medida do arco x na figura abaixo é: (A) 15° (B) 20° (C) 25° (D) 30° (E) 45° 05. Uma reta é tangente a uma circunferência quando: (A) tem dois pontos em comum. (B) tem três pontos em comum. (C) não tem ponto em comum. (D) tem um único ponto em comum. (E) nda Comentários 01. Resposta: B. O ângulo dado na figura (46°) é um ângulo inscrito, portanto é igual à metade do arco x: 46° = 𝑥 2 x = 46°.2 x = 92° 02. Resposta: D. O ângulo da figura é um ângulo excêntrico externo, portanto é igual à metade da diferença dos dois arcos dados. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 142 𝑦 = 110°−40° 2 𝑦 = 70° 2 = 35° 03. Resposta: C. O ângulo x é um ângulo excêntrico interno, portanto é igual à metade da soma dos dois arcos. 𝑥 = 108°+60° 2 𝑥 = 168° 2 = 84° 04. Resposta: A. O ângulo de 55 é um ângulo excêntrico interno, portanto é igual à metade da soma dos dois arcos. 55° = 95°+𝑥 2 55°. 2 = 95° + 𝑥 110° − 95° = 𝑥 𝑥 = 15° 05. Resposta: D. Questão teórica MEDIDAS DE ARCOS E ÂNGULOS Arcos (e ângulos) na circunferência Se forem tomados dois pontos A e B sobre uma circunferência, ela ficará dividida em duas partes chamadas arcos. Estes dois pontos A e B são as extremidades dos arcos. Usamos a seguinte representação:AB. Observação: quando A e B são pontos coincidentes, um arco é chamado de nulo e o outro arco de uma volta. Unidades de medidas de arcos (e ângulos) I) Grau: para medir ângulos a circunferência foi dividida em 360° partes iguais, e cada uma dessas partes passou a ser chamada de 1 grau (1°). 1° = 1 360 (𝑢𝑚 𝑡𝑟𝑒𝑧𝑒𝑛𝑡𝑜𝑠 𝑒 𝑠𝑒𝑠𝑠𝑒𝑛𝑡𝑎 𝑎𝑣𝑜𝑠) 𝑑𝑒 𝑐𝑖𝑟𝑐𝑢𝑛𝑓𝑒𝑟ê𝑛𝑐𝑖𝑎. Submúltiplos do grau O grau tem dois submúltiplos (medidas menores que o grau). São o minuto e o segundo, de forma que: 1° = 60′ ou seja 1 minutos é igual a 1/60 do grau. 1’ = 60” ou seja 1 segundo é igual a 1/60 do minuto. II) Radiano A medida de um arco, em radianos, é a razão (divisão) entre o comprimento do arco e o raio da circunferência sobre a qual está arco está determinado. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 143 Sendo α o ângulo (ou arco), r o raio e l o comprimento do arco, temos: α = l r O arco l terá seu comprimento máximo (ou maior) quando for igual ao comprimento total de uma circunferência (C = 2πr – fórmula do comprimento da circunferência), ou seja lmáximo = C → lmax = 2πr. Então, o valor máximo do ângulo α em radianos será: α = 2πr r ==> α = 2π rad Observação: uma volta na circunferência é igual a 360° ou 2π rad. Conversões - graus para radianos: para converter grau para radianos usamos uma regra de três simples. Exemplo: Converter 150° para radianos. 180° π rad 150° x rad 180° 150° = π x 180𝑥 = 150𝜋 x = 150π 180 (simplificando) x = 5π 6 rad - radianos para graus: basta substituir o π por 180°. Exemplo: Converter 3π 2 rad para graus (ou podemos usar regra de três simples também). 3𝜋 2 = 3.180 2 = 540 2 = 270° Questões 01. Um ângulo de 120° equivale a quantos radianos? (A) 7𝜋 6 𝑟𝑎𝑑 (B) 5𝜋 6 𝑟𝑎𝑑 (C) 𝜋 6 𝑟𝑎𝑑 (D) 𝜋 3 𝑟𝑎𝑑 (E) 2𝜋 3 𝑟𝑎𝑑 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 144 02. Um ângulo de 5𝜋 4 rad equivale a quantos graus? (A) 180° (B) 210° (C) 300° (D) 270° (E) 225° 03. (FUVEST) Quantos graus, mede aproximadamente, um arco de 0,105 rad? (usar π = 3,14) (A) 6° (B) 5° (C) 4° (D) 3° (E) 2° Comentários 01. Resposta: E. 180° π rad 120° x rad 180° 120° = 𝜋 𝑥 180x = 120π 𝑥 = 120𝜋 180 (simplificando) 𝑥 = 2𝜋 3 𝑟𝑎𝑑 02. Resposta: E. 5𝜋 4 = 5.180° 4 = 900° 4 = 225° 03. Resposta: A. Neste caso, usamos regra de três: 180° π rad x 0,105 rad 180° 𝑥 = 𝜋 0,105 π.x = 180°.0,105 3,14x = 18,9 x = 18,9 : 3,14 ≅ 6,01 x ≅ 6° RELAÇÕES MÉTRICAS NA CIRCUNFERÊNCIA (OU POTÊNCIA DE PONTO) Numa circunferência de centro o e raio r temos as seguintes definições: a) Corda: segmento que une dois pontos quaisquer de uma circunferência. b) Diâmetro: é qualquer corda que passa pelo centro de uma circunferência. É a maior corda possível. A medida do diâmetro é igual ao dobro do raio. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 145 Posições de reta em relação a uma circunferência: a) Reta secante: é uma reta que tem dois pontos em comum com a circunferência. b) Reta tangente: é uma reta que tem um único ponto em comum com a circunferência. c) Reta exterior (ou externa): é uma reta que não tem pontos em comum com a circunferência. Relação métrica em uma circunferência (ou potência de ponto) é uma característica do ponto em relação à circunferência, e portanto não depende da reta escolhida, desde que intercepte a circunferência. E é importante destacar: I) Duas cordas: sendo AB e CD duas cordas e P o ponto de intersecção, temos: II) Duas secantes: sendo PD e PB duas secantes e P o ponto de intersecção, temos: III) Secante e tangente: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 146 Questões 01. (CESGRANRIO) Na figura a seguir, AB = 8 cm, BC = 10 cm, AD = 4 cm e o ponto O é o centro da circunferência. O perímetro do triângulo AOC mede, em centímetros: (A) 36 (B) 45 (C) 48 (D) 50 (E) 54 02. (FUVEST) O valor de x na figura abaixo é: (A) 20/3 (B) 3/5 (C) 1 (D) 4 (E) 15 03. De um ponto exterior a uma circunferência são traçadas uma tangente e uma secante, conforme a figura seguinte. A tangente AB̅̅ ̅̅ mede 10 m e as medidas AC̅̅̅̅ e CD̅̅̅̅ são iguais. Assim, o comprimento da secante AD̅̅ ̅̅ é igual a: (A) 10 m (B) 5√2 m (C) 10√2 m (D) 15√2 m (E) 15 m Comentários 01. Resposta: E. Para calcular o perímetro do triângulo, temos que calcular o raio r da circunferência. Temos que prolongar o segmento AO até interceptar a circunferência, determinando um ponto E. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 147 De acordo com as relações, temos: AD.AE = AB.AC 4.(4 + 2r) = 8(10 + 8) 16 + 8r = 8.18 8r = 144 – 16 8r = 128 r = 128/8 r = 16. Então: AO = 4 + 16 = 20 OC = 16 AC = 18 Perímetro = 20 + 16 + 18 = 54 02. Resposta: B. De acordo com a relação entre duas cordas: x.10 = 2.3 10x = 6 x = 6 10 = 3 5 03. Resposta: C. 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 2 = 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ . 𝐴𝐷̅̅ ̅̅ 102 = x.2x 100 = 2x2 x2 = 100/2 x2 = 50 x = √50 x = 5√2 AD̅̅ ̅̅ = 2x AD̅̅ ̅̅ = 2.5√2 AD̅̅ ̅̅ = 10√2 m TEOREMA DE TALES - Feixe de paralelas: é todo conjunto de três ou mais retas e paralelas entre si. - Transversal: é qualquer reta que intercepta todas as retas de um feixe de paralelas. - Teorema de Tales14: Se duas retas são transversais de um feixe de retas paralelas então a razão entre as medidas de dois segmentos quaisquer de uma delas é igual à razão entre as medidas dos segmentos correspondentes da outra. 14 SOUZA, Joamir Roberto; PATARO, Patricia Moreno – Vontade de Saber Matemática 6º Ano – FTD – 2ª edição – São Paulo: 2012 www.jcpaiva.net/ conteudoonline.objetivo.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 148 r//s//t//u (// → símbolo de paralelas); a e b são retas transversais. Então, temos que os segmentos correspondentes são proporcionais. 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 𝐸𝐹̅̅ ̅̅ = 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ 𝐹𝐺̅̅ ̅̅ = 𝐶𝐷̅̅ ̅̅ 𝐺𝐻̅̅ ̅̅ = 𝐴𝐷̅̅ ̅̅ 𝐸𝐻̅̅ ̅̅ = ⋯. Teorema da bissetriz interna “Em todo triângulo a bissetriz de um ângulo interno divide o lado oposto em dois segmentos proporcionais ao outros dois lados do triângulo”. Teorema da bissetriz externa Se a bissetriz BE de um ângulo externo de um triângulo ABC, não isósceles, intercepta a reta suporte do lado oposto, então a bissetriz determina nessa reta dois segmentos proporcionais (AE̅̅̅̅ e CE̅̅̅̅ ) aos lados adjacentes (AB̅̅ ̅̅ e BC̅̅̅̅ ) ao ângulo interno. Questões 01. (Pref. de Fortaleza – Matemática – Pref. de Fortaleza) Na figura abaixo, as retas são paralelas. Sabendo que o valor de x é: (A) 3 (B) 2 (C) 4 (D) 5 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 149 02. Na figura abaixo, qual é o valor de x? (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 (E) 7 03. Calcular o valor de x na figura abaixo. (A) 6 (B) 5 (C) 4 (D) 3 (E) 2 04. Os valores de x e y, respectivamente, na figura seguinte é: (A) 30 e 8 (B) 8 e 30 (C) 20 e 10 (D) 10 e 20 (E) 5 e 25 05. Na figura abaixo, qual é o valor de x? Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 150 (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 (E) 7 Comentários 01. Resposta: B. 5/10 = (5-x)/3x 15x = 50 - 10x 25x = 50 x = 2 02. Resposta: B. 2𝑥 − 3 𝑥 + 2 = 5 6 6.(2x – 3) = 5(x + 2) 12x – 18 = 5x + 10 12x – 5x = 10 + 18 7x = 28 x = 28 : 7 = 4 03. Resposta: A.10 30 = 𝑥 18 30x = 10.18 30x = 180 x = 180 : 30 = 6 04. Resposta: A. 𝑥 45 = 20 30 3x = 45.2 3x = 90 x = 90 : 3 = 30 𝑦 30 = 12 45 45y = 12.30 45y = 360 y = 360 : 45 = 8 05. Resposta: D. 𝑥−3 𝑥−2 = 𝑥 𝑥+2 (x – 3). (x + 2) = x.(x – 2) x2 + 2x – 3x – 6 = x2 – 2x -x – 6 = - 2x -x + 2x = 6 → x = 6 TRIÂNGULOS Triângulo é um polígono de três lados. É o polígono que possui o menor número de lados. É o único polígono que não tem diagonais. Todo triângulo possui alguns elementos e os principais são: vértices, lados, ângulos, alturas, medianas e bissetrizes. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 151 1. Vértices: A, B e C. 2. Lados: AB̅̅ ̅̅ ,BC̅̅̅̅ e AC̅̅̅̅ . 3. Ângulos internos: a, b e c. Altura: É um segmento de reta traçada a partir de um vértice de forma a encontrar o lado oposto ao vértice formando um ângulo reto. BH̅̅ ̅̅ é uma altura do triângulo. Mediana: É o segmento que une um vértice ao ponto médio do lado oposto. BM̅̅ ̅̅ é uma mediana. Bissetriz: É a semirreta que divide um ângulo em duas partes iguais. O ângulo B̂ está dividido ao meio e neste caso Ê = Ô. Ângulo Interno: Todo triângulo possui três ângulos internos, na figura são Â, B̂ e Ĉ Ângulo Externo: É formado por um dos lados do triângulo e pelo prolongamento do lado adjacente a este lado, na figura são D̂, Ê e F̂ (na cor em destaque). Classificação O triângulo pode ser classificado de duas maneiras: 1- Quanto aos lados: Triângulo Equilátero: Os três lados têm medidas iguais, m(AB̅̅ ̅̅ ) = m(BC̅̅̅̅ ) = m(AC̅̅̅̅ ) e os três ângulos iguais. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 152 Triângulo Isósceles: Tem dois lados com medidas iguais, m(AB̅̅ ̅̅ ) = m(AC̅̅̅̅ ) e dois ângulos iguais. Triângulo Escaleno: Todos os três lados têm medidas diferentes, m(AB̅̅ ̅̅ ) ≠ m(AC̅̅̅̅ ) ≠ m(BC̅̅̅̅ ) e os três ângulos diferentes. 2 - Quanto aos ângulos: Triângulo Acutângulo: Todos os ângulos internos são agudos, isto é, as medidas dos ângulos são menores do que 90º. Triângulo Obtusângulo: Um ângulo interno é obtuso, isto é, possui um ângulo com medida maior do que 90º. Triângulo Retângulo: Possui um ângulo interno reto (90° graus). Propriedade dos ângulos 1- Ângulos Internos: a soma dos três ângulos internos de qualquer triângulo é igual a 180°. a + b + c = 180º Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 153 2- Ângulos Externos: Consideremos o triângulo ABC onde as letras minúsculas representam os ângulos internos e as respectivas letras maiúsculas os ângulos externos. Temos que em todo triângulo cada ângulo externo é igual à soma de dois ângulos internos apostos.  = b̂ + ĉ; B̂ = â + ĉ e Ĉ = â + b̂ Semelhança de triângulos Dois triângulos são semelhantes se tiverem, entre si, os lados correspondentes proporcionais e os ângulos congruentes (iguais). Dados os triângulos acima, onde: AB̅̅ ̅̅ DE̅̅ ̅̅ = BC̅̅̅̅ EF̅̅̅̅ = AC̅̅̅̅ DF̅̅̅̅ e  = D̂ B̂ = Ê Ĉ = F̂, então os triângulos ABC e DEF são semelhantes e escrevemos ABC~DEF. Critérios de semelhança 1- Dois ângulos congruentes: Se dois triângulos tem, entre si, dois ângulos correspondentes congruentes iguais, então os triângulos são semelhantes. Nas figuras ao lado:  = D̂ e Ĉ = F̂ então: ABC ~ DEF 2- Dois lados congruentes: Se dois triângulos tem dois lados correspondentes proporcionais e os ângulos formados por esses lados também são congruentes, então os triângulos são semelhantes. Nas figuras ao lado: AB̅̅ ̅̅ EF̅̅̅̅ = BC̅̅̅̅ FG̅̅̅̅ → 6 3 = 8 4 = 2 então: ABC ~ EFG Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 154 3- Três lados proporcionais: Se dois triângulos têm os três lados correspondentes proporcionais, então os triângulos são semelhantes. Nas figuras ao lado: 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 𝑅𝑇̅̅ ̅̅ = 𝐴𝐵̅̅ ̅̅ 𝑅𝑆̅̅̅̅ = 𝐵𝐶̅̅ ̅̅ 𝑆𝑇̅̅̅̅ → 3 1,5 = 5 2,5 = 4 2 = 2 então: ABC ~ RST Observação: temos três critérios de semelhança, porém o mais utilizado para resolução de exercícios, isto é, para provar que dois triângulos são semelhantes, basta provar que eles tem dois ângulos correspondentes congruentes (iguais). Casos de congruência 1º LAL (lado, ângulo, lado): dois lados congruentes e ângulos formados também congruentes. 2º LLL (lado, lado, lado): três lados congruentes. 3º ALA (ângulo, lado, ângulo): dois ângulos congruentes e lado entre os ângulos congruente. 4º LAA (lado, ângulo, ângulo): congruência do ângulo adjacente ao lado, e congruência do ângulo oposto ao lado. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 155 Questões 01. (PC/PR – Perito Criminal – IBFC/2017) Com relação à semelhança de triângulos, analise as afirmativas a seguir: I. Dois triângulos são semelhantes se, e se somente se, possuem os três ângulos ordenadamente congruentes. II. Dois triângulos são semelhantes se, e se somente se, possuem os lados homólogos proporcionais. III. Dois triângulos são semelhantes se, e se somente se, possuem os três ângulos ordenadamente congruentes e os lados homólogos proporcionais. Nessas condições, está correto o que se afirma em: (A) I e II, apenas (B) II e III, apenas (C) I e III, apenas (D) I, II e III (E) II, apenas 02. Na figura abaixo AB̅̅ ̅̅ = AC̅̅̅̅ , CB̅̅̅̅ = CD̅̅̅̅ , a medida do ângulo DĈB é: (A) 34° (B) 72° (C) 36° (D) 45° (E) 30° 03. Na figura seguinte, o ângulo AD̂C é reto. O valor em graus do ângulo CB̂D é igual a: (A) 120° (B) 110° (C) 105° (D) 100° (E) 95° 04. Na figura abaixo, o triângulo ABC é retângulo em A, ADEF é um quadrado, AB = 1 e AC = 3. Quanto mede o lado do quadrado? (A) 0,70 (B) 0,75 (C) 0,80 (D) 0,85 (E) 0,90 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 156 05. Em uma cidade do interior, à noite, surgiu um objeto voador não identificado, em forma de disco, que estacionou a aproximadamente 50 m do solo. Um helicóptero do Exército, situado a aproximadamente 30 m acima do objeto iluminou-o com um holofote, conforme mostra a figura seguinte. A sombra projetada pelo disco no solo tinha em torno de 16 m de diâmetro. Sendo assim, pode-se concluir que a medida, em metros, do raio desse disco-voador é aproximadamente: (A) 3 (B) 4 (C) 5 (D) 6 (E) 7 Comentários 01. Resposta: D. Todas as afirmações estão corretas pois em todos os casos os triângulos são semelhantes. 02. Resposta: C. Na figura dada, temos três triângulos: ABC, ACD e BCD. Do enunciado AB = AC, o triângulo ABC tem dois lados iguais, então ele é isósceles e tem dois ângulos iguais: AĈB = AB̂C = x. A soma dos três ângulos é igual a 180°. 36° + x + x = 180° 2x = 180° - 36° 2x = 144 x = 144 : 2 x = 72 Logo: AĈB = AB̂C = 72° Também temos que CB = CD, o triângulo BCD é isósceles: CB̂D = CD̂B = 72°, sendo y o ângulo DĈB, a soma é igual a 180°. 72° + 72° + y = 180° 144° + y = 180° y = 180° - 144° y = 36º 03. Resposta: D. Na figura temos três triângulos. Do enunciado o ângulo AD̂C = 90° (reto). O ângulo BD̂C = 30° → AD̂B = 60º. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 157 O ângulo CB̂D (x) é ângulo externo do triângulo ABD, então: x = 60º + 40° (propriedade do ângulo externo) x = 100° 04. Resposta: B. Sendo x o lado do quadrado: Temos que provar que dois dos triângulos da figura são semelhantes. O ângulo BÂC é reto, o ângulo CF̂E é reto e o ângulo AĈB é comum aos triângulos ABC e CEF, logo estes dois triângulos são semelhantes. As medidas de seus lados correspondentes são proporcionais: AB̅̅ ̅̅ EF̅̅ ̅̅ = AC̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅ CF̅̅ ̅̅ 1 x = 3 3−x (multiplicando em “cruz”) 3x = 1.(3 – x) 3x =3 – x 3x + x = 3 4x = 3 x = ¾ x = 0,75 05. Resposta: A. Da figura dada, podemos observar os seguintes triângulos: Os triângulos ABC e ADE são isósceles. A altura divide as bases em duas partes iguais. E esses dois triângulos são semelhantes, pois os dois ângulos das bases de cada um são congruentes. Então: CG̅̅ ̅̅ EF̅̅ ̅̅ = AG̅̅ ̅̅ AF̅̅ ̅̅ 8 r = 80 30 8r = 8.3 r = 3 m PONTOS NOTÁVEIS DO TRIÂNGULO Em um triângulo qualquer nós temos alguns elementos chamados de cevianas. Estes elementos são: - Altura: segmento que sai do vértice e forma um ângulo de 90° com o lado oposto a esse vértice. - Mediana: segmento que sai do vértice e vai até o ponto médio do lado oposto a esse vértice, isto é, divide o lado oposto em duas partes iguais. - Bissetriz do ângulo interno: semirreta que divide o ângulo em duas partes iguais. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 158 - Mediatriz: reta que passa pelo ponto médio do lado formando um ângulo de 90° E todo triângulo tem três desses elementos, isto é, o triângulo tem três alturas, três medianas, três bissetrizes e três mediatrizes. Os pontos de intersecção desses elementos são chamados de pontos notáveis do triângulo. - Baricentro: é o ponto de intersecção das três medianas de um triângulo. É sempre um ponto interno. E divide as medianas na razão de 2:1. É ponto de gravidade do triângulo. - Incentro: é o ponto de intersecção das três bissetrizes de um triângulo. É sempre um ponto interno. É o centro da circunferência circunscrita (está dentro do triângulo tangenciando seus três lados). - Circuncentro: é o ponto de intersecção das três mediatrizes de um triângulo. É o centro da circunferência circunscrita (está por fora do triângulo passando por seus três vértices). No triângulo acutângulo o circuncentro é um ponto interno, no triângulo obtusângulo é um ponto externo e no triângulo retângulo é o ponto médio da hipotenusa. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 159 - Ortocentro: é o ponto de intersecção das três alturas de um triângulo. No triângulo acutângulo é um ponto interno, no triângulo retângulo é o vértice do ângulo reto e no triângulo obtusângulo é um ponto externo. Um triângulo cujos vértices são os “pés” das alturas de um outro triângulo chama-se triângulo órtico do primeiro triângulo. Observações: 1) Num triângulo isósceles (dois lados iguais) os quatro pontos notáveis são colineares (estão numa alinhados). 2) Num triângulo equilátero (três lados iguais) os quatro pontos notáveis são coincidentes, isto é, um só ponto já é o Baricentro, Incentro, Circuncentro e Ortocentro. 3) As iniciais dos quatro pontos formam a palavra BICO. Questões 01. Assinale a afirmação falsa: (A) Os pontos notáveis de um triângulo equilátero são coincidentes. (B) O encentro de qualquer triângulo é sempre um ponto interno. (C) O ortocentro de um triângulo retângulo é o vértice do ângulo reto. (D) O circuncentro de um triângulo retângulo é o ponto médio da hipotenusa. (E) O baricentro de qualquer triângulo é o ponto médio de cada mediana. 02. (UC-MG) Na figura, o triângulo ABC é equilátero e está circunscrito ao círculo de centro O e raio 2 cm. AD̅̅ ̅̅ é altura do triângulo. Sendo E ponto de tangência, a medida de AE̅̅̅̅ , em centímetros, é: (A) 2√3 (B) 2√5 (C) 3 (D) 5 (E) √26 03. Qual das afirmações a seguir é verdadeira? (A) O baricentro pode ser um ponto exterior ao triângulo e isto ocorre no triângulo acutângulo. (B) O baricentro pode ser um ponto de um dos lados do triângulo e isto ocorre no triângulo escaleno. (C) O baricentro pode ser um ponto exterior ao triângulo e isto ocorre no triângulo retângulo. (D) O baricentro pode ser um ponto dos vértices do triângulo e isto ocorre no triângulo retângulo. (E) O baricentro sempre será um ponto interior ao triângulo. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 160 04. Na figura a seguir, H é o ortocentro do triângulo ABC, AĈH = 30° e BĈH = 40°. Determine as medidas dos ângulos de vértices A e B. (A) A = 30° e B = 50° (B) A = 60° e B = 50° (C) A = 40° e B = 50° (D) A = 30° e B = 60° (E) A = 50° e B = 60° 05. O ponto de intersecção das três mediatrizes de um triângulo é o: (A) Baricentro (B) Incentro (C) Circuncentro (D) Ortocentro Comentários 01. Resposta: E. O baricentro divide as medianas na razão de 2 para 1, logo não é ponto médio. 02. Resposta: A. Do enunciado temos que O é o circuncentro (centro da circunferência inscrita) então O também é baricentro (no triângulo equilátero os 4 pontos notáveis são coincidentes), logo pela propriedade do baricentro temos que AO̅̅ ̅̅ é o dobro de OD̅̅ ̅̅ . Se OD̅̅ ̅̅ = 2 (raio da circunferência) → AO̅̅ ̅̅ = 4 cm. O ponto E é ponto de tangência, logo o raio traçado no ponto de tangência forma ângulo reto (90°) e OE̅̅ ̅̅ = 2 cm. Portanto o triângulo AEO é retângulo, basta aplicar o Teorema de Pitágoras e sendo AE̅̅̅̅ = x: (AO̅̅ ̅̅ )2 = (AE̅̅̅̅ )2 + (OE̅̅ ̅̅ )2 42 = x2 + 22 16 − 4 = x2 x2 = 12 x = √12 x = 2√3 cm 03. Resposta: E. O baricentro é sempre interno, pois as 3 medianas de um triângulo são segmentos internos. 04. Respostas: B. Ortocentro é ponto de intersecção das alturas de um triângulo, então se prolongarmos o segmento CH até a base formará um ângulo de 90° (reto). Formando dois triângulos retângulos ACD e BCD, de acordo com a figura abaixo: A soma do ângulos internos de um triângulo é igual a 180°. No triângulo ACD: A + 90° + 30° = 180° → A = 180° - 90° - 30° = 60° No triângulo BCD: B + 90° + 40° = 180° → B = 180° - 90° - 40° = 50° 05. Resposta: C. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 161 FÓRMULA DE HERON Heron de Alexandria é o responsável por elaborar uma fórmula matemática que calcula a área de um triângulo em função das medidas dos seus três lados. A fórmula de Heron de Alexandria é muito útil nos casos em que não sabemos a altura do triângulo, mas temos a medida dos lados. Em um triângulo de lados medindo a, b e c podemos calcular a sua área utilizando a fórmula de Heron: Exemplos: 1) Calcule a área do triângulo a seguir: p = (9 + 7 + 14) / 2 p = 30 / 2 p = 15 A = √15(15 – 9)(15 – 7)(15 – 14) A = √15 . 6 . 8 . 1 A = √720 A = 26,83 cm2(aproximadamente) 2) Utilizando a Fórmula de Heron, calcule a área da região com as seguintes medidas: 26cm, 26cm e 20cm p = (26 + 26 + 20) / 2 p = 72 / 2 p = 36 A = √36(36 – 26)(36 – 26)(36 – 20) A = √36 * 10 * 10 * 16 A = √57600 A = 240 cm2 TEOREMA DE STEWART O Teorema de Stewart relaciona os comprimentos dos lados de um triângulo com o comprimento de uma ceviana, sendo aplicável a uma ceviana qualquer. Recordando, ceviana é todo seguimento de reta que tem um das extremidades num vértice de um triângulo e a outra num ponto qualquer da reta suporte ao lado oposto ao vértice. Teorema: Seja um triângulo ABC qualquer, cujos lados medem a, b e c. Seja d uma ceviana e D o ponto pertencente à reta suporte. O teorema de Stewart afirma que: Exemplo: Sejam 3 circunferências tangentes duas a duas inscritas em uma quarta circunferências tangente às três primeiras. Calcular o raio x, conforme mostra a figura abaixo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 162 Do triângulo ABC, podemos construir as seguintes relações: Aplicamos o Teorema de Stewart: RELAÇÕES MÉTRICAS NO TRIÂNGULO RETÂNGULO Na figura abaixo temos um triângulo retângulo cuja hipotenusa é a base e h é a altura relativa a essa hipotenusa: Sendo: A= hipotenusa b e c = catetos h= altura m e n = projeções do catetos Por semelhança de triângulos temos quatro relações métricas válidas somente para triângulos retângulos que são: I) Teorema de Pitágoras: O quadradoda hipotenusa é igual à soma dos quadrados dos catetos. HIP2 = CAT2 + CAT2 a² = b² + c² II) O quadrado de um cateto é igual ao produto da hipotenusa pela projeção do cateto. CAT2 = HIP.PROJ c² = a.m b² = a.n Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 163 III) O quadrado da altura é igual ao produto das projeções dos catetos. ALT2 = PROJ.PROJ h² = m.n IV) O produto da hipotenusa pela altura é igual ao produto dos catetos. HIP.ALT = CAT.CAT a.h = b.c Exemplo A área de um triângulo retângulo é 12 dm2. Se um dos catetos é 2/3 do outro, calcule a medida da hipotenusa desse triângulo. Do enunciado se um cateto é x o outro é 2𝑥 3 , e em um triângulo retângulo para calcular a área, uma cateto é a base e o outro é a altura, e a fórmula da área é 𝐴 = 𝑏.ℎ 2 , então: A = 12 𝑥. 2𝑥 3 2 = 12 2𝑥2 6 = 12 → 2x2 = 12.6 → 2x2 = 72 → x2 = 72 : 2 x2 = 36 → 𝑥 = √36 = 6 Uma cateto mede 6 e o outro 2.6 3 = 4, pelo teorema de Pitágoras, sendo a a hipotenusa: a2 = 62 + 42 a2 = 36 + 16 a2 = 52 𝑎 = √52 𝑎 = √13.4 𝑎 = 2√13 Questões 01. (Polícia Científica/PR – Perito Criminal – IBFC/2017) A medida da altura relativa à hipotenusa de um triângulo retângulo de catetos 6 cm e 8 cm é igual a: (A) 2 (B) 4 (C) 4,8 (D) 6 (E) 10 02. (UEL) Pedrinho não sabia nadar e queria descobrir a medida da parte mais extensa (AC) da "Lagoa Funda". Depois de muito pensar, colocou 3 estacas nas margens da lagoa, esticou cordas de A até B e de B até C, conforme figura abaixo. Medindo essas cordas, obteve: AB = 24 m e BC = 18 m. Usando seus conhecimentos matemáticos, Pedrinho concluiu que a parte mais extensa da lagoa mede: (A) 30 (B) 28 (C) 26 (D) 35 (E) 42 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 164 03. Em um triângulo retângulo a hipotenusa mede 10 cm e um dos catetos mede 6 cm, pede-se determinar a medida do outro cateto. (B) 8cm (C) 64cm (D) 16cm (E) 6cm 04. Em um triângulo ABC, figura a seguir, as medianas que partem de A e de B são perpendiculares. Se BC = 8 e AC = 6, o valor de AB é: (A) 63 (B) 34 (C) 712 (D) 52 (E) 24 05. Em um triângulo retângulo os catetos medem 6 cm e 8 cm. Determinar a medida da hipotenusa, da altura e das projeções dos catetos desse triângulo. (A) 12 cm, 5 cm, 3,6 cm e 6,4 cm (B) 10 cm, 4,8 cm, 3,6 cm e 6,4 cm (C) 10 cm, 5 cm, 3,6 cm e 7 cm (D) 10 cm, 4,8 cm, 4 cm e 6,4 cm (E) 15 cm, 4,8 cm, 3,6 cm e 6,4 cm Comentários 01. Resposta: C. Primeiramente devemos calcular o valor da hipotenusa deste triângulo, para posteriormente calcular a altura (utilizando a relação ALT.HIP = CAT.CAT). HIP² = CAT² + CAT² X² = 6² + 8² X² = 36 + 64 = 100 X = 10. ALT.10 = 6.8 ALT = 48/10 = 4,8 02. Resposta: A. Pelo teorema de Pitágoras: 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 2 = 242 + 182 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 2 = 576 + 324 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ 2 = 900 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = √900 𝐴𝐶̅̅ ̅̅ = 30 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 165 03. Resposta B. Do enunciado um cateto mede 6 cm e a hipotenusa 10 cm, pelo teorema de Pitágoras: 102 = x2 + 62 100 = x2 + 36 100 – 36 = x2 x2 = 64 x = √64 x = 8 cm 04. Resposta: D. Mediana divide o lado oposto em duas partes iguais. Pelo teorema de Pitágoras: x2 = (2a)2 + (2b)2 x2 = 4a2 + 4b2 (colocando o 4 em evidência) x2 = 4.(a2 + b2) (I) 32 = (2a2) +b2 9 = 4a2 + b2 (II) 42 = a2 + (2b)2 16 = a2 + 4b2 (III) Somando, membro a membro, as equações (II) e (III): 5 = a2 + b2 (substituindo em (I)): x2 = 4.5 x2 = 20 x = √20 x = 2√5 05. Respostas: B. Utilizando as relações métricas, temos: Teorema de Pitágoras: a2 = 82 + 62 a2 = 64 + 36 a2 = 100 a = √100 a = 10 cm HIP.ALT = CAT.CAT 10.h = 8.6 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 166 10h = 48 → h = 48 : 10 = 4,8 cm CAT2 = HIP.PROJ 62 = 10.n 36 = 10 n n = 36 : 10 = 3,6 cm 82 = 10.m 64 = 10m m = 64 : 10 = 6,4 cm PROJEÇÃO ORTOGONAL Projeção ortogonal15 de figuras geométricas sob o plano pode ser encontrada como se fosse a “sombra” desse objeto quando incidimos uma luz do outro lado da figura. A imagem formada sempre será uma figura geométrica plana. Projeção do ponto sobre o plano A figura formada pela projeção ortogonal de um ponto A sobre o plano é o ponto A'. Essa projeção é definida como a extremidade do segmento de reta perpendicular ao plano cuja outra extremidade seja o ponto P. Projeção ortogonal de uma reta sobre o plano. A projeção ortogonal entre uma reta r e um plano α pode ser um ponto ou outra reta. O primeiro caso ocorre quando a reta já é ortogonal ao plano, e o segundo caso ocorre quando a reta r não é ortogonal ao plano α. Assim, é necessário encontrar um segundo plano ortogonal ao primeiro que contenha a reta r. A intersecção entre esses dois planos será a projeção ortogonal da reta r sobre o plano α. Sabendo que a intersecção entre dois planos é uma reta, podemos afirmar que a projeção ortogonal entre uma reta e um plano é outra reta ou um ponto. Projeção ortogonal de um segmento de reta sobre o plano Essa projeção ortogonal também pode ser um ponto ou outro segmento de reta. Nesse caso, o que muda entre a reta e sua projeção ortogonal ou entre o segmento de reta e sua projeção ortogonal é o ângulo que eles formam com o plano. A projeção ortogonal sempre forma o ângulo 0°, e a reta ou segmento inicial forma um ângulo qualquer. Se o segmento de reta já for ortogonal ao plano, a sua projeção ortogonal será apenas um ponto. Se o segmento de reta não for ortogonal ao plano, sua projeção ortogonal será o segmento de reta cujas extremidades são as projeções de suas extremidades sobre o plano. Observe isso na figura a seguir: 15 mundoeducacao.bol.uol.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 167 Projeção ortogonal de uma figura geométrica Dado o plano α e a figura A, a projeção ortogonal de F sobre α será o conjunto de pontos formado pelas projeções ortogonais de todos os pontos de F’ sobre α. Exemplos 01. (Enem) Gangorra é um brinquedo que consiste de uma tábua longa e estreita equilibrada e fixada em seu ponto central (pivô). Nesse brinquedo, duas pessoas sentam-se nas extremidades e, alternadamente, impulsionam-se para cima, fazendo descer a extremidade oposta, realizando assim o movimento da gangorra. Considere a gangorra representada na figura, em que os pontos A e B são equidistantes do pivô: A projeção ortogonal da trajetória dos pontos A e B, sobre o plano do chão da gangorra, quando esta se encontra em movimento, é: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 168 Esta imagem depende de como é observada, porém o enunciado disse que é dos pontos com o chão da gangorra, assim sendo nesta visão será a alternativa B. 02. (Enem) A figura representa o globo terrestre e nela estão marcados os pontos A, B e C. Os pontos A e B estão localizados sobre um mesmo paralelo, e os pontos B e C, sobre um mesmo meridiano. É traçado um caminho do ponto A até C, pela superfície do globo, passando por B, de forma que o trecho de A até B se dê sobre o paralelo que passa por A e B e, o trecho de B até C se dê sobre o meridiano que passa por B e C. Considere que o plano α é paralelo à linha do equador na figura. A projeção ortogonal, no plano α, do caminho traçado no globo pode ser representada por: Observe que, para quem olha de cima, vê uma pequena curva de A até B, e depois faz um pequeno movimento para dentro e para a esquerda indo de B até C, logo, a projeção correta é a da alternativa E. Questões 01. (Enem) O acesso entre os dois andares de uma casa é feito através de uma escada circular (escada caracol), representada na figura. Os cinco pontos A, B, C, D e E sobre o corrimãoestão igualmente espaçados, e os pontos P, A e E estão em uma mesma reta. Nessa escada, uma pessoa caminha deslizando a mão sobre o corrimão do ponto A até o ponto E. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 169 A figura que melhor representa a projeção ortogonal sobre o piso da casa (plano) do caminho percorrido pela mão dessa pessoa é: 02. A projeção Ortogonal do segmento AB abaixo, com o plano horizontal será: (A) Dois pontos, sendo um sob o outro. (B) Uma reta na horizontal. (C) Uma reta no sentido Nordeste à Sudeste. (D) Dois pontos distintos 03. A projeção ortogonal do segmento AM abaixo, com o plano horizontal será: (A) Um segmento de reta horizontal. (B) Um segmento de reta vertical. (C) Dois pontos distintos. (D) Um ponto. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 170 Comentários 01. Resposta: C. Observe que olhando de cima a figura formada só poderá ser o formato de uma circunferência com está na alternativa C. 02. Resposta: A. 03. Resposta: A. RELAÇÕES TRIGONOMÉTRICAS NO TRIÂNGULO RETÂNGULO A palavra trigonometria significa: tri (três), gono (ângulo) e metria (medida), traduzido mais ou menos para estudo das medidas de três ângulos. A figura que tem três ângulos chama-se Triângulo. Em todo triângulo retângulo os lados recebem nomes especiais. O maior lado (oposto do ângulo de 90°) é chamado de Hipotenusa e os outros dois lados menores (opostos aos dois ângulos agudos) são chamados de Catetos. Observe a figura: Para estudo de Trigonometria, são definidos no triângulo retângulo, três razões chamadas trigonométricas: seno, cosseno e tangente. - 𝑠𝑒𝑛 = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑎 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 - 𝑐𝑜𝑠 = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑎 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 - 𝑡𝑔 = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 - a é a hipotenusa. - b e c são os catetos. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 171 No triângulo acima, temos: Como podemos notar, 𝑠𝑒𝑛𝛼 = 𝑐𝑜𝑠𝛽 e 𝑠𝑒𝑛𝛽 = 𝑐𝑜𝑠𝛼. Em todo triângulo a soma dos ângulos internos é igual a 180°. No triângulo retângulo um ângulo mede 90°, então: 90° + α + β = 180° α + β = 180° - 90° α + β = 90° Quando a soma de dois ângulos é igual a 90°, eles são chamados de Ângulos Complementares. E, neste caso, sempre o seno de um será igual ao cosseno do outro. Valores Notáveis A tabela a seguir representa os valores de seno, cosseno e tangente dos ângulos de 30°, 45° e 60°, considerados os três ângulos notáveis da trigonometria. 30° 45° 60° sen 1 2 √2 2 √3 2 cos √3 2 √2 2 1 2 tg √3 3 1 √3 Nestas relações, além do senx e cosx, temos: tg (tangente), cotg (cotangente), sec (secante) e cossec (cossecante). Questões 01. Um avião levanta voo formando um ângulo de 30° com a horizontal. Sua altura, em metros, após ter percorrido 600 m será: (A) 100 (B) 200 (C) 300 (D) 400 (E) 500 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 172 02. (UDESC) Sobre um plano inclinado deverá ser construída uma escadaria. Sabendo-se que cada degrau da escada deverá ter uma altura de 20 cm e que a base do plano inclinado medem 280√3 cm, conforme mostra a figura acima, então, a escada deverá ter: (A) 10 degraus (B) 28 degraus (C) 14 degraus (D) 54 degraus (E) 16 degraus 03. (EPCAR – Cadete – EPCAR) Uma coruja está pousada em R, ponto mais alto de um poste, a uma altura h do ponto P, no chão. Ela é vista por um rato no ponto A, no solo, sob um ângulo de 30°, conforme mostra figura abaixo. O rato se desloca em linha reta até o ponto B, de onde vê a coruja, agora sob um ângulo de 45° com o chão e a uma distância BR de medida 6√2 metros. Com base nessas informações, estando os pontos A, B e P alinhados e desprezando-se a espessura do poste, pode-se afirmar então que a medida do deslocamento AB do rato, em metros, é um número entre (A) 3 e 4. (B) 4 e 5. (C) 5 e 6. (D) 6 e 7. 04. (Câmara Municipal de Catas Altas/MG - Técnico em Contabilidade – FUMARC) As medidas dos catetos de um triângulo retângulo com a hipotenusa medindo 10 cm e com o seno de um dos ângulos agudos valendo 0,8 são: (A) 5cm e 4cm. (B) 3cm e 5cm. (C) 6cm e 8cm. (D) 4cm e 6cm. Respostas 01. Resposta: C. Do enunciado temos a seguinte figura. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 173 600 m é a hipotenusa e h é o cateto oposto ao ângulo dado, então temos que usar o seno. sen30° = cat. oposto hipotenusa 1 2 = h 600 → 2h = 600 → h = 600 : 2 = 300 m 02. Resposta: C. Para saber o número de degraus temos que calcular a altura BC̅̅̅̅ do triângulo e dividir por 20 (altura de cada degrau). No triângulo ABC, BC̅̅̅̅ e AC̅̅̅̅ são catetos, a relação entre os dois catetos é a tangente. tg30° = cat.oposto cat.adjacente = BC̅̅ ̅̅̅̅ ̅̅ AC̅̅ ̅̅ Número de degraus = 280 : 20 = 14 03. Resposta: B. Do enunciado temos a seguinte figura: BR = 6√2 𝑠𝑒𝑛45° = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 → √2 2 = ℎ 6√2 → 2ℎ = 6√2. √2 → 2h = 12 → h = 6 O ângulo BRP = 45º, logo o triângulo BRP é isósceles → BP = PR = h = 6 No triângulo APR: 𝑡𝑔30º = 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 = ℎ 𝑥+6 √3 3 = 6 𝑥+6 → √3. (𝑥 + 6) = 18 → 𝑥 + 6 = 18 √3 . Racionalizando, temos: 𝑥 + 6 = 18.√3 √3.√3 → 𝑥 + 6 = 18√3 3 → 𝑥 + 6 = 6√3 (√3 ≅ 1,7) x = 6.1,7 – 6 x = 10,2 – 6 = 4,2 04. Resposta: C. Pelo enunciado a hipotenusa mede 10 e o seno de um dos ângulos (vamos chamar este ângulo de α) mede 0,8. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 174 𝑠𝑒𝑛 ∝= 𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎 → 0,8 = 𝑥 10 → x = 10.0,8 → x = 8 cm Pelo Teorema de Pitágoras: x2 + y2 = 102 82 + y2 = 100 → 64 + y2 = 100 → y2 = 100 – 64 → y2 = 36 → y = 6 cm PERÍMETRO E ÁREA DAS FIGURAS PLANAS Perímetro: é a soma de todos os lados de uma figura plana. Exemplo: Perímetro = 10 + 10 + 9 + 9 = 38 cm Perímetros de algumas das figuras planas: Área: é a medida da superfície de uma figura plana. A unidade básica de área é o m2 (metro quadrado), isto é, uma superfície correspondente a um quadrado que tem 1 m de lado. Fórmulas de área das principais figuras planas: 1) Retângulo - sendo b a base e h a altura: 2. Paralelogramo - sendo b a base e h a altura: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 175 3. Trapézio - sendo B a base maior, b a base menor e h a altura: 4. Losango - sendo D a diagonal maior e d a diagonal menor: 5. Quadrado - sendo l o lado: 6. Triângulo: essa figura tem 6 fórmulas de área, dependendo dos dados do problema a ser resolvido. I) sendo dados a base b e a altura h: II) sendo dados as medidas dos três lados a, b e c: III) sendo dados as medidas de dois lados e o ângulo formado entre eles: IV) triângulo equilátero (tem os três lados iguais): V) circunferência inscrita: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 176 VI) circunferência circunscrita: Questões 01. A área de um quadrado cuja diagonal mede 2√7 cm é, em cm2, igual a: (A) 12 (B) 13 (C) 14 (D) 15 (E) 16 02. (BDMG - Analista de Desenvolvimento – FUMARC) Corta-se um arame de 30 metros em duas partes. Com cada uma das partes constrói-se um quadrado. Se S é a soma das áreas dos dois quadrados, assim construídos, então o menor valor possível para S é obtido quando: (A) o arame é cortado em duas partes iguais. (B) uma parteé o dobro da outra. (C) uma parte é o triplo da outra. (D) uma parte mede 16 metros de comprimento. 03. (TJM-SP - Oficial de Justiça – VUNESP) Um grande terreno foi dividido em 6 lotes retangulares congruentes, conforme mostra a figura, cujas dimensões indicadas estão em metros. Sabendo-se que o perímetro do terreno original, delineado em negrito na figura, mede x + 285, conclui- se que a área total desse terreno é, em m2, igual a: (A) 2 400. (B) 2 600. (C) 2 800. (D) 3000. (E) 3 200. 04. (TRT/4ª REGIÃO - Analista Judiciário - Área Judiciária – FCC) Ultimamente tem havido muito interesse no aproveitamento da energia solar para suprir outras fontes de energia. Isso fez com que, após uma reforma, parte do teto de um salão de uma empresa fosse substituída por uma superfície retangular totalmente revestida por células solares, todas feitas de um mesmo material. Considere que: - células solares podem converter a energia solar em energia elétrica e que para cada centímetro quadrado de célula solar que recebe diretamente a luz do sol é gerada 0,01 watt de potência elétrica; - a superfície revestida pelas células solares tem 3,5m de largura por 8,4m de comprimento. Assim sendo, se a luz do sol incidir diretamente sobre tais células, a potência elétrica que elas serão capazes de gerar em conjunto, em watts, é: (A) 294000. (B) 38200. (C) 29400. (D) 3820. (E) 2940. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 177 05. (CPTM - Médico do trabalho – MAKIYAMA) Um terreno retangular de perímetro 200m está à venda em uma imobiliária. Sabe-se que sua largura tem 28m a menos que o seu comprimento. Se o metro quadrado cobrado nesta região é de R$ 50,00, qual será o valor pago por este terreno? (A) R$ 10.000,00. (B) R$ 100.000,00. (C) R$ 125.000,00. (D) R$ 115.200,00. (E) R$ 100.500,00. 06. Uma pessoa comprou 30 m2 de piso para colocar em uma sala retangular de 4 m de largura, porém, ao medir novamente a sala, percebeu que havia comprado 3,6 m2 de piso a mais do que o necessário. O perímetro dessa sala, em metros, é de: (A) 21,2. (B) 22,1. (C) 23,4. (D) 24,3. (E) 25,6 07. (Pref. Mogeiro/PB - Professor – Matemática – EXAMES) A pipa, também conhecida como papagaio ou quadrado, foi introduzida no Brasil pelos colonizadores portugueses no século XVI. Para montar a pipa, representada na figura, foram utilizados uma vareta de 40 cm de comprimento, duas varetas de 32 cm de comprimento, tesoura, papel de seda, cola e linha. As varetas são fixadas conforme a figura, formando a estrutura da pipa. A linha é passada em todas as pontas da estrutura, e o papel é colado de modo que a extremidade menor da estrutura da pipa fique de fora. Na figura, a superfície sombreada corresponde ao papel de seda que forma o corpo da pipa. A área dessa superfície sombreada, em centímetros quadrados, é: (A) 576. (B) 704. (C) 832. (D) 1 150. (E) 1 472. 08. (TJ/SP – Escrevente Técnico Judiciário – VUNESP) Para efeito decorativo, um arquiteto dividiu o piso de rascunho um salão quadrado em 8 regiões com o formato de trapézios retângulos congruentes (T), e 4 regiões quadradas congruentes (Q), conforme mostra a figura: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 178 Se a área de cada região com a forma de trapézio retângulo for igual a 24 m², então a área total desse piso é, em m², igual a (A) 324 (B) 400 (C) 225 (D) 256 (E) 196 Comentários 01.Resposta: C. Sendo l o lado do quadrado e d a diagonal: Utilizando o Teorema de Pitágoras: d2 = l2 + l2 (2√7) 2 = 2l2 4.7 = 2l2 2l2 = 28 l2 = 28 2 A = 14 cm2 02. Resposta: A. - um quadrado terá perímetro x o lado será l = x 4 e o outro quadrado terá perímetro 30 – x o lado será l1 = 30−x 4 , sabendo que a área de um quadrado é dada por S = l2, temos: S = S1 + S2 S=l²+l1² S = ( x 4 ) 2 + ( 30−x 4 ) 2 S = x2 16 + (30−x)2 16 , como temos o mesmo denominador 16: S = x2+302−2.30.x+x2 16 S = x2+900−60x+x2 16 S = 2x2 16 − 60x 16 + 900 16 , sendo uma equação do 2º grau onde a = 2/16; b = -60/16 e c = 900/16 e o valor de x será o x do vértice que e dado pela fórmula: x = −b 2a , então: xv = −( −60 16 ) 2. 2 16 = 60 16 4 16 xv = 60 16 . 16 4 = 60 4 = 15, logo l = 15 e l1 = 30 – 15 = 15. 03. Resposta: D. Observando a figura temos que cada retângulo tem lados medindo x e 0,8x: Perímetro = x + 285 8.0,8x + 6x = x + 285 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 179 6,4x + 6x – x = 285 11,4x = 285 x = 285:11,4 x = 25 Sendo S a área do retângulo: S= b.h S= 0,8x.x S = 0,8x2 Sendo St a área total da figura: St = 6.0,8x2 St = 4,8.252 St = 4,8.625 St = 3000 04. Resposta: E. Retângulo com as seguintes dimensões: Largura: 3,5 m = 350 cm Comprimento: 8,4 m = 840 cm A = 840.350 A = 294.000 cm2 Potência = 294.000.0,01 = 2940 05. Resposta: D. Comprimento: x Largura: x – 28 Perímetro = 200 x + x + x – 28 + x – 28 = 200 4x – 56 = 200 4x = 200 + 56 x = 256 : 4 x = 64 Comprimento: 64 Largura: 64 – 28 = 36 Área: A = 64.36 = 2304 m2 Preço = 2304.50,00 = 115.200,00 06. Resposta: A. Do enunciado temos que foram comprados 30 m2 de piso e que a sala tem 4 m de largura. Para saber o perímetro temos que calcular o comprimento desta sala. - houve uma sobra de 3,6 m2, então a área da sala é: A = 30 – 3,6 A = 26,4 m2 - sendo x o comprimento: x.4 = 26,4 x = 26,4 : 4 x = 6,6 m (este é o comprimento da sala) - o perímetro (representado por 2p na geometria) é a soma dos 4 lados da sala: 2p = 4 + 4 + 6,6 + 6,6 = 21,2 m 07. Resposta: C. A área procurada é igual a área de um triângulo mais a área de um retângulo. A = AT + AR A = 32.20 2 + 16.32 A = 320 + 512 = 832 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 180 08. Resposta: D. O destaque da figura corresponde a base maior do nosso trapézio, e podemos perceber que equivale a 2x e a base menor x, portanto: 𝐴 = 𝑏 + 𝐵 2 ∙ ℎ 24 = 𝑥 + 2𝑥 2 ∙ 𝑥 48 = 3𝑥2 X²=16 Substituindo: A total =4x 4x=16x²=1616=256 m² ÁREA DO CIRCULO E SUAS PARTES I- Círculo: Quem primeiro descreveu a área de um círculo foi o matemático grego Arquimedes (287/212 a.C.), de Siracusa, mais ou menos por volta do século II antes de Cristo. Ele concluiu que quanto mais lados tem um polígono regular mais ele se aproxima de uma circunferência e o apótema (a) deste polígono tende ao raio r. Assim, como a fórmula da área de um polígono regular é dada por A = p.a (onde p é semiperímetro e a é o apótema), temos para a área do círculo 𝐴 = 2𝜇𝑟 2 . 𝑟, então temos: II- Coroa circular: É uma região compreendida entre dois círculos concêntricos (tem o mesmo centro). A área da coroa circular é igual a diferença entre as áreas do círculo maior e do círculo menor. A = 𝜋R2 – 𝜋r2, como temos o 𝜋 como fator comum, podemos colocá-lo em evidência, então temos: III- Setor circular: É uma região compreendida entre dois raios distintos de um círculo. O setor circular tem como elementos principais o raio r, um ângulo central 𝛼 e o comprimento do arco l, então temos duas fórmulas: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 181 IV- Segmento circular: É uma região compreendida entre um círculo e uma corda (segmento que une dois pontos de uma circunferência) deste círculo. Para calcular a área de um segmento circular temos que subtrair a área de um triângulo da área de um setor circular, então temos: Questões 01. (SEDUC/RJ – Professor – Matemática – CEPERJ) A figura abaixo mostra três círculos, cada um com 10 cm de raio, tangentes entre si. Considerando √3 ≅ 1,73 e 𝜋 ≅ 3,14, o valor da área sombreada, em cm2, é: (A) 320. (B) 330. (C) 340. (D) 350. (E) 360. 02. (Câmara Municipal de CatasAltas/MG - Técnico em Contabilidade – FUMARC) A área de um círculo, cuja circunferência tem comprimento 20𝜋 cm, é: (A) 100𝜋 cm2. (B) 80 𝜋 cm2. (C) 160 𝜋 cm2. (D) 400 𝜋 cm2. 03. (PETROBRÁS - Inspetor de Segurança - CESGRANRIO) Quatro tanques de armazenamento de óleo, cilíndricos e iguais, estão instalados em uma área retangular de 24,8 m de comprimento por 20,0 m de largura, como representados na figura abaixo. Se as bases dos quatro tanques ocupam 2 5 da área retangular, qual é, em metros, o diâmetro da base de cada tanque? Dado: use 𝜋=3,1 (A) 2. (B) 4. (C) 6. (D) 8. (E) 16. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 182 04. (Pref. Mogeiro/PB - Professor – Matemática – EXAMES) Na figura a seguir, OA = 10 cm, OB = 8 cm e AOB = 30°. Qual, em cm², a área da superfície hachurada. Considere π = 3,14? (A) 5,44 cm². (B) 6,43 cm². (C) 7,40 cm². (D) 8,41 cm². (E) 9,42 cm². 05. (U. F. de Uberlândia-MG) Uma indústria de embalagens fábrica, em sua linha de produção, discos de papelão circulares conforme indicado na figura. Os discos são produzidos a partir de uma folha quadrada de lado L cm. Preocupados com o desgaste indireto produzido na natureza pelo desperdício de papel, a indústria estima que a área do papelão não aproveitado, em cada folha utilizada, é de (100 - 25π) cm2. Com base nas informações anteriores, é correto afirmar que o valor de L é: (A) Primo (B) Divisível por 3. (C) Ímpar. (D) Divisível por 5. 06. Na figura abaixo está representado um quadrado de lado 4 cm e um arco de circunferência com centro no vértice do quadrado. Qual é a área da parte sombreada? (A) 2(4 – π) cm2 (B) 4 – π cm2 (C) 4(4 – π) cm2 (D) 16 cm2 (E) 16π cm2 07. Calcular a área do segmento circular da figura abaixo, sendo r = 6 cm e o ângulo central do setor igual a 60°: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 183 (A) 6 π - 6√3 cm² (B) 2. (2 π - 3√3) cm² (C) 3. (4 π - 3√3) cm² (D) 3. (1 π - 3√3) cm² (E) 3. (2 π - 3√3) cm² Comentários 01. Resposta: B. Unindo os centros das três circunferências temos um triângulo equilátero de lado 2r ou seja l = 2.10 = 20 cm. Então a área a ser calculada será: 𝐴 = 𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐 + 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔 + 𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐 2 𝐴 = 𝐴𝑐𝑖𝑟𝑐 2 + 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔 𝐴 = 𝜋𝑟2 2 + 𝐴𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔 𝐴 = 𝜋𝑟2 2 + 𝑙2√3 4 𝐴 = (3,14 ∙ 102) 2 + 202 ∙ 1,73 4 𝐴 = 1,57 ∙ 100 + 400 ∙ 1,73 4 𝐴 = 157 + 100 ∙ 1,73 = 157 + 173 = 330 02. Resposta: A. A fórmula do comprimento de uma circunferência é C = 2π.r, Então: C = 20π 2π.r = 20π r = 20π 2π r = 10 cm A = π.r2 → A = π.102 → A = 100π cm2 03. Resposta: D. Primeiro calculamos a área do retângulo (A = b.h) Aret = 24,8.20 Aret = 496 m2 4.Acirc = 2 5 .Aret 4.πr2 = 2 5 .496 4.3,1.r2 = 992 5 12,4.r2 = 198,4 r2 = 198,4 : 12, 4 → r2 = 16 → r = 4 d = 2r =2.4 = 8 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 184 04. Resposta: E. OA = 10 cm (R = raio da circunferência maior), OB = 8 cm (r = raio da circunferência menor). A área hachurada é parte de uma coroa circular que é dada pela fórmula Acoroa = π(R2 – r2). Acoroa = 3,14.(102 – 82) Acoroa = 3,14.(100 – 64) Acoroa = 3,14.36 = 113,04 cm2 - como o ângulo dado é 30° 360° : 30° = 12 partes iguais. Ahachurada = 113,04 : 12 = 9,42 cm2 05. Resposta: D. A área de papelão não aproveitado é igual a área do quadrado menos a área de 9 círculos. Sendo que a área do quadrado é A = L2 e a área do círculo A = π.r2. O lado L do quadrado, pela figura dada, é igual a 6 raios do círculo. Então: 6r = L → r = L/6 A = Aq – 9.Ac 100 - 25π = L² - 9 π r² (substituir o r) 100 − 25𝜋 = 𝐿2 − 9𝜋. ( 𝐿 6 ) 2 → 100 − 25𝜋 = 𝐿2 − 9. 𝜋. 𝐿2 36 → 100 − 25𝜋 = 𝐿2 − 𝜋𝐿2 4 Colocando em evidência o 100 no primeiro membro de e L² no segundo membro: 100. (1 − 𝜋 4 ) = 𝐿2. (1 − 𝜋 4 ) → 100 = 𝐿2 → 𝐿 = √100 = 10 06. Resposta: C. A área da região sombreada é igual a área do quadrado menos ¼ da área do círculo (setor com ângulo de 90°). 𝐴 = 𝐴𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜 − 𝐴𝑐í𝑟𝑐𝑢𝑙𝑜 4 → 𝐴 = 𝑙2 − 𝜋. 𝑟2 4 → 𝐴 = 42 − 𝜋. 42 4 → 𝐴 = 16 − 4𝜋 Colocando o 4 em evidência: A = 4(4 – π) cm² 07. Resposta: E. Asegmento = Asetor - Atriângulo Substituindo as fórmulas: 𝐴𝑠𝑒𝑔 = 𝑎𝜋𝑟2 360° − 𝑎. 𝑏. 𝑠𝑒𝑛𝑎 2 → 𝐴𝑠𝑒𝑔 = 60°. 𝜋. 62 360° − 6.6. 𝑠𝑒𝑛60° 2 → 𝐴𝑠𝑒𝑔 = 36𝜋 6 − 6.3. √3 2 Aseg = 6 π - 9√3 = 3. (2 π - 3√3) cm² SISTEMA DE MEDIDAS Sistema de Medidas Decimais: Área, volume, comprimento, capacidade, massa Um sistema de medidas é um conjunto de unidades de medida que mantém algumas relações entre si. O sistema métrico decimal é hoje o mais conhecido e usado no mundo todo. Na tabela seguinte, listamos as unidades de medida de comprimento do sistema métrico. A unidade fundamental é o metro, porque dele derivam as demais. Há, de fato, unidades quase sem uso prático, mas elas têm uma função. Servem para que o sistema tenha um padrão: cada unidade vale sempre 10 vezes a unidade menor seguinte. Por isso, o sistema é chamado decimal. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 185 E há mais um detalhe: embora o decímetro não seja útil na prática, o decímetro cúbico é muito usado com o nome popular de litro. As unidades de área do sistema métrico correspondem às unidades de comprimento da tabela anterior. São elas: quilômetro quadrado (km2), hectômetro quadrado (hm2), etc. As mais usadas, na prática, são o quilômetro quadrado, o metro quadrado e o hectômetro quadrado, este muito importante nas atividades rurais com o nome de hectare (há): 1 hm2 = 1 ha. No caso das unidades de área, o padrão muda: uma unidade é 100 vezes a menor seguinte e não 10 vezes, como nos comprimentos. Entretanto, consideramos que o sistema continua decimal, porque 100 = 102. Existem outras unidades de medida mas que não pertencem ao sistema métrico decimal. Vejamos as relações entre algumas essas unidades e as do sistema métrico decimal (valores aproximados): 1 polegada = 25 milímetros 1 milha = 1 609 metros 1 légua = 5 555 metros 1 pé = 30 centímetros A nomenclatura é a mesma das unidades de comprimento acrescidas de quadrado. Agora, vejamos as unidades de volume. De novo, temos a lista: quilômetro cúbico (km3), hectômetro cúbico (hm3), etc. Na prática, são muitos usados o metro cúbico(m3) e o centímetro cúbico(cm3). Nas unidades de volume, há um novo padrão: cada unidade vale 1000 vezes a unidade menor seguinte. Como 1000 = 103, o sistema continua sendo decimal. A noção de capacidade relaciona-se com a de volume. Se o volume da água que enche um tanque é de 7.000 litros, dizemos que essa é a capacidade do tanque. A unidade fundamental para medir capacidade é o litro (l); 1l equivale a 1 dm3 e 1m³ = 1000l. Cada unidade vale 10 vezes a unidade menor seguinte. O sistema métrico decimal inclui ainda unidades de medidas de massa. A unidade fundamental é o grama(g). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 186 Nomenclatura: Kg – Quilograma hg – hectograma dag – decagrama g – grama dg – decigrama cg – centigrama mg – miligrama Dessas unidades, só têm uso prático o quilograma, o grama e o miligrama. No dia-a-dia, usa-se ainda a tonelada (t). Medidas Especiais: 1 Tonelada(t) = 1000 Kg 1 Arroba = 15 Kg 1 Quilate = 0,2 g Relações entre unidades Temos que: 1 kg = 1l = 1 dm3 1 hm2 = 1 ha = 10.000m2 1 m3 = 1000 l Questões 01. (SESAP-RN – Administrador – COMPERVE/2018) Uma criança desenvolveu uma infecção cujo tratamento deve ser feito com antibióticos. O antibiótico utilizado no tratamento tem recomendação diária de 1,5 mg por um quilograma de massa corpórea, devendo ser administrado três vezes ao dia, em dosesiguais. Se a criança tem massa equivalente a 12 kg, cada dose administrada deve ser de (A) 7,5 mg. (B) 9,0 mg. (C) 4,5 mg. (D) 6,0 mg. 02. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria I – Administrativo – VUNESP) O suco existente em uma jarra preenchia 3 4 da sua capacidade total. Após o consumo de 495 mL, a quantidade de suco restante na jarra passou a preencher 1 5 da sua capacidade total. Em seguida, foi adicionada certa quantidade de suco na jarra, que ficou completamente cheia. Nessas condições, é correto afirmar que a quantidade de suco adicionada foi igual, em mililitros, a (A) 580. (B) 720. (C) 900. (D) 660. (E) 840. 03. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Em uma casa há um filtro de barro que contém, no início da manhã, 4 litros de água. Desse filtro foram retirados 800 mL para o preparo da comida e meio litro para consumo próprio. No início da tarde, foram colocados 700 mL de água dentro desse filtro e, até o final do dia, mais 1,2 litros foram utilizados para consumo próprio. Em relação à quantidade de água Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 187 que havia no filtro no início da manhã, pode-se concluir que a água que restou dentro dele, no final do dia, corresponde a uma porcentagem de (A) 60%. (B) 55%. (C) 50%. (D) 45%. (E) 40%. 04. (UFPE – Assistente em Administração – COVEST) Admita que cada pessoa use, semanalmente, 4 bolsas plásticas para embrulhar suas compras, e que cada bolsa é composta de 3 g de plástico. Em um país com 200 milhões de pessoas, quanto plástico será utilizado pela população em um ano, para embrulhar suas compras? Dado: admita que o ano é formado por 52 semanas. Indique o valor mais próximo do obtido. (A) 108 toneladas (B) 107 toneladas (C) 106 toneladas (D) 105 toneladas (E) 104 toneladas 05. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Uma chapa de alumínio com 1,3 m2 de área será totalmente recortada em pedaços, cada um deles com 25 cm2 de área. Supondo que não ocorra nenhuma perda durante os cortes, o número de pedaços obtidos com 25 cm2 de área cada um, será: (A) 52000. (B) 5200. (C) 520. (D) 52. (E) 5,2. 06. (CLIN/RJ - Gari e Operador de Roçadeira - COSEAC) Uma peça de um determinado tecido tem 30 metros, e para se confeccionar uma camisa desse tecido são necessários 15 decímetros. Com duas peças desse tecido é possível serem confeccionadas: (A) 10 camisas (B) 20 camisas (C) 40 camisas (D) 80 camisas 07. (CLIN/RJ - Gari e Operador de Roçadeira - COSEAC) Um veículo tem capacidade para transportar duas toneladas de carga. Se a carga a ser transportada é de caixas que pesam 4 quilogramas cada uma, o veículo tem capacidade de transportar no máximo: (A) 50 caixas (B) 100 caixas (C) 500 caixas (D) 1000 caixas 08. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Um trecho de uma estrada com 5,6 km de comprimento está sendo reparado. A empresa A, responsável pelo serviço, já concluiu 3 7 do total a ser reparado e, por motivos técnicos, 2 5 do trecho que ainda faltam reparar serão feitos por uma empresa B. O número total de metros que a empresa A ainda terá que reparar é (A) 1920. (B) 1980. (C) 2070. (D) 2150. (E) 2230. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 188 Comentários 01. Resposta: D Observe que 1,5mg é a dose diária para cada quilograma da criança, como ele é aplicado 3x ao dia, teremos 0,5mg por aplicação, a criança possui 12kg, assim a quantidade de remédio por aplicação será de: 0,5 . 12 = 6,0mg 02. Resposta: B. Vamos chamar de x a capacidade total da jarra. Assim: 3 4 . 𝑥 − 495 = 1 5 . 𝑥 3 4 . 𝑥 − 1 5 . 𝑥 = 495 5.3.𝑥 − 4.𝑥=20.495 20 15x – 4x = 9900 11x = 9900 x = 9900 / 11 x = 900 mL (capacidade total) Como havia 1/5 do total (1/5 . 900 = 180 mL), a quantidade adicionada foi de 900 – 180 = 720 mL 03. Resposta: B. 4 litros = 4000 ml; 1,2 litros = 1200 ml; meio litro = 500 ml 4000 – 800 – 500 + 700 – 1200 = 2200 ml (final do dia) Utilizaremos uma regra de três simples: ml % 4000 ------- 100 2200 ------- x 4000.x = 2200 . 100 x = 220000 / 4000 = 55% 04. Resposta: D. 4 . 3 . 200000000 . 52 = 1,248 . 1011 g = 1,248 . 105 t 05. Resposta: C. 1,3 m2 = 13000 cm2 13000 / 25 = 520 pedaços 06. Resposta: C. Como eu quero 2 peças desse tecido e 1 peça possui 30 metros logo: 30 . 2 = 60 m. Temos que trabalhar com todas na mesma unidade: 1 m é 10dm assim temos 60m . 10 = 600 dm, como cada camisa gasta um total de 15 dm, temos então: 600/15 = 40 camisas. 07. Resposta: C. Uma tonelada(ton) é 1000 kg, logo 2 ton. 1000kg= 2000 kg Cada caixa pesa 4kg 2000 kg/ 4kg = 500 caixas. 08. Resposta: A. Primeiramente, vamos transformar Km em metros: 5,6 Km = 5600 m (.1000) Faltam 7 7 − 3 7 = 4 7 do total, ou seja, 4 7 𝑑𝑒 5600 = 4.5600 7 = 3200𝑚 A empresa B vai reparar 2 5 𝑑𝑒 3200 = 2.3200 5 = 1280𝑚 Então, a empresa A vai reparar 3200 – 1280 = 1920m Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 189 POLÍGONOS Um polígono16 é uma figura geométrica fechada, simples, formada por segmentos consecutivos e não colineares. Uma região do plano designa-se por convexa quando qualquer segmento de reta que tenha as extremidades dentro da região, tem todos os seus pontos na região. Por exemplo, o seguinte polígono é convexo porque o segmento de reta [A,B], seja para onde for que o desloquemos e desde que os pontos A e B permaneçam "dentro" do polígono, terá todos os pontos do segmento também "dentro" da região. Neste segundo exemplo, o seguinte polígono não é convexo porque o segmento de reta [C,D], apesar de ter as extremidades "dentro" do polígono, possui pontos que estão "fora". Elementos de um polígono Um polígono possui os seguintes elementos: - Lados: cada um dos segmentos de reta que une vértices consecutivos: AB̅̅ ̅̅ , BC̅̅̅̅ , CD̅̅̅̅ , DE̅̅ ̅̅ e AE̅̅̅̅ . - Vértices: ponto de intersecção de dois lados consecutivos: A, B, C, D e E. - Diagonais: Segmentos que unem dois vértices não consecutivos: AC̅̅̅̅ , AD̅̅ ̅̅ , BD̅̅ ̅̅ , CE̅̅̅̅ e BE̅̅̅̅ . - Ângulos internos: ângulos formados por dois lados consecutivos (assinalados em azul na figura): , , , , . - Ângulos externos: ângulos formados por um lado e pelo prolongamento do lado a ele consecutivo (assinalados em vermelho na figura): , , , , . Classificação: os polígonos são classificados de acordo com o número de lados, conforme a tabela abaixo. Fórmulas: na relação de fórmulas abaixo temos a letra n que representa o número de lados ou de ângulos ou de vértices de um polígono. 1 – Diagonais de um vértice: dv = n – 3. 2 - Total de diagonais: 𝐝 = (𝐧−𝟑).𝐧 𝟐 . 16 DOLCE, Osvaldo; POMPEO, José Nicolau – Fundamentos da Matemática – Vol. 09 – Geometria Plana – 7ª edição – Editora Atual www.somatematica.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 190 3 – Soma dos ângulos internos: Si = (n – 2).180°. 4 – Soma dos ângulos externos: para qualquer polígono o valor da soma dos ângulos externos é uma constante, isto é, Se = 360°. Polígonos Regulares: um polígono é chamado de regular quando tem todos os lados congruentes (iguais) e todos os ângulos congruentes. Exemplo: o quadrado tem os 4 lados iguais e os 4 ângulos de 90°, por isso é um polígono regular. E para polígonos regulares temos as seguintes fórmulas, além das quatro acima: 1 – Ângulo interno: 𝐚𝐢 = (𝐧−𝟐).𝟏𝟖𝟎° 𝐧 ou 𝐚𝐢 = 𝐒𝐢 𝐧 . 2 - Ângulo externo: 𝐚𝐞 = 𝟑𝟔𝟎° 𝐧 ou 𝐚𝐞 = 𝐒𝐞 𝐧 . Semelhança de Polígonos: Dois polígonos são semelhantes quando os ângulos correspondentes são congruentes e os lados correspondentes são proporcionais. Vejamos: Fonte: http://www.somatematica.com.br 1) Os ângulos correspondentessão congruentes: 2) Os lados correspondentes (homólogos) são proporcionais: 𝐴𝐵 𝐴′𝐵′ = 𝐵𝐶 𝐵′𝐶′ = 𝐶𝐷 𝐶′𝐷′ = 𝐷𝐴 𝐷′𝐴′ 𝑜𝑢 3,8 5,7 = 4 6 = 2,4 3,6 = 2 3 Podemos dizer que os polígonos são semelhantes. Mas a semelhança só será válida se ambas condições existirem simultaneamente. A razão entre dois lados correspondentes em polígonos semelhante denomina-se razão de semelhança, ou seja: 𝐴𝐵 𝐴′𝐵′ = 𝐵𝐶 𝐵′𝐶′ = 𝐶𝐷 𝐶′𝐷′ = 𝐷𝐴 𝐷′𝐴′ = 𝑘 , 𝑜𝑛𝑑𝑒 𝑘 = 2 3 Questões 01. A soma dos ângulos internos de um heptágono é: (A) 360° (B) 540° (C) 1400° (D) 900° (E) 180° 02. Qual é o número de diagonais de um icoságono? (A) 20 (B) 70 (C) 160 (D) 170 (E) 200 03. O valor de x na figura abaixo é: (A) 80° (B) 90° (C) 100° Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 191 (D) 70° (E) 50° 04. Um joalheiro recebe uma encomenda para uma joia poligonal. O comprador exige que o número de diagonais seja igual ao número de lados. Sendo assim, o joalheiro deve produzir uma joia: (A) Triangular (B) Quadrangular (C) Pentagonal (D) Hexagonal (E) Decagonal 05. Num polígono convexo, a soma dos ângulos internos é cinco vezes a soma dos ângulos externos. O número de lados e diagonais desse polígono, respectivamente, são: (A) 54 e 12 (B) 18 e 60 (C) 12 e 54 (D) 60 e 18 (E) 15 e 30 06. Cada um dos ângulos externos de um polígono regular mede 15°. Quantos lados tem esse polígono? (A) 20 (B) 24 (C) 26 (D) 30 (E) 32 07. ( Pref. de Cerrito/SC – Técnico em Enfermagem – IESES/2017) Um eneágono tem um de seus lados com 125 cm, como todos os lados são iguais o seu perímetro será de: (A) 625cm. (B) 750cm. (C) 1.500cm. (D) 1.125 cm. (E) 900 cm. Comentários 01. Resposta: D. Heptágono (7 lados) → n = 7 Si = (n – 2).180° Si = (7 – 2).180° Si = 5.180° = 900° 02. Resposta: D. Icoságono (20 lados) → n = 20 𝑑 = (𝑛−3).𝑛 2 𝑑 = (20−3).20 2 = 17.10 d = 170 03. Resposta: A. A soma dos ângulos internos do pentágono é: Si = (n – 2).180º Si = (5 – 2).180º Si = 3.180º → Si = 540º 540º = x + 3x / 2 + x + 15º + 2x – 20º + x + 25º Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 192 540º = 5x + 3x / 2 + 20º 520º = 10x + 3x / 2 1040º = 13x X = 1040º / 13 → x = 80º 04. Resposta: C. Sendo d o números de diagonais e n o número de lados, devemos ter: d = n (𝑛−3).𝑛 2 = 𝑛 (passando o 2 multiplicando) (n – 3).n = 2n n – 3 = 2 n = 2 + 3 n = 5 → pentagonal 05. Resposta: C. Do enunciado, temos: Si = 5.Se (n – 2).180º = 5.360° (n – 2).180° = 1800° n – 2 = 1800 180 n – 2 = 10 n = 10 + 2 = 12 lados 𝑑 = (𝑛−3).𝑛 2 𝑑 = (12−3).12 2 d = 9.6 = 54 diagonais 06. Resposta: B. Temos que ae = 15° 𝑎𝑒 = 360° 𝑛 15° = 360° 𝑛 15n = 360 n = 360 : 15 n = 24 lados 07. Resposta: D. Um eneágono possui 9 lado, portanto 9x125 = 1.125cm. POLÍGONOS REGULARES Todo polígono regular17 pode ser inscrito em uma circunferência. E temos fórmulas para calcular o lado e o apótema desse triângulo em função do raio da circunferência. Apótema e um segmento que sai do centro das figuras regulares e divide o lado em duas partes iguais. 17 DOLCE, Osvaldo; POMPEO, José Nicolau – Fundamentos da Matemática – Vol. 09 – Geometria Plana – 7ª edição – Editora Atual www.somatematica.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 193 I) Triângulo Equilátero: - Lado: l = r√3 - Apótema: a = r 2 II) Quadrado: - Lado: l = r√2 - Apótema: a = r√2 2 III) Hexágono Regular - Lado: l = r - Apótema: a = r√3 2 Questões 01. O apótema de um hexágono regular inscrito numa circunferência de raio 8 cm, vale, em centímetros: (A) 4 (B) 4√3 (C) 8 (D) 8√2 (E) 12 02. O apótema de um triângulo equilátero inscrito em uma circunferência mede 10 cm, o raio dessa circunferência é: (A) 15 cm (B) 10 cm (C) 8 cm (D) 20 cm (E) 25 cm 03. O apótema de um quadrado mede 6 dm. A medida do raio da circunferência em que esse quadrado está inscrito, em dm, vale: (A) 4√2 dm (B) 5√2 dm (C) 6√2 dm (D) 7√2 dm (E) 8√2 dm Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 194 Comentários 01. Resposta: B. Basta substituir r = 8 na fórmula do hexágono 𝑎 = 𝑟√3 2 →𝑎 = 8√3 2 = 4√3 cm 02. Resposta: D. Basta substituir a = 10 na fórmula do triangulo equilátero. 𝑎 = 𝑟 2 → 10 = 𝑟 2 → r = 2.10 → r = 20 cm 03. Resposta: C. Sendo a = 6, temos: 𝑎 = 𝑟√2 2 6 = 𝑟√2 2 → 𝑟√2 = 2.6 → 𝑟√2 = 12 (√2 passa dividindo) r = 12 √2 (temos que racionalizar, multiplicando em cima e em baixo por √2) 𝑟 = 12.√2 √2.√2 → 𝑟 = 12√2 2 → 𝑟 = 6√2 dm RAZÃO ENTRE ÁREAS Razão entre áreas de dois triângulos semelhantes Vamos chamar de S1 a área do triângulo ABC = S1 e de S2 a do triângulo A’B’C’ = S2 Δ ABC ~ Δ A’B’C’ → 𝑏1 𝑏2 = ℎ1 ℎ2 = 𝑘 (𝑟𝑎𝑧ã𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑚𝑒𝑙ℎ𝑎𝑛ç𝑎) Sabemos que a área do triângulo é dada por 𝑆 = 𝑏.ℎ 2 Aplicando as razões temos que: 𝑆1 𝑆2 = 𝑏1. ℎ1 2 𝑏2. ℎ2 2 = 𝑏1 𝑏2 . ℎ1 ℎ2 = 𝑘. 𝑘 = 𝑘2 → 𝑆1 𝑆2 = 𝑘2 A razão entre as áreas de dois triângulos semelhantes é igual ao quadrado da razão de semelhança. Razão entre áreas de dois polígonos semelhantes Área de ABCDE ... MN = S1 Área de A’B’C’D’ ... M’N’ = S2 ABCDE ... MN = S1 ~ A’B’C’D’ ... M’N’ = S2 → ΔABC ~ ΔA’B’C’ e ΔACD ~ ΔAMN → 𝐴𝐵 𝐴′𝐵′ = 𝐵𝐶 𝐵′𝐶′ = ⋯ = 𝑀𝑁 𝑀′𝑁′ = 𝑘 (𝑟𝑎𝑧ã𝑜 𝑑𝑒 𝑠𝑒𝑚𝑒𝑙ℎ𝑎𝑛ç𝑎) Fazendo: Área ΔABC = t1, Área ΔACD = t2, ..., Área ΔAMN = tn-2 Área ΔA’B’C’ = T1, Área ΔA’C’D’ = T2, ..., Área ΔA’M’N’ = Tn-2 Anteriormente vimos que: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 195 𝑡𝑖 𝑇𝑖 = 𝑘2 → 𝑡𝑖 = 𝑘2𝑇𝑖 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑖 = 1,2,3, … , 𝑛 − 2 Então: 𝑆1 𝑆2 = 𝑡1 + 𝑡2 + 𝑡3 + ⋯ + 𝑡𝑛−2 𝑇1 + 𝑇2 + 𝑇3 + ⋯ + 𝑇𝑛−2 → 𝑆1 𝑆2 = 𝑘2 A razão entre as áreas de dois polígonos semelhantes é igual ao quadrado da razão de semelhança. Observação: A propriedade acima é extensiva a quaisquer superfícies semelhantes e, por isso, vale A razão entre as áreas de duas superfícies semelhantes é igual ao quadrado da razão de semelhança. Questão 01. (TJ/RS – Técnico Judiciário – FAURGS/2017) Considere um triângulo retângulo de catetos medindo 3m e 5m. Um segundo triângulo retângulo, semelhante ao primeiro, cuja área é o dobro da área do primeiro, terá como medidas dos catetos, em metros: (A) 3 e 10. (B) 3√2 e 5√2. (C) 3√2 e 10√2. (D) 5 e 6. (E) 6 e 10. Comentários 01. Resposta: B. A razão entre as Áreas =e igual ao quadrado da razão entre os lados. O triângulo de catetos 3 e 5 possui área igual a 7,5. Já o outro triângulo possui o dobro de área, conforme o enunciado. Assim sendo teremos: A1/A2 = 7,5/15 = ½ ½ = 3²/x² X = 3√2 E A1/A2 = 7,5/15 = ½ ½ = 5²/y² Y= 5√2. RAZÃO Razão18 é o quociente (divisão) entre dois números (quantidades, medidas, grandezas). 18 IEZZI, Gelson – Fundamentos da Matemática – Vol. 11 – Financeira e Estatística Descritiva IEZZI, Gelson – Matemática Volume Único http://educacao.globo.com 2.9 RAZÕES, PORCENTAGENS E NOÇÕES BÁSICAS DE MATEMÁTICA FINANCEIRA 2.9.1 Razões e proporções. 2.9.2 Números e grandezas proporcionais. 2.9.3 Regra de três simples e composta. 2.9.4 Porcentagens. 2.9.5 Juros simples. 2.9.6 Resolução de problemas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 196 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎: 𝑏 , 𝑐𝑜𝑚 𝑏 ≠ 0 Onde: Você tem que ficar atento ao fato da frase que estiver o contexto, pois depende da ordemem que for expressa. Exemplos 01. Em um vestibular para o curso de marketing, participaram 3600 candidatos para 150 vagas. A razão entre o número de vagas e o número de candidatos, nessa ordem, foi de 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑎𝑔𝑎𝑠 𝑛ú𝑚𝑒𝑟𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑎𝑛𝑑𝑖𝑑𝑎𝑡𝑜𝑠 = 150 3600 = 1 24 Lemos a fração como: Um vinte e quatro avos ( pronuncia-se “ávos”). 02. Em um processo seletivo diferenciado, os candidatos obtiveram os seguintes resultados: − Alana resolveu 11 testes e acertou 5 − Beatriz resolveu 14 testes e acertou 6 − Cristiane resolveu 15 testes e acertou 7 − Daniel resolveu 17 testes e acertou 8 − Edson resolveu 21 testes e acertou 9 O candidato contratado, de melhor desempenho, (razão de acertos para número de testes), foi: 𝐴𝑙𝑎𝑛𝑎: 5 11 = 0,45 𝐵𝑒𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧: 6 14 = 0,42 𝐶𝑟𝑖𝑠𝑡𝑖𝑎𝑛𝑒: 7 15 = 0,46 𝐷𝑎𝑛𝑖𝑒𝑙: 8 17 = 0,47 𝐸𝑑𝑠𝑜𝑛: 9 21 = 0,42 Daniel teve o melhor desempenho pois 0,47 foi o maior número. - Quando a e b forem medidas de uma mesma grandeza, essas devem ser expressas na mesma unidade. Razões Especiais Escala Muitas vezes precisamos ilustrar distâncias muito grandes de forma reduzida, então utilizamos a escala, que é a razão da medida no mapa com a medida real (ambas na mesma unidade). 𝐸 = 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑛𝑜 𝑚𝑎𝑝𝑎 𝑚𝑒𝑑𝑖𝑑𝑎 𝑟𝑒𝑎𝑙 Velocidade Média É a razão entre a distância percorrida e o tempo total de percurso. As unidades utilizadas são km/h, m/s, entre outras. 𝑉 = 𝑑𝑖𝑠𝑡â𝑛𝑐𝑖𝑎 𝑝𝑒𝑐𝑜𝑟𝑟𝑖𝑑𝑎 𝑡𝑒𝑚𝑝𝑜 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 197 Densidade É a razão entre a massa de um corpo e o seu volume. As unidades utilizadas são g/cm³, kg/m³, entre outras. 𝐷 = 𝑚𝑎𝑠𝑠𝑎 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 𝑣𝑜𝑙𝑢𝑚𝑒 𝑑𝑜 𝑐𝑜𝑟𝑝𝑜 PROPORÇÃO É uma igualdade entre duas razões. Dada as razões 𝑎 𝑏 e 𝑐 𝑑 , à setença de igualdade 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 chama-se proporção19. Onde: Exemplo 1 - O passageiro ao lado do motorista observa o painel do veículo e vai anotando, minuto a minuto, a distância percorrida. Sua anotação pode ser visualizada na tabela a seguir: Distância percorrida (em km) 2 4 6 8 ... Tempo gasto (em min) 1 2 3 4 ... Nota-se que a razão entre a distância percorrida e o tempo gasto para percorrê-la é sempre igual a 2: 2 1 = 2 ; 4 2 = 2 ; 6 3 = 2 ; 8 4 = 2 Então: 2 1 = 4 2 = 6 3 = 8 4 Dizemos que os números da sucessão (2,4,6, 8, ...) são diretamente proporcionais aos números da sucessão (1,2,3,3, 4, ...). Propriedades da Proporção 1 - Propriedade Fundamental O produto dos meios é igual ao produto dos extremos, isto é, a. d = b. c Exemplo Na proporção 45 30 = 9 6 ,(lê-se: “45 está para 30, assim como 9 está para 6.), aplicando a propriedade fundamental, temos: 45.6 = 30.9 = 270 2 - A soma dos dois primeiros termos está para o primeiro (ou para o segundo termo), assim como a soma dos dois últimos está para o terceiro (ou para o quarto termo). 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 + 𝑏 𝑎 = 𝑐 + 𝑑 𝑐 𝑜𝑢 𝑎 + 𝑏 𝑏 = 𝑐 + 𝑑 𝑑 19 IEZZI, Gelson – Fundamentos da Matemática – Vol. 11 – Financeira e Estatística Descritiva IEZZI, Gelson – Matemática Volume Único http://educacao.globo.com Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 198 Exemplo 2 3 = 6 9 → 2 + 3 2 = 6 + 9 6 → 5 2 = 15 6 = 30 𝑜𝑢 2 + 3 3 = 6 + 9 9 → 5 3 = 15 9 = 45 3 - A diferença entre os dois primeiros termos está para o primeiro (ou para o segundo termo), assim como a diferença entre os dois últimos está para o terceiro (ou para o quarto termo). 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 − 𝑏 𝑎 = 𝑐 − 𝑑 𝑐 𝑜𝑢 𝑎 − 𝑏 𝑏 = 𝑐 − 𝑑 𝑑 Exemplo 2 3 = 6 9 → 2 − 3 2 = 6 − 9 6 → −1 2 = −3 6 = −6 𝑜𝑢 2 − 3 3 = 6 − 9 9 → −1 3 = −3 9 = −9 4 - A soma dos antecedentes está para a soma dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 + 𝑐 𝑏 + 𝑑 = 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎 + 𝑐 𝑏 + 𝑑 = 𝑐 𝑑 Exemplo 2 3 = 6 9 → 2 + 6 3 + 9 = 2 3 → 8 12 = 2 3 = 24 𝑜𝑢 2 + 6 3 + 9 = 6 9 → 8 12 = 6 9 = 72 5 - A diferença dos antecedentes está para a diferença dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. 𝑎 𝑏 = 𝑐 𝑑 → 𝑎 − 𝑐 𝑏 − 𝑑 = 𝑎 𝑏 𝑜𝑢 𝑎 − 𝑐 𝑏 − 𝑑 = 𝑐 𝑑 Exemplo 6 9 = 2 3 → 6 − 2 9 − 3 = 6 9 → 4 6 = 6 9 = 36 𝑜𝑢 6 − 2 9 − 3 = 2 3 → 4 6 = 2 3 = 12 Problemas envolvendo razão e proporção 01. Em uma fundação, verificou-se que a razão entre o número de atendimentos a usuários internos e o número de atendimento total aos usuários (internos e externos), em um determinado dia, nessa ordem, foi de 3/5. Sabendo que o número de usuários externos atendidos foi 140, pode-se concluir que, no total, o número de usuários atendidos foi: A) 84 B) 100 C) 217 D) 280 E) 350 Resolução: Usuários internos: i Usuários externos: e Sabemos que neste dia foram atendidos 140 externos → e = 140 𝑖 𝑖+𝑒 = 3 5 = 𝑖 𝑖+140 , usando o produto dos meios pelos extremos temos 5i = 3(i + 140) → 5i = 3i + 420 → 5i – 3i = 420 → 2i = 420 → i = 420 2 → i = 210 i + e = 210 + 140 = 350 Resposta “E” 02. Em um concurso participaram 3000 pessoas e foram aprovadas 1800. A razão do número de candidatos aprovados para o total de candidatos participantes do concurso é: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 199 A) 2/3 B) 3/5 C) 5/10 D) 2/7 E) 6/7 Resolução: Resposta “B” 03. Em um dia de muita chuva e trânsito caótico, 2/5 dos alunos de certa escola chegaram atrasados, sendo que 1/4 dos atrasados tiveram mais de 30 minutos de atraso. Sabendo que todos os demais alunos chegaram no horário, pode-se afirmar que nesse dia, nessa escola, a razão entre o número de alunos que chegaram com mais de 30 minutos de atraso e número de alunos que chegaram no horário, nessa ordem, foi de: A) 2:3 B) 1:3 C) 1:6 D) 3:4 E) 2:5 Resolução: Se 2 5 chegaram atrasados 1 − 2 5 = 3 5 𝑐ℎ𝑒𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑛𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑜 2 5 ∙ 1 4 = 1 10 𝑡𝑖𝑣𝑒𝑟𝑎𝑚 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑑𝑒 30 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 𝑟𝑎𝑧ã𝑜 = 𝑡𝑖𝑣𝑒𝑟𝑎𝑚 𝑚𝑎𝑖𝑠 𝑑𝑒 30 min 𝑑𝑒 𝑎𝑡𝑟𝑎𝑠𝑜 𝑐ℎ𝑒𝑔𝑎𝑟𝑎𝑚 𝑛𝑜 ℎ𝑜𝑟á𝑟𝑖𝑜 = 1 10 3 5 𝑟𝑎𝑧ã𝑜 = 1 10 ∙ 5 3 = 1 6 𝑜𝑢 1: 6 Resposta “C” Questões 01. (Pref. de Cerquilho/SP – Professor de Ensino Fundamental I – Metro Capital Soluções/2018) Durante um campeonato de tiro ao alvo, José disparou 12 vezes. Sabendo que a razão do número de acertos para o total de disparos foi de 3/4 (três quartos), quantos disparos José acertou? (A) 7. (B) 10. (C) 4. (D) 7. (E) 9. 02. (Colégio Pedro II – Professor – Colégio Pedro II/2018) O trabalho infantil é um dos mais graves problemas do país. De acordo com a Pesquisa Nacional de Amostra por Domicílio (PNAD 2015), mais de 2,7 milhões de crianças e adolescentes, de 5 a 17 anos, estão em situação de trabalho no Brasil – no mundo, são 152 milhões que estão no trabalho precoce. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 200 Disponível em: http://www.chegadetrabalhoinfantil.org.br. Acesso em: 30 jul. 2018 De acordo com os dados apresentados, a fração que representa o número de meninas em situação de trabalho infantil no Brasil é: (A) 2/3 (B) 5/10 (C) 9/27 (D) 94/100 03. (FUNCABES – Escriturário – PROMUN/2018) Em um concurso público em que participaram 3000 candidatos, 1800 foram aprovados. A razão do número de candidatos aprovados para o total de candidatos participantes do concurso é: (A) 2/3 (B) 3/5 (C) 5/10 (D) 2/7 04. (MPE/SP – Oficialde Promotoria – VUNESP) Alfredo irá doar seus livros para três bibliotecas da universidade na qual estudou. Para a biblioteca de matemática, ele doará três quartos dos livros, para a biblioteca de física, um terço dos livros restantes, e para a biblioteca de química, 36 livros. O número de livros doados para a biblioteca de física será (A) 16. (B) 22. (C) 20. (D) 24. (E)18. 05. (EBSERH/HUPA – Técnico em Informática – IDECAN) Entre as denominadas razões especiais encontram-se assuntos como densidade demográfica, velocidade média, entre outros. Supondo que a distância entre Rio de Janeiro e São Paulo seja de 430 km e que um ônibus, fretado para uma excursão, tenha feito este percurso em 5 horas e 30 minutos. Qual foi a velocidade média do ônibus durante este trajeto, aproximadamente, em km/h? (A) 71 km/h (B) 76 km/h (C) 78 km/h (D) 81 km/h (E) 86 km/h. 06. (SEPLAN/GO – Perito Criminal – FUNIVERSA) Em uma ação policial, foram apreendidos 1 traficante e 150 kg de um produto parecido com maconha. Na análise laboratorial, o perito constatou que o produto apreendido não era maconha pura, isto é, era uma mistura da Cannabis sativa com outras ervas. Interrogado, o traficante revelou que, na produção de 5 kg desse produto, ele usava apenas 2 kg da Cannabis sativa; o restante era composto por várias “outras ervas”. Nesse caso, é correto afirmar que, para fabricar todo o produto apreendido, o traficante usou Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 201 (A) 50 kg de Cannabis sativa e 100 kg de outras ervas. (B) 55 kg de Cannabis sativa e 95 kg de outras ervas. (C) 60 kg de Cannabis sativa e 90 kg de outras ervas. (D) 65 kg de Cannabis sativa e 85 kg de outras ervas. (E) 70 kg de Cannabis sativa e 80 kg de outras ervas. 07. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de Educação Básica – GR Consultoria e Assessoria) Eu tenho duas réguas, uma que ao quebrar ficou com 24 cm de comprimento e a outra tem 30 cm, portanto, a régua menor é quantos por cento da régua maior? (A) 90% (B) 75% (C) 80% (D) 85% 08. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Uma cidade A, com 120 km de vias, apresentava, pela manhã, 51 km de vias congestionadas. O número de quilômetros de vias congestionadas numa cidade B, que tem 280 km de vias e mantém a mesma proporção que na cidade A, é (A) 119 km. (B) 121 km. (C) 123 km. (D) 125 km. (E) 127 km. 09. (FINEP – Assistente – CESGRANRIO) Maria tinha 450 ml de tinta vermelha e 750 ml de tinta branca. Para fazer tinta rosa, ela misturou certa quantidade de tinta branca com os 450 ml de tinta vermelha na proporção de duas partes de tinta vermelha para três partes de tinta branca. Feita a mistura, quantos ml de tinta branca sobraram? (A) 75 (B) 125 (C) 175 (D) 375 (E) 675 10. (MP/SP – Auxiliar de Promotoria I – VUNESP) A medida do comprimento de um salão retangular está para a medida de sua largura assim como 4 está para 3. No piso desse salão, foram colocados somente ladrilhos quadrados inteiros, revestindo-o totalmente. Se cada fileira de ladrilhos, no sentido do comprimento do piso, recebeu 28 ladrilhos, então o número mínimo de ladrilhos necessários para revestir totalmente esse piso foi igual a (A) 588. (B) 350. (C) 454. (D) 476. (E) 382. Comentários 01. Resposta: E A razão do número de acertos para o total é de 3 4 e o total de disparos foi 12, assim a proporção fica da seguinte forma: 3 4 = 𝑥 12 4x = 3.12 4x = 36 x = 36 4 x = 9 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 202 02. Resposta: C Vamos resolver este pela forma mais simples, nos dados apresentados temos que 2 em cada 3 crianças em situação de trabalho infantil são do sexo masculino, assim sobra apenas 1 em cada 3 para o sexo feminino, em fração seria 1 3 , mas não temos esta resposta, porém temos 9 27 que nada mais é que 1 3 porém não está simplificado, assim 1 3 = 9 27 . 03. Resposta: B De acordo com a ordem que foi expressa devemos ter 1800 no numerador e 3000 será o denominador, ficando assim: 1800 3000 , simplificando: 18 30 = 3 5 04. Resposta: E X = total de livros Matemática = ¾ x, restou ¼ de x Física = 1 3 . 1 4 = 1/12 Química = 36 livros Logo o número de livros é: 3𝑥 4 + 1𝑥 12 + 36 = x Fazendo o m.m.c. dos denominadores (4,12) = 12 Logo: 9𝑥 + 1𝑥 + 432 = 12𝑥 12 → 10𝑥 + 432 = 12𝑥 → 12𝑥 − 10𝑥 = 432 → 2𝑥 = 432 → 𝑥 = 432 2 → 𝑥 = 216 Como a Biblioteca de Física ficou com 1/12x, logo teremos: 1 12 . 216 = 216 12 = 18 05. Resposta: C 5h30min = 5,5h, transformando tudo em hora e suas frações. 430 5,5 = 78,18 𝑘𝑚/ℎ 06. Resposta: C O enunciado fornece que a cada 5kg do produto temos que 2kg da Cannabis sativa e os demais outras ervas. Podemos escrever em forma de razão 2 5 , logo: 2 5 . 150 = 60𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝐶𝑎𝑛𝑛𝑎𝑏𝑖𝑠 𝑠𝑎𝑡𝑖𝑣𝑎 ∴ 150 − 60 = 90𝑘𝑔 𝑑𝑒 𝑜𝑢𝑡𝑟𝑎𝑠 𝑒𝑟𝑣𝑎𝑠 07. Resposta: C Como é a razão do menor pelo maior temos: 24/30 = 0,80. 100 = 80% 08. Resposta: A A razão da cidade A será: 51 120 A da cidade B será: 𝑐𝑜𝑛𝑔𝑒𝑠𝑡𝑖𝑜𝑛𝑎𝑑𝑎𝑠 280 Como seguem a mesma proporção teremos a seguinte proporção: 51 120 = 𝑥 280 120.x = 51. 280 → x = 14280 / 120 → x = 119 km Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 203 09. Resposta: A Como temos duas partes de tinta vermelha para três partes de tinta branca a fração ficará 2 3 temos ainda que ela utilizou 450ml de tinta vermelha, então vamos encontrar o quanto ela utilizou de tinta branca e depois descobrir o quanto sobrou do total (750ml) 2 3 = 450 𝑥 2x = 450. 3 → x = 1350 / 2 → x = 675 ml de tinta branca foram utilizadas. Sobraram: 750 ml – 675 ml = 75 ml 10. Resposta: A Chamando de C o comprimento e de L a largura, teremos a seguinte proporção 𝐶 𝐿 = 4 3 Como no comprimento foram utilizados 28 ladrilhos, teremos C = 28 e substituindo na proporção, ficará: 28 𝐿 = 4 3 4L = 28. 3 L = 84 4 L = 21 ladrilhos Como teremos 28 ladrilhos no comprimento e 21 na largura, a quantidade total será dada pela área dessa região retangular, ou seja, o produto do comprimento pela largura. Assim, o total de ladrilhos foi de 28. 21 = 588. GRANDEZAS DIRETAMENTE E INVERSAMENTE PROPORCIONAIS Grandeza é tudo aquilo que pode ser contado e medido. Do dicionário, tudo o que pode aumentar ou diminuir (medida de grandeza.). As grandezas proporcionais são aquelas que relacionadas a outras, sofrem variações. Elas podem ser diretamente ou inversamente proporcionais20. Exemplos 01. Uma picape para ir da cidade A para a cidade B gasta dois tanques e meio de óleo diesel. Se a distância entre a cidade A e a cidade B é de 500 km e neste percurso ele faz 100 km com 25 litros de óleo diesel, quantos litros de óleo diesel cabem no tanque da picape? A) 60 B) 50 C) 40 D) 70 E) 80 Observe que há uma relação entre as grandezas distância (km) e óleo diesel (litros). Equacionando temos: 100 km ------- 25 litros 500 km ------- x litros Observe que: Se aumentarmos a km aumentaremos também a quantidade de litros gastos. Logo as grandezas são diretamente proporcionais. Resolvendo: 100 500 = 25 𝑥 100. 𝑥 = 500.25 100x = 12500 20 IEZZI, Gelson – Fundamentos da Matemática – Vol. 11 – Financeira e Estatística Descritiva http://www.brasilescola.com http://www.dicio.com.br Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 204 x = 12500 100 x = 125 litros Este valor representa a quantidade em litros que a picape irá gastar para ir da cidade A à B. Como sabemos que ela gasta 2,5 tanques para completar esse percurso, vamos encontrar o valor que cabe em 1 tanque: 2,5 tanques ------ 125 litros 1 tanque ------- x litros 2,5x = 1.125 x =125 2,5 x = 50 litros. Logo 1 tanque dessa picape cabe 50 litros, a resposta correta está na alternativa B. 02. A tabela a seguir mostra a velocidade de um trem ao percorrer determinado percurso: Velocidade (km/h) 40 80 120 ... Tempo (horas) 6 3 2 ... Se sua velocidade aumentar para 240 km/h, em quantas horas ele fará o percurso? Podemos pegar qualquer velocidade da tabela para acharmos o novo tempo: 40 km ------ 6 horas 240 km ----- x horas Observe que: Se aumentarmos a velocidade, diminuímos de forma proporcional o tempo. Logo as grandezas são inversamente proporcionais. 40 240 = 𝑥 6 240𝑥 = 40.6 240𝑥 = 240 𝑥 = 1 Logo o trem fará o percurso em 1 hora. Observe que invertemos os valores de uma das duas proporções (km ou tempo), neste exemplo optamos por inverter a grandeza tempo. Grandezas Diretamente Proporcionais (GDP) São aquelas em que, uma delas variando, a outra varia na mesma razão, isto é, duas grandezas são diretamente proporcionais quando, dobrando uma delas, a outra também dobra; triplicando uma delas, a outra também triplica, divididas à terça parte a outra também é dividida à terça parte... E assim por diante. Matematicamente podemos escrever da seguinte forma: 𝒂𝟏 𝒃𝟏 = 𝒂𝟐 𝒃𝟐 = 𝒂𝟑 𝒃𝟑 = ⋯ = 𝒌 Onde a grandeza A = {a1, a2, a3...}, a grandeza B= {b1, b2, b3...} e os valores entre suas razões são iguais a k (constante de proporcionalidade). Exemplos 01. Uma faculdade irá inaugurar um novo espaço para sua biblioteca, composto por três salões. Estima-se que, nesse espaço, poderão ser armazenados até 120.000 livros, sendo 60.000 no salão maior, 15.000 no menor e os demais no intermediário. Como a faculdade conta atualmente com apenas 44.000 livros, a bibliotecária decidiu colocar, em cada salão, uma quantidade de livros diretamente proporcional Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 205 à respectiva capacidade máxima de armazenamento. Considerando a estimativa feita, a quantidade de livros que a bibliotecária colocará no salão intermediário é igual a (A) 17.000. (B) 17.500. (C) 16.500. (D) 18.500. (E) 18.000. Como é diretamente proporcional, podemos analisar da seguinte forma: No salão maior, percebe-se que é a metade dos livros, no salão menor é 1/8 dos livros. Então, como tem 44.000 livros, o salão maior ficará com 22.000 e o salão menor com 5.500 livros. 22000+5500=27500 Salão intermediário: 44.000-27.500=16.500 livros. Resposta C 02. Um mosaico foi construído com triângulos, quadrados e hexágonos. A quantidade de polígonos de cada tipo é proporcional ao número de lados do próprio polígono. Sabe-se que a quantidade total de polígonos do mosaico é 351. A quantidade de triângulos e quadrados somada supera a quantidade de hexágonos em (A) 108. (B) 27. (C) 35. (D) 162. (E) 81. 𝑡𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠: 3𝑥 𝑞𝑢𝑎𝑑𝑟𝑎𝑑𝑜: 4𝑥 ℎ𝑒𝑥á𝑔𝑜𝑛𝑜: 6𝑥 3𝑥 + 4𝑥 + 6𝑥 = 351 13𝑥 = 351 𝑥 = 27 3𝑥 + 4𝑥 = 3.27 + 4.27 = 81 + 108 = 189 6𝑥 = 6.27 = 162 → 189-162= 27 Resposta B RESUMO Se uma grandeza aumenta e a outra também , elas são diretamente proporcionais. Se uma grandeza diminui e a outra também , elas também são diretamente proporcionais. Grandezas Inversamente Proporcionais (GIP) São aquelas quando, variando uma delas, a outra varia na razão inversa. Isto é, duas grandezas são inversamente proporcionais quando, dobrando uma delas, a outra se reduz pela metade; triplicando uma delas, a outra se reduz para à terça parte... E assim por diante. Matematicamente podemos escrever da seguinte forma: 𝒂𝟏. 𝒃𝟏 = 𝒂𝟐. 𝒃𝟐 = 𝒂𝟑. 𝒃𝟑 = ⋯ = 𝒌 Uma grandeza A = {a1, a2, a3...} Será inversamente a outra B= {b1, b2, b3...}, se, e somente se, os produtos entre os valores de A e B são iguais. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 206 Exemplos 01. Carlos dividirá R$ 8.400,00 de forma inversamente proporcional à idade de seus dois filhos: Marcos, de 12 anos, e Fábio, de 9 anos. O valor que caberá a Fábio será de: A) R$ 3.600,00 B) R$ 4.800,00 C) R$ 7.000,00 D) R$ 5.600,00 Marcos: a Fábio: b a + b = 8400 𝑎 1 12 + 𝑏 1 9 = 𝑎 + 𝑏 1 12 + 1 9 𝑏 1 9 = 8400 3 36 + 4 36 7 36 𝑏 = 8400 9 → 𝑏 = 8400 9 7 36 → 𝑏 = 8400 9 . 36 7 → 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑞𝑢𝑒: 1200 1 . 4 1 = 4800 Resposta: B 02. Três técnicos judiciários arquivaram um total de 382 processos, em quantidades inversamente proporcionais as suas respectivas idades: 28, 32 e 36 anos. Nessas condições, é correto afirmar que o número de processos arquivados pelo mais velho foi: A) 112 B) 126 C) 144 D) 152 E) 164 Somamos os inversos dos números, ou seja, 1 28 + 1 32 + 1 36 . Dividindo-se os denominadores por 4, ficamos com: 1 7 + 1 8 + 1 9 = 72+63+53 504 = 191 504 . Eliminando-se os denominadores, temos 191 que corresponde a uma soma. Dividindo-se a soma pela soma: 382 / 191 = 112 RESUMO Se uma grandeza aumenta e a outra diminui , elas são inversamente proporcionais. Se uma grandeza diminui e a outra aumenta , elas também são inversamente proporcionais. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 207 Questões 01. (Câm. de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Na tabela abaixo, a sequência de números da coluna A é inversamente proporcional à sequência de números da coluna B. A letra X representa o número (A) 90. (B) 80. (C) 96. (D) 84. (E) 72. 02. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Um pintor gastou duas horas para pintar um quadrado com 1,5 m de lado. Quanto tempo ele gastaria, se o mesmo quadrado tivesse 3 m de lado? (A) 4 h (B) 5 h (C) 6 h (D) 8 h (E) 10 h 03. (Polícia Militar/SP – Aluno Oficial – VUNESP) A tabela, com dados relativos à cidade de São Paulo, compara o número de veículos da frota, o número de radares e o valor total, em reais, arrecadado com multas de trânsito, relativos aos anos de 2004 e 2013: Se o número de radares e o valor da arrecadação tivessem crescido de forma diretamente proporcional ao crescimento da frota de veículos no período considerado, então em 2013 a quantidade de radares e o valor aproximado da arrecadação, em milhões de reais (desconsiderando-se correções monetárias), seriam, respectivamente, (A) 336 e 424. (B) 336 e 426. (C) 334 e 428. (D) 334 e 430. (E) 330 e 432. 04. (IPT – Secretária – VUNESP) Um centro de imprensa foi decorado com bandeiras de países participantes da Copa do Mundo de 2014. Sabe-se que as medidas de comprimento e largura da bandeira brasileira são diretamente proporcionais a 10 e 7, enquanto que as respectivas medidas, na bandeira alemã, são diretamente proporcionais a 5 e 3. Se todas as bandeiras foram confeccionadas com 1,5 m de comprimento, então a diferença, em centímetros, entre as medidas da largura das bandeiras brasileira e alemã, nessa ordem, é igual a (A) 9. (B) 10. (C) 12. (D) 14. (E) 15. 05. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Foram construídos dois reservatórios de água. A razão entre os volumes internos do primeiro e do segundo é de 2 para 5, e a soma desses volumes é 14m³. Assim, o valor absoluto da diferença entre as capacidades desses dois reservatórios, em litros, é igual a Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 208 (A) 8000. (B) 6000. (C) 4000. (D) 6500. (E) 9000. 06. (IPT – Secretária – VUNESP) Moradores de certo município foram ouvidos sobre um projeto para implantar faixas exclusivas para ônibus em uma avenida de tráfego intenso. A tabela, na qual alguns números foram substituídos por letras, mostra os resultados obtidos nesse levantamento. Se a razão entre o número de mulheres e o número de homens, ambos contrários à implantação da faixa exclusiva para ônibus é de 3/10, então o númerototal de pessoas ouvidas nesse levantamento, indicado por T na tabela, é (A) 1 140. (B) 1 200. (C) 1 280. (D) 1 300. (E) 1 320. 07. (PRODEST/ES – Assistente de Tecnologia da Informação – VUNESP) O gráfico apresenta informações sobre a relação entre o número de mulheres e o número de homens atendidos em uma instituição, nos anos de 2012 e 2013. Mantendo-se a mesma relação de atendimentos observada em 2012 e 2013, essa instituição pretende atender, em 2014, 110 homens. Dessa forma, o número total de pessoas que essa instituição pretende atender em 2014 e o número médio anual de atendimentos a mulheres que se pretende atingir, considerando-se os anos de 2012, 2013 e 2014, são, respectivamente, (A) 160 e 113,3. (B) 160 e 170. (C) 180 e 120. (D) 275 e 115. (E) 275 e 172,2. 08. (Câm. de Sorocaba/SP – Telefonista – VUNESP) O copeiro prepara suco de açaí com banana na seguinte proporção: para cada 500 g de açaí, ele gasta 2 litros de leite e 10 bananas. Na sua casa, mantendo a mesma proporção, com apenas 25 g de açaí, ele deve colocar leite e banana nas seguintes quantidades, respectivamente, (A) 80 ml e 1 (B) 100 ml e 1 / 2 (C) 120 ml e 1 / 2 (D) 150 ml e 1 / 4 (E) 200 ml e 1 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 209 09. (METRÔ – Assistente Administrativo Júnior – FCC) Uma engrenagem circular P, de 20 dentes, está acoplada a uma engrenagem circular Q, de 18 dentes, formando um sistema de transmissão de movimento. Se a engrenagem P gira 1 / 5 de volta em sentido anti-horário, então a engrenagem Q irá girar (A) 2 / 9 de volta em sentido horário. (B) 9 / 50 de volta em sentido horário. (C) 6 / 25 de volta em sentido horário. (D) 1 / 4 de volta em sentido anti-horário. (E) 6 / 25 de volta em sentido anti-horário. 10. (SEGPLAN/GO – Auxiliar de Autópsia – FUNIVERSA) A geladeira, para conservação de cadáveres, do necrotério de determinada cidade possui 12 gavetas de mesma medida. Para a limpeza de 7 dessas gavetas, o auxiliar de autópsia gasta 3,5 kg de sabão. Então, para a limpeza das 12 gavetas, ele gastará (A) 5 kg de sabão. (B) 6 kg de sabão. (C) 7 kg de sabão. (D) 8 kg de sabão. (E) 9 kg de sabão. Comentários 01. Resposta: B O enunciado disse que eram grandezas inversamente proporcionais, assim temos: 16 1 60 = 12 1 𝑋 Eliminando a fração do denominador, fazemos aquele macete, copia o primeiro e multiplica pelo inverso do segundo, ficando assim: 16 . 60 1 = 12. 𝑋 1 16 ∙ 60 = 12 ∙ 𝑋 12x = 960 X = 960 12 X = 80 02. Resposta: D Vamos pensar no seguinte: A parede é quadrada de lado 1,5m, assim sua área será de: 1,5x1,5 = 2,25m², a nova parede é um quadrado de lado 3m, assim sua área será de: 3x3 = 9m², vamos montar as grandezas agora! Tempo (horas) área pintada (m²) 2 2,25 x 9 Como se a área aumentar então o tempo gasto também irá aumentar, logo são grandezas diretamente proporcionais: 2 𝑥 = 2,25 9 2,25x = 18 x = 18 2,25 = 8 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠. 03. Resposta: A Chamando os radares de 2013 de ( x ), temos que: 5,8 7,5 = 260 𝑥 5,8 . x = 7,5 . 260 x = 1950 / 5,8 x = 336,2 (aproximado) Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 210 Por fim, vamos calcular a arrecadação em 2013: 5,8 7,5 = 328 𝑥 5,8 . x = 7,5 . 328 x = 2460 / 5,8 x = 424,1 (aproximado) 04. Resposta: E 1,5 m = 150 cm * Bandeira Brasileira: 𝑪 𝑳 = 𝟏𝟎 𝟕 , ou seja, 10.L = 7.C 10.L = 7 . 150 L = 1050 / 10 L = 105 cm * Bandeira Alemã: 𝑪′ 𝑳′ = 𝟓 𝟑 , ou seja, 5.L’ = 3.C’ 5.L’ = 3 . 150 L’ = 450 / 5 L’ = 90 cm Então a diferença é: 105 – 90 = 15 cm 05. Resposta: B Primeiro: 2k Segundo: 5k 2k+5k=14 7k=14 K=2 Primeiro=2.2=4 Segundo=5.2=10 Diferença=10-4=6m³ 1m³------1000L 6--------x X=6000 l 06. Resposta: B 𝒑 𝟔𝟎𝟎 = 𝟑 𝟏𝟎 10.p = 3 . 600 p = 1800 / 10 p = 180 mulheres * Total de Mulheres: q = 300 + 180 = 480 * Total Geral: T = 480 + 720 = 1200 pessoas 07. Resposta: D Primeiramente, vamos calcular a razão entre mulheres e homens (observe que os dados do gráfico se mantém na mesma proporção, logo são diretamente proporcionais): 𝒎 𝒉 = 𝟔𝟎 𝟒𝟎 * Número total em 2014: (h = 110) 𝒎 𝟏𝟏𝟎 = 𝟔𝟎 𝟒𝟎 40.m = 60 . 110 m = 6600 / 40 m = 165 mulheres (em 2014) Assim, 110 + 165 = 275 pessoas (em 2014). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 211 * Número médio anual de mulheres: 𝑴 = 𝟔𝟎+𝟏𝟐𝟎+𝟏𝟔𝟓 𝟑 = 𝟑𝟒𝟓 𝟑 = 𝟏𝟏𝟓 𝒎𝒖𝒍𝒉𝒆𝒓𝒆𝒔 08. Resposta: B Sabendo que se mantém a proporção, temos grandezas diretamente proporcionais. Vamos utilizar a Regra de Três Simples Direta duas vezes: * Açaí e leite: açaí leite 500 --------- 2000 25 ------------ x 𝟓𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝒙 𝟓𝟎𝟎. 𝒙 = 𝟐𝟓 . 𝟐𝟎𝟎𝟎 𝒙 = 𝟓𝟎𝟎𝟎𝟎 𝟓𝟎𝟎 𝒙 = 𝟏𝟎𝟎 𝒎𝑳 𝒅𝒆 𝒍𝒆𝒊𝒕𝒆 * Açaí e banana: açaí banana 500 --------- 10 25 ---------- y 𝟓𝟎𝟎 𝟐𝟓 = 𝟏𝟎 𝒚 𝟓𝟎𝟎. 𝒚 = 𝟐𝟓 . 𝟏𝟎 𝒙 = 𝟐𝟓𝟎 𝟓𝟎𝟎 𝒙 = 𝟏 𝟐 𝒃𝒂𝒏𝒂𝒏𝒂 09. Resposta: A Observe que as grandezas são inversamente proporcionais (pois quanto mais dentes, menos voltas serão dadas). Vamos utilizar a Regra de Três Simples para resolução: Dentes Volta 20 ----------- 1 / 5 18 ----------- x Invertendo uma das Grandezas, teremos: 18 . x = 1/5 . 20 x = 4 / 18 (: 2/2) x = 2 / 9 Será no sentido horário porque a outra engrenagem está no sentido anti-horário. 10. Resposta: B Observa-se que se aumentarmos o número de gavetas iremos gastar mais sabão, logo as grandezas são diretamente proporcionais. Gavetas Sabão(kg) 12 x 7 3,5 12 7 = 𝑥 3,5 → 7𝑥 = 12.3,5 → 7𝑥 = 42 → 𝑥 = 42 7 → 𝑥 = 6 𝑘𝑔 Logo, será gasto 6kg de sabão para limpeza de 12 gavetas. Logo Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 212 REGRA DE TRÊS SIMPLES Os problemas que envolvem duas grandezas diretamente ou inversamente proporcionais podem ser resolvidos através de um processo prático, chamado regra de três simples21. Vejamos a tabela abaixo: Exemplos 01. Um carro faz 180 km com 15L de álcool. Quantos litros de álcool esse carro gastaria para percorrer 210 km? O problema envolve duas grandezas: distância e litros de álcool. Indiquemos por x o número de litros de álcool a ser consumido. Coloquemos as grandezas de mesma espécie em uma mesma coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha: Na coluna em que aparece a variável x (“litros de álcool”), vamos colocar uma flecha: Observe que, se duplicarmos a distância, o consumo de álcool também duplica. Então, as grandezas distância e litros de álcool são diretamente proporcionais. No esquema que estamos montando, indicamos esse fato colocando uma flecha na coluna “distância” no mesmo sentido da flecha da coluna “litros de álcool”: 21 MARIANO, Fabrício. Matemática Financeira para Concursos. 3ª Edição. Rio de Janeiro. Elsevier,2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 213 Armando a proporção pela orientação das flechas, temos: 180 210 = 15 𝑥 → 𝑐𝑜𝑚𝑜 180 𝑒 210 𝑝𝑜𝑑𝑒𝑚 𝑠𝑒𝑟 𝑠𝑖𝑚𝑝𝑙𝑖𝑓𝑖𝑐𝑎𝑑𝑜𝑠 𝑝𝑜𝑟 30, 𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠: 180: 30 210: 30 = 15 𝑥 1806 2107 = 15 𝑥 → 𝑚𝑢𝑙𝑡𝑖𝑝𝑙𝑖𝑐𝑎𝑛𝑑𝑜 𝑐𝑟𝑢𝑧𝑎𝑑𝑜(𝑝𝑟𝑜𝑑𝑢𝑡𝑜 𝑑𝑜 𝑚𝑒𝑖𝑜 𝑝𝑒𝑙𝑜𝑠 𝑒𝑥𝑡𝑟𝑒𝑚𝑜𝑠) → 6𝑥 = 7.15 6𝑥 = 105 → 𝑥 = 105 6 = 𝟏𝟕, 𝟓 Resposta: O carro gastaria 17,5 L de álcool. 02. Viajando de automóvel, à velocidade de 50 km/h, eu gastaria 7 h para fazer certo percurso. Aumentando a velocidade para 80 km/h, em quanto tempo fareiesse percurso? Indicando por x o número de horas e colocando as grandezas de mesma espécie em uma mesma coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha, temos: Na coluna em que aparece a variável x (“tempo”), vamos colocar uma flecha: Observe que, se duplicarmos a velocidade, o tempo fica reduzido à metade. Isso significa que as grandezas velocidade e tempo são inversamente proporcionais. No nosso esquema, esse fato é indicado colocando-se na coluna “velocidade” uma flecha em sentido contrário ao da flecha da coluna “tempo”: Na montagem da proporção devemos seguir o sentido das flechas. Assim, temos: 7 𝑥 = 80 50 , 𝑖𝑛𝑣𝑒𝑟𝑡𝑒𝑚𝑜𝑠 𝑒𝑠𝑡𝑒 𝑙𝑎𝑑𝑜 → 7 𝑥 = 808 505 → 7.5 = 8. 𝑥 → 𝑥 = 35 8 → 𝑥 = 4,375 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Como 0,375hora corresponde a 22 minutos aproximadamente (0,375 x 60 minutos), então o percurso será feito em 4 horas e 22 minutos aproximadamente. 03. Ao participar de um treino de fórmula Indy, um competidor, imprimindo a velocidade média de 180 km/h, faz o percurso em 20 segundos. Se a sua velocidade fosse de 300 km/h, que tempo teria gasto no percurso? Vamos representar pela letra x o tempo procurado. Estamos relacionando dois valores da grandeza velocidade (180 km/h e 300 km/h) com dois valores da grandeza tempo (20 s e x s). Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 214 Queremos determinar um desses valores, conhecidos os outros três. Se duplicarmos a velocidade inicial do carro, o tempo gasto para fazer o percurso cairá para a metade; logo, as grandezas são inversamente proporcionais. Assim, os números 180 e 300 são inversamente proporcionais aos números 20 e x. Daí temos: 180.20 = 300. 𝑥 → 300𝑥 = 3600 → 𝑥 = 3600 300 → 𝑥 = 12 Conclui-se, então, que se o competidor tivesse andando em 300 km/h, teria gasto 12 segundos para realizar o percurso. Questões 01. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Em 3 de maio de 2014, o jornal Folha de S. Paulo publicou a seguinte informação sobre o número de casos de dengue na cidade de Campinas. De acordo com essas informações, o número de casos registrados na cidade de Campinas, até 28 de abril de 2014, teve um aumento em relação ao número de casos registrados em 2007, aproximadamente, de (A) 70%. (B) 65%. (C) 60%. (D) 55%. (E) 50%. 02. (FUNDUNESP – Assistente Administrativo – VUNESP) Um título foi pago com 10% de desconto sobre o valor total. Sabendo-se que o valor pago foi de R$ 315,00, é correto afirmar que o valor total desse título era de (A) R$ 345,00. (B) R$ 346,50. (C) R$ 350,00. (D) R$ 358,50. (E) R$ 360,00. 03. (Pref. Imaruí – Agente Educador – Pref. Imaruí) Manoel vendeu seu carro por R$27.000,00(vinte e sete mil reais) e teve um prejuízo de 10%(dez por cento) sobre o valor de custo do tal veículo, por quanto Manoel adquiriu o carro em questão? (A) R$24.300,00 (B) R$29.700,00 (C) R$30.000,00 (D)R$33.000,00 (E) R$36.000,00 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 215 04. (Pref. Guarujá/SP – Professor de Matemática – CAIPIMES) Em um mapa, cuja escala era 1:15.104, a menor distância entre dois pontos A e B, medida com a régua, era de 12 centímetros. Isso significa que essa distância, em termos reais, é de aproximadamente: (A) 180 quilômetros. (B) 1.800 metros. (C) 18 quilômetros. (D) 180 metros. 05. (CEFET – Auxiliar em Administração – CESGRANRIO) A Bahia (...) é o maior produtor de cobre do Brasil. Por ano, saem do estado 280 mil toneladas, das quais 80 mil são exportadas. O Globo, Rio de Janeiro: ed. Globo, 12 mar. 2014, p. 24. Da quantidade total de cobre que sai anualmente do Estado da Bahia, são exportados, aproximadamente, (A) 29% (B) 36% (C) 40% (D) 56% (E) 80% 06. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Um comerciante comprou uma caixa com 90 balas e irá vender cada uma delas por R$ 0,45. Sabendo que esse comerciante retirou 9 balas dessa caixa para consumo próprio, então, para receber o mesmo valor que teria com a venda das 90 balas, ele terá que vender cada bala restante na caixa por: (A) R$ 0,50. (B) R$ 0,55. (C) R$ 0,60. (D) R$ 0,65. (E) R$ 0,70. 07. (PM/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Em 25 de maio de 2014, o jornal Folha de S. Paulo publicou a seguinte informação sobre a capacidade de retirada de água dos sistemas de abastecimento, em metros cúbicos por segundo (m3/s): De acordo com essas informações, o número de segundos necessários para que o sistema Rio Grande retire a mesma quantidade de água que o sistema Cantareira retira em um segundo é: (A) 5,4. (B) 5,8. (C) 6,3. (D) 6,6. (E) 6,9. 08. (FUNDUNESP – Auxiliar Administrativo – VUNESP) Certo material para laboratório foi adquirido com desconto de 10% sobre o preço normal de venda. Sabendo-se que o valor pago nesse material foi R$ 1.170,00, é possível afirmar corretamente que seu preço normal de venda é Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 216 (A) R$ 1.285,00. (B) R$ 1.300,00. (C) R$ 1.315,00. (D) R$ 1.387,00. (E) R$ 1.400,00. 09. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) A mais antiga das funções do Instituto Médico Legal (IML) é a necropsia. Num determinado período, do total de atendimentos do IML, 30% foram necropsias. Do restante dos atendimentos, todos feitos a indivíduos vivos, 14% procediam de acidentes no trânsito, correspondendo a 588. Pode-se concluir que o total de necropsias feitas pelo IML, nesse período, foi (A) 2500. (B) 1600. (C) 2200. (D) 3200. (E) 1800. 10. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) A expectativa de vida do Sr. Joel é de 75 anos e, neste ano, ele completa 60 anos. Segundo esta expectativa, pode-se afirmar que a fração de vida que ele já viveu é (A) 4 7 (B) 5 6 (C) 4 5 (D) 3 4 (E) 2 3 11. (SAAE/SP – Auxiliar de Manutenção Geral – VUNESP) Foram digitados 10 livros de 200 páginas cada um e armazenados em 0,0001 da capacidade de um microcomputador. Utilizando-se a capacidade total desse microcomputador, o número de livros com 200 páginas que é possível armazenar é (A) 100. (B) 1000. (C) 10000. (D) 100000. (E) 1000000. 12. (IF/GO – Assistente de Alunos – UFG) Leia o fragmento a seguir A produção brasileira de arroz projetada para 2023 é de 13,32 milhões de toneladas, correspondendo a um aumento de 11% em relação à produção de 2013. Disponível em: <http://www.agricultura.gov.br/arq_editor/projecoes-ver saoatualizada.pdf>. Acesso em: 24 fev. 2014. (Adaptado). De acordo com as informações, em 2023, a produção de arroz excederá a produção de 2013, em milhões de toneladas, em: (A) 1,46 (B) 1,37 (C) 1,32 (D) 1,22 13. (PRODAM/AM – Auxiliar de Motorista – FUNCAB) Numa transportadora, 15 caminhões de mesma capacidade transportam toda a carga de um galpão em quatro horas. Se três deles quebrassem, em quanto tempo os outros caminhões fariam o mesmo trabalho? (A) 3 h 12 min (B) 5 h (C) 5 h 30 min (D) 6 h (E) 6 h 15 min Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 217 14. (Câm. de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) Uma receita para fazer 35 bolachas utiliza 225 gramas de açúcar. Mantendo-se as mesmas proporções da receita, a quantidade de açúcar necessária para fazer 224 bolachas é (A) 14,4 quilogramas. (B) 1,8 quilogramas. (C) 1,44 quilogramas. (D) 1,88 quilogramas. (E) 0,9 quilogramas. 15. (METRÔ/SP – Usinador Ferramenteiro – FCC) Laerte comprou 18 litros de tinta látex que, de acordo com as instruções na lata, rende 200m² com uma demão de tinta. Se Laerte seguir corretamente as instruções da lata, e sem desperdício, depois de pintar 60 m² de parede com duas demãos de tinta látex, sobrarão na lata de tinta comprada por ele (A) 6,8L. (B) 6,6L. (C) 10,8L. (D) 7,8L. (E) 7,2L. Comentários 01. Resposta: E Utilizaremos umaregra de três simples diretamente proporcional: ano % 11442 ------- 100 17136 ------- x 11442.x = 17136. 100 x = 1713600 / 11442 = 149,8% (aproximado) 149,8% – 100% = 49,8% Aproximando o valor, teremos 50% 02. Resposta: C Se R$ 315,00 já está com o desconto de 10%, então R$ 315,00 equivale a 90% (100% - 10%). Utilizaremos uma regra de três simples diretamente proporcional: $ % 315 ------- 90 x ------- 100 90.x = 315. 100 x = 31500 / 90 = R$ 350,00 03. Resposta: C Como ele teve um prejuízo de 10%, quer dizer 27000 é 90% do valor total, regra de três simples diretamente proporcional. Valor % 27000 ------ 90 X ------- 100 27000 𝑥 = 909 10010 → 27000 𝑥 = 9 10 → 9.x = 27000.10 → 9x = 270000 → x = 30000. 04. Resposta: C 1: 15.104 equivale a 1:150000, ou seja, para cada 1 cm do mapa, teremos 150.000 cm no tamanho real. Assim, faremos uma regra de três simples diretamente proporcional: mapa real 1 --------- 150000 12 --------- x 1.x = 12. 150000 x = 1.800.000 cm = 18 km Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 218 05. Resposta: A Faremos uma regra de três simples: cobre % 280 --------- 100 80 ---------- x 280.x = 80. 100 x = 8000 / 280 x = 28,57% 06. Resposta: A Vamos utilizar uma regra de três simples: Balas $ 1 ----------- 0,45 90 ---------- x 1.x = 0,45. 90 x = R$ 40,50 (total) * 90 – 9 = 81 balas Novamente, vamos utilizar uma regra de três simples: Balas $ 81 ----------- 40,50 1 ------------ y 81.y = 1 . 40,50 y = 40,50 / 81 y = R$ 0,50 (cada bala) 07. Resposta: D Utilizaremos uma regra de três simples INVERSA: m3 seg 33 ------- 1 5 ------- x 5.x = 33 . 1 x = 33 / 5 = 6,6 seg 08. Resposta: B Utilizaremos uma regra de três simples: $ % 1170 ------- 90 x ------- 100 90.x = 1170 . 100 x = 117000 / 90 = R$ 1.300,00 09. Resposta: E O restante de atendimento é de 100% – 30% = 70% (restante) Utilizaremos uma regra de três simples: Restante: atendimentos % 588 ------------ 14 x ------------ 100 14.x = 588 . 100 x = 58800 / 14 = 4200 atendimentos (restante) Total: atendimentos % 4200 ------------ 70 x ------------ 30 70.x = 4200 . 30 x = 126000 / 70 = 1800 atendimentos 10. Resposta: C Considerando 75 anos o inteiro (1), utilizaremos uma regra de três simples: idade fração 75 ------------ 1 60 ------------ x 75.x = 60 . 1 x = 60 / 75 = 4 / 5 (simplificando por 15) Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 219 11. Resposta: D Neste caso, a capacidade total é representada por 1 (inteiro). Assim, utilizaremos uma regra de três simples: livros capacidade 10 ------------ 0,0001 x ------------ 1 0,0001.x = 10 . 1 x = 10 / 0,0001 = 100.000 livros 12. Resposta: C Toneladas % 13,32 ----------- 111 x ------------- 11 111 . x = 13,32 . 11 x = 146,52 / 111 x = 1,32 13. Resposta: B Vamos utilizar uma Regra de Três Simples Inversa, pois, quanto menos caminhões tivermos, mais horas demorará para transportar a carga: caminhões horas 15 ---------------- 4 (15 – 3) ------------- x 12.x = 4 . 15 → x = 60 / 12 → x = 5 h 14. Resposta: C Bolachas açúcar 35----------------225 224----------------x 𝑥 = 224.225 35 = 1440 𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 = 1,44 𝑞𝑢𝑖𝑙𝑜𝑔𝑟𝑎𝑚𝑎𝑠 15. Resposta: E 18L----200m² x-------120 x=10,8L Ou seja, pra 120m² (duas demãos de 60 m²) ele vai gastar 10,8 l, então sobraram: 18-10,8=7,2L REGRA DE TRÊS COMPOSTA O processo usado para resolver problemas que envolvem mais de duas grandezas, diretamente ou inversamente proporcionais, é chamado regra de três composta22. Exemplos 01. Em 4 dias 8 máquinas produziram 160 peças. Em quanto tempo 6 máquinas iguais às primeiras produziriam 300 dessas peças? Indiquemos o número de dias por x. Coloquemos as grandezas de mesma espécie em uma só coluna e as grandezas de espécies diferentes que se correspondem em uma mesma linha. Na coluna em que aparece a variável x (“dias”), coloquemos uma flecha: Iremos comparar cada grandeza com aquela em que está o x. As grandezas peças e dias são diretamente proporcionais. No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “peças” uma flecha no mesmo sentido da flecha da coluna “dias”: 22 MARIANO, Fabrício. Matemática Financeira para Concursos. 3ª Edição. Rio de Janeiro. Elsevier,2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 220 As grandezas máquinas e dias são inversamente proporcionais (se aumentar o número de máquinas precisaremos de menos dias). No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna (máquinas) uma flecha no sentido contrário ao da flecha da coluna “dias”: Agora vamos montar a proporção, igualando a razão que contém o x, que é x 4 , com o produto das outras razões, obtidas segundo a orientação das flechas 300 160 . 8 6 : Simplificando as proporções obtemos: 4 𝑥 = 2 5 → 2𝑥 = 4.5 → 𝑥 = 4.5 2 → 𝑥 = 10 Resposta: Em 10 dias. 02. Uma empreiteira contratou 210 pessoas para pavimentar uma estrada de 300 km em 1 ano. Após 4 meses de serviço, apenas 75 km estavam pavimentados. Quantos empregados ainda devem ser contratados para que a obra seja concluída no tempo previsto? Iremos comparar cada grandeza com aquela em que está o x. As grandezas “pessoas” e “tempo” são inversamente proporcionais (duplicando o número de pessoas, o tempo fica reduzido à metade). No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “tempo” uma flecha no sentido contrário ao da flecha da coluna “pessoas”: As grandezas “pessoas” e “estrada” são diretamente proporcionais. No nosso esquema isso será indicado colocando-se na coluna “estrada” uma flecha no mesmo sentido da flecha da coluna “pessoas”: Como já haviam 210 pessoas trabalhando, logo 315 – 210 = 105 pessoas. Reposta: Devem ser contratados 105 pessoas. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 221 Questões 01. (Câm. de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) O trabalho de varrição de 6.000 m² de calçada é feita em um dia de trabalho por 18 varredores trabalhando 5 horas por dia. Mantendo-se as mesmas proporções, 15 varredores varrerão 7.500 m² de calçadas, em um dia, trabalhando por dia, o tempo de (A) 8 horas e 15 minutos. (B) 9 horas. (C) 7 horas e 45 minutos. (D) 7 horas e 30 minutos. (E) 5 horas e 30 minutos. 02. (Pref. Corbélia/PR – Contador – FAUEL) Uma equipe constituída por 20 operários, trabalhando 8 horas por dia durante 60 dias, realiza o calçamento de uma área igual a 4800 m². Se essa equipe fosse constituída por 15 operários, trabalhando 10 horas por dia, durante 80 dias, faria o calçamento de uma área igual a: (A) 4500 m² (B) 5000 m² (C) 5200 m² (D) 6000 m² (E) 6200 m² 03. (PC/SP – Oficial Administrativo – VUNESP) Dez funcionários de uma repartição trabalham 8 horas por dia, durante 27 dias, para atender certo número de pessoas. Se um funcionário doente foi afastado por tempo indeterminado e outro se aposentou, o total de dias que os funcionários restantes levarão para atender o mesmo número de pessoas, trabalhando uma hora a mais por dia, no mesmo ritmo de trabalho, será: (A) 29. (B) 30. (C) 33. (D) 28. (E) 31. 04. (TRF/3ª Região – Técnico Judiciário – FCC) Sabe-se que uma máquina copiadora imprime 80 cópias em 1 minuto e 15 segundos. O tempo necessário para que 7 máquinas copiadoras,de mesma capacidade que a primeira citada, possam imprimir 3360 cópias é de (A) 15 minutos. (B) 3 minutos e 45 segundos. (C) 7 minutos e 30 segundos. (D) 4 minutos e 50 segundos. (E) 7 minutos. 05. (METRÔ/SP – Analista Desenvolvimento Gestão Júnior – FCC) Para inaugurar no prazo a estação XYZ do Metrô, o prefeito da cidade obteve a informação de que os 128 operários, de mesma capacidade produtiva, contratados para os trabalhos finais, trabalhando 6 horas por dia, terminariam a obra em 42 dias. Como a obra tem que ser terminada em 24 dias, o prefeito autorizou a contratação de mais operários, e que todos os operários (já contratados e novas contratações) trabalhassem 8 horas por dia. O número de operários contratados, além dos 128 que já estavam trabalhando, para que a obra seja concluída em 24 dias, foi igual a (A) 40. (B) 16. (C) 80. (D) 20. (E) 32. 06. (PRODAM/AM – Assistente – FUNCAB) Para digitalizar 1.000 fichas de cadastro, 16 assistentes trabalharam durante dez dias, seis horas por dia. Dez assistentes, para digitalizar 2.000 fichas do mesmo modelo de cadastro, trabalhando oito horas por dia, executarão a tarefa em quantos dias? Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 222 (A) 14 (B) 16 (C) 18 (D) 20 (E) 24 07. (CEFET – Auxiliar em Administração – CESGRANRIO) No Brasil, uma família de 4 pessoas produz, em média, 13 kg de lixo em 5 dias. Mantida a mesma proporção, em quantos dias uma família de 5 pessoas produzirá 65 kg de lixo? (A) 10 (B) 16 (C) 20 (D) 32 (E) 40 08. (UFPE – Assistente em Administração – COVEST) Na safra passada, um fazendeiro usou 15 trabalhadores para cortar sua plantação de cana de 210 hectares. Trabalhando 7 horas por dia, os trabalhadores concluíram o trabalho em 6 dias exatos. Este ano, o fazendeiro plantou 480 hectares de cana e dispõe de 20 trabalhadores dispostos a trabalhar 6 horas por dia. Em quantos dias o trabalho ficará concluído? Obs.: Admita que todos os trabalhadores tenham a mesma capacidade de trabalho. (A) 10 dias (B) 11 dias (C) 12 dias (D) 13 dias (E) 14 dias 09. (BNB – Analista Bancário – FGV) Em uma agência bancária, dois caixas atendem em média seis clientes em 10 minutos. Considere que, nesta agência, todos os caixas trabalham com a mesma eficiência e que a média citada sempre é mantida. Assim, o tempo médio necessário para que cinco caixas atendam 45 clientes é de: (A) 45 minutos; (B) 30 minutos; (C) 20 minutos; (D) 15 minutos; (E) 10 minutos. Comentários 01. Resposta: D Comparando- se cada grandeza com aquela onde está o x. m² varredores horas 6000--------------18-------------- 5 7500--------------15--------------- x Quanto mais a área, mais horas (diretamente proporcionais) Quanto menos trabalhadores, mais horas (inversamente proporcionais) 5 𝑥 = 6000 7500 ∙ 15 18 6000 ∙ 15 ∙ 𝑥 = 5 ∙ 7500 ∙ 18 90000𝑥 = 675000 𝑥 = 7,5 ℎ𝑜𝑟𝑎𝑠 Como 0,5 h equivale a 30 minutos, logo o tempo será de 7 horas e 30 minutos. 02. Resposta: D Operários horas dias área 20-----------------8-------------60-------4800 15----------------10------------80-------- x Todas as grandezas são diretamente proporcionais, logo: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 223 4800 𝑥 = 20 15 ∙ 8 10 ∙ 60 80 20 ∙ 8 ∙ 60 ∙ 𝑥 = 4800 ∙ 15 ∙ 10 ∙ 80 9600𝑥 = 57600000 𝑥 = 6000𝑚² 03. Resposta: B Temos 10 funcionários inicialmente, com os afastamentos esse número passou para 8. Se eles trabalham 8 horas por dia, passarão a trabalhar uma hora a mais perfazendo um total de 9 horas, nesta condições temos: Funcionários horas dias 10---------------8--------------27 8----------------9-------------- x Quanto menos funcionários, mais dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Quanto mais horas por dia, menos dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). 27 𝑥 = 8 10 ∙ 9 8 → x.8.9 = 27.10.8 → 72x = 2160 → x = 30 dias. 04. Resposta: C Transformando o tempo para segundos: 1 min e 15 segundos = 75 segundos Quanto mais máquinas menor o tempo (flecha contrária) e quanto mais cópias, mais tempo (flecha mesma posição) Máquina cópias tempo 1----------------80-----------75 segundos 7--------------3360-----------x 75 𝑥 = 7 1 ∙ 80 3360 → x.7.80 = 75.1.3360 → 560x = 252000 → x = 450 segundos Transformando 1minuto-----60segundos x-------------450 x = 7,5 minutos = 7 minutos e 30segundos. 05. Resposta: A Vamos utilizar a Regra de Três Composta: Operários horas dias 128 ----------- 6 -------------- 42 x ------------- 8 -------------- 24 Quanto mais operários, menos horas trabalhadas (inversamente) Quanto mais funcionários, menos dias (inversamente) 𝑥 128 = 6 8 ∙ 42 24 𝑥 128 = 1 8 ∙ 42 4 𝑥 128 = 1 8 ∙ 21 2 16𝑥 = 128 ∙ 21 𝑥 = 8 ∙ 21 = 168 168 – 128 = 40 funcionários a mais devem ser contratados. 06. Resposta: E Fichas Assistentes dias horas 1000 --------------- 16 -------------- 10 ------------ 6 2000 -------------- 10 -------------- x -------------- 8 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 224 Quanto mais fichas, mais dias devem ser trabalhados (diretamente proporcionais). Quanto menos assistentes, mais dias devem ser trabalhados (inversamente proporcionais). Quanto mais horas por dia, menos dias (inversamente proporcionais). 10 𝑥 = 1000 2000 ∙ 10 16 . 8 6 10 𝑥 = 80000 192000 80. 𝑥 = 192.10 𝑥 = 1920 80 𝑥 = 24 𝑑𝑖𝑎𝑠 07. Resposta: C Faremos uma regra de três composta: Pessoas Kg dias 4 ------------ 13 ------------ 5 5 ------------ 65 ------------ x Mais pessoas irão levar menos dias para produzir a mesma quantidade de lixo (grandezas inversamente proporcionais). Mais quilos de lixo levam mais dias para serem produzidos (grandezas diretamente proporcionais). 5 𝑥 = 5 4 . 13 65 5 𝑥 = 65 260 65.x = 5 . 260 x = 1300 / 65 x = 20 dias 08. Resposta: C Faremos uma regra de três composta: Trabalhadores Hectares h / dia dias 15 ------------------ 210 ---------------- 7 ----------------- 6 20 ------------------ 480 ---------------- 6 ----------------- x Mais trabalhadores irão levar menos dias para concluir o trabalho (grandezas inversamente proporcionais). Mais hectares levam mais dias para se concluir o trabalho (grandezas diretamente proporcionais). Menos horas por dia de trabalho serão necessários mais dias para concluir o trabalho (grandezas inversamente proporcionais). 6 𝑥 = 20 15 . 210 480 . 6 7 6 𝑥 = 25200 50400 25200.x = 6. 50400 → x = 302400 / 25200 → x = 12 dias 09. Resposta: B caixas clientes minutos 2 ----------------- 6 ----------- 10 5 ----------------- 45 ----------- x Quanto mais caixas, menos minutos levará para o atendimento (inversamente proporcionais). Quanto mais clientes, mais minutos para o atendimento (diretamente proporcionais). 10 𝑥 = 5 2 ∙ 6 45 10 𝑥 = 30 90 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 225 30. 𝑥 = 90.10 𝑥 = 900 30 𝑥 = 30 𝑚𝑖𝑛𝑢𝑡𝑜𝑠 PORCENTAGEM Razões de denominador 100 que são chamadas de razões centesimais ou taxas percentuais ou simplesmente de porcentagem23. Servem para representar de uma maneira prática o "quanto" de um "todo" se está referenciando. Costumam ser indicadas pelo numerador seguido do símbolo % (Lê-se: “por cento”). 𝒙% = 𝒙 𝟏𝟎𝟎 Exemplos: 01. A tabela abaixo indica, em reais, os resultados das aplicações financeiras deOscar e Marta entre 02/02/2013 e 02/02/2014. Notamos que a razão entre os rendimentos e o saldo em 02/02/2013 é: 50 500 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑂𝑠𝑐𝑎𝑟, 𝑛𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑐𝑜 𝐴; 50 400 , 𝑝𝑎𝑟𝑎 𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎, 𝑛𝑜 𝐵𝑎𝑛𝑐𝑜 𝐵. Quem obteve melhor rentabilidade? Resolução: Uma das maneiras de compará-las é expressá-las com o mesmo denominador (no nosso caso o 100), para isso, vamos simplificar as frações acima: 𝑂𝑠𝑐𝑎𝑟 ⇒ 50 500 = 10 100 , = 10% 𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎 ⇒ 50 400 = 12,5 100 , = 12,5% Com isso podemos concluir que Marta obteve uma rentabilidade maior que Oscar ao investir no Banco B. Uma outra maneira de expressar será apenas dividir o numerador pelo denominador, ou seja: 𝑂𝑠𝑐𝑎𝑟 ⇒ 50 500 = 0,10 = 10% 𝑀𝑎𝑟𝑡𝑎 ⇒ 50 400 = 0,125 = 12,5% 02. Em uma classe com 30 alunos, 18 são rapazes e 12 são moças. Qual é a taxa percentual de rapazes na classe? Resolução: 23 IEZZI, Gelson – Fundamentos da Matemática – Vol. 11 – Financeira e Estatística Descritiva IEZZI, Gelson – Matemática Volume Único http://www.porcentagem.org http://www.infoescola.com Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 226 A razão entre o número de rapazes e o total de alunos é 18 30 . Devemos expressar essa razão na forma centesimal, isto é, precisamos encontrar x tal que: 18 30 = 𝑥 100 ⟹ 𝑥 = 60 E a taxa percentual de rapazes é 60%. Poderíamos ter divido 18 por 30, obtendo: 18 30 = 0,60(. 100%) = 60% Lucro e Prejuízo É a diferença entre o preço de venda e o preço de custo. Caso a diferença seja positiva, temos o lucro(L), caso seja negativa, temos prejuízo(P). Lucro (L) = Preço de Venda (V) – Preço de Custo (C). Podemos ainda escrever: C + L = V ou L = V - C P = C – V ou V = C - P A forma percentual é: Exemplos: 01. Um objeto custa R$ 75,00 e é vendido por R$ 100,00. Determinar: a) a porcentagem de lucro em relação ao preço de custo; b) a porcentagem de lucro em relação ao preço de venda. Resolução: Preço de custo + lucro = preço de venda → 75 + lucro =100 → Lucro = R$ 25,00 𝑎) 𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑒ç𝑜 𝑑𝑒 𝑐𝑢𝑠𝑡𝑜 . 100% ≅ 33,33% 𝑏) 𝑙𝑢𝑐𝑟𝑜 𝑝𝑟𝑒ç𝑜 𝑑𝑒 𝑣𝑒𝑛𝑑𝑎 . 100% = 25% 02. O preço de venda de um bem de consumo é R$ 100,00. O comerciante tem um ganho de 25% sobre o preço de custo deste bem. O valor do preço de custo é: A) R$ 25,00 B) R$ 70,50 C) R$ 75,00 D) R$ 80,00 E) R$ 125,00 Resolução: 𝐿 𝐶 . 100% = 25% ⇒ 0,25 , o lucro é calculado em cima do Preço de Custo(PC). C + L = V → C + 0,25. C = V → 1,25. C = 100 → C = 80,00 Resposta D Aumento e Desconto Percentuais A) Aumentar um valor V em p%, equivale a multiplicá-lo por (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V . Logo: VA = (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 227 Exemplos: 01. Aumentar um valor V de 20%, equivale a multiplicá-lo por 1,20, pois: (1 + 20 100 ).V = (1+0,20).V = 1,20.V 02. Aumentar um valor V de 200%, equivale a multiplicá-lo por 3, pois: (1 + 200 100 ).V = (1+2).V = 3.V 03. Aumentando-se os lados a e b de um retângulo de 15% e 20%, respectivamente, a área do retângulo é aumentada de: (A)35% (B)30% (C)3,5% (D)3,8% (E) 38% Resolução: Área inicial: a.b Com aumento: (a.1,15).(b.1,20) → 1,38.a.b da área inicial. Logo o aumento foi de 38%. Logo, alternativa E. B) Diminuir um valor V em p%, equivale a multiplicá-lo por (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V. Logo: V D = (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ).V Exemplos: 01. Diminuir um valor V de 20%, equivale a multiplicá-lo por 0,80, pois: (1 − 20 100 ). V = (1-0,20). V = 0, 80.V 02. Diminuir um valor V de 40%, equivale a multiplicá-lo por 0,60, pois: (1 − 40 100 ). V = (1-0,40). V = 0, 60.V 03. O preço do produto de uma loja sofreu um desconto de 8% e ficou reduzido a R$ 115,00. Qual era o seu valor antes do desconto? Temos que V D = 115, p = 8% e V =? é o valor que queremos achar. V D = (1 − 𝑝 100 ). V → 115 = (1-0,08).V → 115 = 0,92V → V = 115/0,92 → V = 125 O valor antes do desconto é de R$ 125,00. A esse valor final de (𝟏 + 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ) ou (𝟏 − 𝒑 𝟏𝟎𝟎 ), é o que chamamos de fator de multiplicação, muito útil para resolução de cálculos de porcentagem. O mesmo pode ser um acréscimo ou decréscimo no valor do produto. Abaixo a tabela com alguns fatores de multiplicação: Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 228 Aumentos e Descontos Sucessivos São valores que aumentam ou diminuem sucessivamente. Para efetuar os respectivos descontos ou aumentos, fazemos uso dos fatores de multiplicação. Vejamos alguns exemplos: 01. Dois aumentos sucessivos de 10% equivalem a um único aumento de...? Utilizando VA = (1 + 𝑝 100 ).V → V. 1,1, como são dois de 10% temos → V. 1,1 . 1,1 → V. 1,21 Analisando o fator de multiplicação 1,21; concluímos que esses dois aumentos significam um único aumento de 21%. Observe que: esses dois aumentos de 10% equivalem a 21% e não a 20%. 02. Dois descontos sucessivos de 20% equivalem a um único desconto de: Utilizando VD = (1 − 𝑝 100 ).V → V. 0,8 . 0,8 → V. 0,64 . . Analisando o fator de multiplicação 0,64, observamos que esse percentual não representa o valor do desconto, mas sim o valor pago com o desconto. Para sabermos o valor que representa o desconto é só fazermos o seguinte cálculo: 100% - 64% = 36% Observe que: esses dois descontos de 20% equivalem a 36% e não a 40%. 03. Certo produto industrial que custava R$ 5.000,00 sofreu um acréscimo de 30% e, em seguida, um desconto de 20%. Qual o preço desse produto após esse acréscimo e desconto? Utilizando VA = (1 + 𝑝 100 ).V para o aumento e VD = (1 − 𝑝 100 ).V, temos: VA = 5000 .(1,3) = 6500 e VD = 6500 .(0,80) = 5200, podemos, para agilizar os cálculos, juntar tudo em uma única equação: 5000 . 1,3 . 0,8 = 5200 Logo o preço do produto após o acréscimo e desconto é de R$ 5.200,00 Questões 01. (MPE/GO – Auxiliar Administrativo – MPE/GO/2018) João e Miguel são filhos de Pedro e recebem pensão alimentícia do pai no percentual de 20% sobre o seu salário, cada um. Considerando que os rendimentos de Pedro são de R$ 2.400,00 mensais, quantos reais sobram para Pedro no final do mês? (A) R$ 1.510,00 (B) R$ 1.920,00 (C) R$ 960,00 (D) R$ 1.440,00 (E) R$ 480,00 02. (MPE/GO – Secretário Auxiliar – MPE/GO/2018) Joana foi trazer compras. Encontrou um vestido de 150 reais. Descobriu que se pagasse à vista teria um desconto de 35%. Depois de muito pensar, Joana pagou à vista o tal vestido. Quanto ela pagou? (A) 120,00 reais; (B) 112,50 reais (C) 127,50 reais. (D) 97,50 reais. (E) 95,00 reais. 03. (SABESP – Agente de Saneamento Ambiental – FCC/2018) O preço de um automóvel, à vista, é de R$ 36.000,00 e um certo financiamento permite que esse mesmo automóvel seja pago em 18 parcelas mensais idênticas de R$ 2.200,00. Sendo assim, optando por financiar a compra do automóvel, o valor total a ser pago pelo automóvel, em relação ao preço à vista, aumentará em (A) 20%. (B) 12%. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 229 (C) 10%. (D) 15%. (E) 22%. 04. (SANEAGO/GO – Agente de Saneamento – UFG/2018) As vendas de Natal em 2017 nos shopping centers cresceram 6% em relação a 2016, movimentando R$ 51,2 bilhões [O Estado de S. Paulo, 27/12/2017, p. B1]. De acordo com essas informações, o valor movimentado, em bilhões, pelos shopping centers com as compras de Natal em 2016 foi, aproximadamente, de (A) R$ 45,13 (B) R$ 48,20 (C) R$ 48,30 (D) R$ 50,14 05. (SEAD/AP – Assistente Administrativo – FCC/2018) Em uma empresa, o departamento de recursos humanos fez um levantamento a respeito do número de dependentes de cada funcionário e organizou os resultados na seguinte tabela: A porcentagem dos funcionáriosque têm exatamente um dependente é igual a (A) 60%. (B) 40%. (C) 50%. (D) 33%. (E) 66%. 06. (LIQUIGÁS – Assistente Administrativo – CESGRANRIO/2018) Um comerciante comprou algumas geladeiras, ao preço unitário de R$ 1.550,00, e conseguiu vender apenas algumas delas. Em cada geladeira vendida, o comerciante obteve um lucro de 16% sobre o preço de compra, e o lucro total obtido com todas as geladeiras vendidas foi de R$ 26.040,00. Quantas geladeiras o comerciante vendeu? (A) 15 (B) 45 (C) 75 (D) 105 (E) 150 07. (Câm. de Chapecó/SC – Assistente de Legislação e Administração – OBJETIVA) Em determinada loja, um sofá custa R$ 750,00, e um tapete, R$ 380,00. Nos pagamentos com cartão de crédito, os produtos têm 10% de desconto e, nos pagamentos no boleto, têm 8% de desconto. Com base nisso, realizando-se a compra de um sofá e um tapete, os valores totais a serem pagos pelos produtos nos pagamentos com cartão de crédito e com boleto serão, respectivamente: (A) R$ 1.100,00 e R$ 1.115,40. (B) R$ 1.017,00 e R$ 1.039,60. (C) R$ 1.113,00 e R$ 1.122,00. (D) R$ 1.017,00 e R$ 1.010,00. 08. (UFPE - Assistente em Administração – COVEST) Uma loja compra televisores por R$ 1.500,00 e os revende com um acréscimo de 40%. Na liquidação, o preço de revenda do televisor é diminuído em 35%. Qual o preço do televisor na liquidação? (A) R$ 1.300,00 (B) R$ 1.315,00 (C) R$ 1.330,00 (D) R$ 1.345,00 (E) R$ 1.365,00 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 230 09. (Câmara de São Paulo/SP – Técnico Administrativo – FCC) O preço de venda de um produto, descontado um imposto de 16% que incide sobre esse mesmo preço, supera o preço de compra em 40%, os quais constituem o lucro líquido do vendedor. Em quantos por cento, aproximadamente, o preço de venda é superior ao de compra? (A) 67%. (B) 61%. (C) 65%. (D) 63%. (E) 69%. 10. (PM/SE – Soldado 3ª Classe – FUNCAB) Numa liquidação de bebidas, um atacadista fez a seguinte promoção: Cerveja em lata: R$ 2,40 a unidade. Na compra de duas embalagens com 12 unidades cada, ganhe 25% de desconto no valor da segunda embalagem. Alexandre comprou duas embalagens nessa promoção e revendeu cada unidade por R$3,50. O lucro obtido por ele com a revenda das latas de cerveja das duas embalagens completas foi: (A) R$ 33,60 (B) R$ 28,60 (C) R$ 26,40 (D) R$ 40,80 (E) R$ 43,20 11. (Pref. Maranguape/CE – Prof. de educação básica – GR Consultoria e Assessoria) Marcos gastou 30% de 50% da quantia que possuía e mais 20% do restante. A porcentagem que lhe sobrou do valor, que possuía é de: (A) 58% (B) 68% (C) 65% (D) 77,5% Comentários 01. Resposta: D Para resolver esta questão devemos encontrar 20% do salário de Pedro, ou seja: 2.400,00 x 20% = 2400 x 0,20 = 480,00 que é o valor que ele paga de pensão, mas como são 2 filhos será 480 + 480 = 960,00, portanto o valor que ele recebe será de 2400 – 960 = 1440,00. 02. Resposta: D Vamos calcular quanto representa 35% de 150 reais. 150 x 0,35 = 52,50 (é o valor do desconto) Logo o valor do vestido à vista será de: 150,00 – 52,50 = 97,50. 03. Resposta: C Primeiramente vamos encontrar o valor o automóvel financiado em 18 parcelas de 2.200: 18 x 2.200 = 39.600. Agora basta fazermos uma regra de três simples onde o valor à vista de 36.000,00 será os 100% e do resultado o que aumentar além dos 100% será o valor da porcentagem de acréscimo. 36000 ---- 100 39600 ---- x 36000x = 39600 . 100 36000x = 3960000 x = 3960000 36000 = 110 Assim o valor financiado passou a ser 110%, logo o aumento foi de 110 – 100 = 10% Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 231 04. Resposta: C Primeiramente devemos saber que 51,2 bilhões já está com o aumento de 6% então ele representa 106%, agora basta descobrir o valor ante do aumento, através de uma regra de três simples. 51,2 ---- 106 x ---- 100 106x = 51,2 . 100 106x = 5120 x = 5120 106 = 48,30 aproximadamente. 05. Resposta: B Aqui devemos ficar atentos pois existe uma pegadinha, observe que o número de funcionários que têm um ou mais dependentes é de 15, e na outra coluna o número de funcionários que têm dois ou mais dependentes é de 5, assim estes 5 já estão inclusos nos 5, portanto o total de funcionários será 10 + 15 = 25 e também temos que o número de funcionários que terão apenas 1 dependente será 15 – 5 = 10 funcionários. Vamos agora encontrar a porcentagem dos funcionários que têm exatamente um dependente: 10 25 = 0,40 = 40% 06. Resposta: D O primeiro passo é saber quanto que o comerciante lucra por geladeira, com ele lucra 16%, basta encontrar 16% de 1550. 0,16 x 1550 = 248 Assim o valor que ele lucra por geladeira será 248, mas 26040 foi o valor total de lucro, portanto para saber quantas geladeiras ele vendeu devemos dividir o lucro total pelo lucro de uma geladeira. 26040 248 = 105 Vendeu 105 geladeiras no total. 07. Resposta: B Vamos encontrar o valor pago pelo sofá e pelo tapete em cada uma das formas de pagamento: Cartão de crédito: 10 100 (750 + 380) = 0,10 . 1130 = 113 1130 – 113 = R$ 1017,00 Boleto: 8 100 . (750 + 380) = 0,08 . 1130 = 90,4 1130 – 90,4 = R$ 1039,60 08. Resposta: E Vamos encontrar o preço que ele revende e depois dar o desconto sob esse preço de revenda. Preço de revenda: 1500 + 40% = 1500 + 1500 x 0,40 = 1500 + 600 = 2100 Preço com desconto: 2100 – 35% =2100 – 0,35 x 2100 = 2100 – 735 = R$ 1365,00 09. Resposta: A Preço de venda: V Preço de compra: C V – 0,16V = 1,4C 0,84V = 1,4C 𝑉 𝐶 = 1,4 0,84 = 1,67 O preço de venda é 67% superior ao preço de compra. 10. Resposta: A Vamos encontrar o valor da primeira embalagem: 2,40 . 12 = 28,80 Agora como tem desconto de 25% na segunda embalagem, vamos encontrar seu valor (100% - 25% = 75%): Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 232 28,80. 0,75 = 21,60 O total que ele gastou foi de 28,80 + 21,60 = 50,40 Como ele revendeu cada lata por 3,50 ele terá recebido um total de: 3,50 x 24 = 84,00 O lucro então foi de: R$ 84,00 – R$ 50,40 = R$ 33,60 11. Resposta: B De um total de 100%, temos que ele gastou 30% de 50% = 30%.50% = 15% foi o que ele gastou, sobrando: 100% - 15% = 85%. Desses 85% ele gastou 20%, logo 20%.85% = 17%, sobrando: 85% - 17% = 68%. JUROS SIMPLES24 Em regime de juros simples (ou capitalização simples), o juro é determinado tomando como base de cálculo o capital da operação, e o total do juro é devido ao credor (aquele que empresta) no final da operação. As operações aqui são de curtíssimo prazo, exemplo: desconto simples de duplicata, entre outros. No juros simples o juro de cada intervalo de tempo sempre é calculado sobre o capital inicial emprestado ou aplicado. - Os juros são representados pela letra J. - O dinheiro que se deposita ou se empresta chamamos de capital e é representado pela letra C (capital) ou P(principal) ou VP ou PV (valor presente) *. - O tempo de depósito ou de empréstimo é representado pela letra t ou n.* - A taxa de juros é a razão centesimal que incide sobre um capital durante certo tempo. É representado pela letra i e utilizada para calcular juros. *Varia de acordo com a literatura estudada. Chamamos de simples os juros que são somados ao capital inicial no final da aplicação. Exemplo 1) Uma pessoa empresta a outra, a juros simples, a quantia de R$ 4. 000,00, pelo prazo de 5 meses, à taxa de 3% ao mês. Quanto deverá ser pago de juros? Resposta - Capital aplicado (C): R$ 4.000,00 - Tempo de aplicação (t): 5 meses - Taxa (i): 3% ou 0,03 a.m. (= ao mês) Fazendo o cálculo, mês a mês: - No final do 1º período (1 mês), os juros serão: 0,03 x R$ 4.000,00 = R$ 120,00 - No final do 2º período (2 meses), os juros serão: R$ 120,00 + R$ 120,00 = R$ 240,00 - No final do 3º período (3 meses), os juros serão: R$ 240,00 + R$ 120,00 =R$ 360,00 - No final do 4º período (4 meses), os juros serão: R$ 360,00 + R$ 120,00 = R$ 480,00 - No final do 5º período (5 meses), os juros serão: R$ 480,00 + R$ 120,00 = R$ 600,00 Desse modo, no final da aplicação, deverão ser pagos R$ 600,00 de juros. 24 MARIANO, Fabrício – Matemática Financeira para Concursos – 3ª Edição – Rio de Janeiro: Elsevier,2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 233 Fazendo o cálculo, período a período: - No final do 1º período, os juros serão: i.C - No final do 2º período, os juros serão: i.C + i.C - No final do 3º período, os juros serão: i.C + i.C + i.C -------------------------------------------------------------------------- - No final do período t, os juros serão: i.C + i.C + i.C + ... + i.C Portanto, temos: J = C . i . t 1) O capital cresce linearmente com o tempo; 2) O capital cresce a uma progressão aritmética de razão: J=C.i 3) A taxa i e o tempo t devem ser expressos na mesma unidade. 4) Nessa fórmula, a taxa i deve ser expressa na forma decimal. 5) Chamamos de montante (M) ou FV (valor futuro) a soma do capital com os juros, ou seja: Na fórmula J= C . i . t, temos quatro variáveis. Se três delas forem valores conhecidos, podemos calcular o 4º valor. M = C + J → M = C.(1+i.t) Exemplo A que taxa esteve empregado o capital de R$ 25.000,00 para render, em 3 anos, R$ 45.000,00 de juros? (Observação: Como o tempo está em anos devemos ter uma taxa anual.) C = R$ 25.000,00 t = 3 anos j = R$ 45.000,00 i = ? (ao ano) j = 100 .. tiC 45 000 = 100 3..25000 i 45 000 = 750 . i i = 750 000.45 i = 60 Resposta: 60% ao ano. Quando o prazo informado for em dias, a taxa resultante dos cálculos será diária; se o prazo for em meses, a taxa será mensal; se for em trimestre, a taxa será trimestral, e assim sucessivamente. Questões 01. (AL/RR – Economista – FUNRIO/2018) Paulo contraiu uma dívida do Banco X, no valor de R$ 400,00 que foi quitada em dois trimestres, depois de contraída. A taxa linear mensal praticada pelo Banco X, que teve como resultado a cobrança de juros de R$ 150,00, foi de Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 234 (A) 8,70%. (B) 7,50%. (C) 6,25%. (D) 5,10%. 02. (EBSERH – Técnico em Contabilidade – CESPE/2018) No que se refere a matemática financeira e finanças, julgue o item seguinte. Se R$ 10.000 forem aplicados pelo prazo de 45 dias à taxa de juros simples de 12% ao ano, o montante ao final do período será inferior a R$ 10.140. ( )Certo ( )Errado 03. (BANESTES – Assistente Securitário – FGV/2018) Caso certa dívida não seja paga na data do seu vencimento, sobre ela haverá a incidência de juros de 12% a.m.. Se essa dívida for quitada com menos de um mês de atraso, o regime utilizado será o de juros simples. Considerando-se o mês comercial (30 dias), se o valor dessa dívida era R$ 3.000,00 no vencimento, para quitá-la com 8 dias de atraso, será preciso desembolsar: (A) R$ 3.096,00; (B) R$ 3.144,00; (C) R$ 3.192,00; (D) R$ 3.200,00; (E) R$ 3.252,00. 04. (BANPARÁ – Técnico Bancário – INAZ do Pará) Na capitalização de juros simples: (A) A capitalização de juros ocorre sobre o capital inicial (B) Os juros são pagos no vencimento, que é fixo. (C) Os juros são pagos durante o período de capitalização (D) Os juros são incorporados ao capital durante a capitalização (E) Todas as alternativas acima estão erradas 05. (IESES) Uma aplicação de R$ 1.000.000,00 resultou em um montante de R$ 1.240.000,00 após 12 meses. Dentro do regime de Juros Simples, a que taxa o capital foi aplicado? (A) 1,5% ao mês. (B) 4% ao trimestre. (C) 20% ao ano. (D) 2,5% ao bimestre. (E) 12% ao semestre. 06. (EXATUS-PR) Mirtes aplicou um capital de R$ 670,00 à taxa de juros simples, por um período de 16 meses. Após esse período, o montante retirado foi de R$ 766,48. A taxa de juros praticada nessa transação foi de: (A) 9% a.a. (B) 10,8% a.a. (C) 12,5% a.a. (D) 15% a.a. 07. (UMA Concursos) Qual o valor do capital que aplicado por um ano e meio, a uma taxa de 1,3% ao mês, em regime de juros simples resulta em um montante de R$ 68.610,40 no final do período? (A) R$ 45.600,00 (B) R$ 36.600,00 (C) R$ 55.600,00 (D) R$ 60.600,00 08. (TRF- 3ª REGIÃO – Analista Judiciário – FCC) Em um contrato é estabelecido que uma pessoa deverá pagar o valor de R$ 5.000,00 daqui a 3 meses e o valor de R$ 10.665,50 daqui a 6 meses. Esta pessoa decide então aplicar em um banco, na data de hoje, um capital no valor de R$ 15.000,00, durante 3 meses, sob o regime de capitalização simples a uma taxa de 10% ao ano. No final de 3 meses, ela resgatará todo o montante correspondente, pagará o primeiro valor de R$ 5.000,00 e aplicará o restante sob o regime de capitalização simples, também durante 3 meses, em outro banco. Se o valor do montante desta última aplicação no final do período é exatamente igual ao segundo valor de R$ 10.665,50, então a taxa anual fornecida por este outro banco é, em %, de Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 235 (A) 10,8%. (B) 9,6%. (C) 11,2%. (D) 12,0%. (E) 11,7%. Comentários 01. Resposta: C O capital será de: 400,00 2 trimestres: 2.3 = 6 meses J = 150 reais. Utilizando a fórmula básica para juros compostos teremos: j = 100 .. tiC 150 . 100 = 400 . i . 6 i = 15000 2400 = 6,25% ao mês 02. Resposta: Errado Pela fórmula de juros simples teremos j = 100 .. tiC Mas antes devemos converter os dados para a mesma unidade de tempo. i = 12% ao ano = 1% ao mês t = 45 dias = 1,5 meses C = 10000 Montante foi de 10140, logo o juros foi de 10140 – 10000 = 140 reais. Vamos lá! j = 100 .. tiC j = 10000 . 1 . 1,5 100 = 15000 100 = 150 reais, que é superior à 140 reais conforme dito no enunciado. 03. Resposta: A Antes de resolvermos devemos fazer as devidas conversões, vamos lá! i = 12% ao mês = 12 : 30 = 0,4% ao dia j = 100 .. tiC j = 3000 . 0,4 . 8 100 = 9600 100 = 96 reais Assim deverá pagar 3000 + 96 = 3096 reais 04. Resposta: A Na capitalização simples o juros sempre incide sobre o capital inicial, por isto a alternativa A está correta. 05. Resposta: E C = 1.000.000,00 M = 1.240.000,00 t = 12 meses i = ? M = C.(1+it) → 1240000 = 1000000(1 + 12i) → 1 + 12i = 1240000 / 1000000 → 1 + 12i = 1,24 → 12i = 1,24 – 1 → 12i = 0,24 → i = 0,24 / 12 → i = 0,02 → i = 0,02x100 → i = 2% a.m Como não encontramos esta resposta nas alternativas, vamos transformar, uma vez que sabemos a taxa mensal: Um bimestre tem 2 meses → 2 x 2 = 4% a.b. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 236 Um trimestre tem 3 meses → 2 x 3 = 6% a.t. Um semestre tem 6 meses → 2 x 6 = 12% a.s. Um ano tem 1 ano 12 meses → 2 x 12 = 24% a.a. 06. Resposta: B Pelo enunciado temos: C = 670 i = ? n = 16 meses M = 766,48 Aplicando a fórmula temos: M = C.(1+in) → 766,48 = 670 (1+16i) → 1 + 16i = 766,48 / 670 →1 + 16i = 1,144 → 16i = 1,144 – 1 → 16i = 0,144 → i = 0,144 / 16 → i = 0,009 x 100 → i = 0,9% a.m. Observe que as taxas das alternativas são dadas em ano, logo como 1 ano tem 12 meses: 0,9 x 12 = 10,8% a.a. 07. Resposta: C C = ? n = 1 ano e meio = 12 + 6 = 18 meses i = 1,3% a.m = 0,013 M = 68610,40 Aplicando a fórmula: M = C (1+in) → 68610,40 = C (1+0,013.18) → 68610,40 = C (1+0,234) → C = 68610,40 = C.1,234 → C = 68610,40 / 1,234 → C = 55600,00. 08. Resposta: C j= 15.000*0,10*0,25 (0,25 é 3 meses/12) j=15.000*0,025 j=375,00 Montante 15.000+375,00= 15.375,00 Foi retirado 5.000,00, então fica o saldo para nova aplicação de 10.375,00 o valor a pagar da segunda parcela (10.665,50) é o mesmo valor do saldo da aplicação dos 10.375,00 em 03 meses. 10.665,50-10.375,00= 290,50,esse foi o juros, então é só aplicar a fórmula dos juros simples. j=c.i.t 290,5=10.375,00*i*0,025 290,5=2.593,75*i i= 290,5/2.593,75 i= 0,112 i=0,112*100=11,2% JUROS COMPOSTOS O capital inicial (principal) pode crescer, como já sabemos, devido aos juros, segundo duas modalidades, a saber: Juros simples (capitalização simples) – a taxa de juros incide sempre sobre o capital inicial. Juros compostos (capitalização composta) – a taxa de juros incide sobre o capital de cada período. Também conhecido como "juros sobre juros". Na prática, as empresas, órgãos governamentais e investidores particulares costumam reinvestir as quantias geradas pelas aplicações financeiras, o que justifica o emprego mais comum de juros compostos25 na Economia. Na verdade, o uso de juros simples não se justifica em estudos econômicos. Exemplo Considere o capital inicial (C) $1500,00 aplicado a uma taxa mensal de juros compostos (i) de 10% (i = 10% a.m.). Vamos calcular os montantes (capital + juros), mês a mês: Após o 1º mês, teremos: M1 = 1500 x 1,1 = 1650 = 1500(1 + 0,1) Após o 2º mês, teremos: M2 = 1650 x 1,1 = 1815 = 1500(1 + 0,1)2 Após o 3º mês, teremos: M3 = 1815 x 1,1 = 1996,5 = 1500(1 + 0,1)3 ..................................................................................................... 25 MARIANO, Fabrício – Matemática Financeira para Concursos – 3ª Edição – Rio de Janeiro: Elsevier,2013. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 237 Após o nº (enésimo) mês, sendo M o montante, teremos evidentemente: M = 1500(1 + 0,1)t De uma forma genérica, teremos para um capital C, aplicado a uma taxa de juros compostos (i) durante o período (t): M = C (1 + i)t Onde: M = montante, C = capital, i = taxa de juros e t = número de períodos que o capital C (capital inicial) foi aplicado. (1+i)t ou (1+i)n = fator de acumulação de capital Na fórmula acima, as unidades de tempo referentes à taxa de juros (i) e do período (t), tem de ser necessariamente iguais. Este é um detalhe importantíssimo, que não pode ser esquecido! Assim, por exemplo, se a taxa for 2% ao mês e o período 3 anos, deveremos considerar 2% ao mês durante 3x12=36 meses. Graficamente temos, que o crescimento do principal(capital) segundo juros simples é LINEAR, CONSTANTE enquanto que o crescimento segundo juros compostos é EXPONENCIAL, GEOMÉTRICO e, portanto tem um crescimento muito mais "rápido". - O montante no 1º tempo é igual tanto para o regime de juros simples como para juros compostos; - Antes do 1º tempo o montante seria maior no regime de juros simples; - Depois do 1º tempo o montante seria maior no regime de juros compostos. Juros Compostos e Logaritmos Para resolução de algumas questões que envolvam juros compostos, precisamos ter conhecimento de conceitos de logaritmos, principalmente aquelas as quais precisamos achar o tempo/prazo. É muito comum ver em provas o valor dado do logaritmo para que possamos achar a resolução da questão. Exemplo Um capital é aplicado em regime de juros compostos a uma taxa mensal de 2% (2% a.m.). Depois de quanto tempo este capital estará duplicado? Resolução Sabemos que M = C (1 + i)t. Quando o capital inicial estiver duplicado, teremos M = 2C. Substituindo, vem: 2C = C(1+0,02)t [Obs: 0,02 = 2/100 = 2%] Simplificando, fica: 2 = 1,02t , que é uma equação exponencial simples. Teremos então: t = log1,022 = log2 /log1,02 = 0,30103 / 0,00860 = 35 Nota: log2 = 0,30103 e log1,02 = 0,00860; estes valores podem ser obtidos rapidamente em máquinas calculadoras científicas. Caso uma questão assim caia no vestibular ou concurso, o examinador teria de informar os valores dos logaritmos necessários, ou então permitir o uso de calculadora na prova, o que não é comum no Brasil. Portanto, o capital estaria duplicado após 35 meses (observe que a taxa de juros do problema é mensal), o que equivale a 2 anos e 11 meses. Resposta: 2 anos e 11 meses. Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 238 - Em juros simples quando a taxa de juros(i) estiver em unidade diferente do tempo(t), pode-se colocar na mesma unidade de (i) ou (t). - Em juros compostos é preferível colocar o (t) na mesma unidade da taxa (i). Questões 01. (UFLA – Administrador – UFLA/2018) A alternativa que apresenta o valor futuro correto de uma aplicação de R$ 100,00 à taxa de juros compostos de 10% ao ano pelo período de dois anos é: (A) R$ 121,00 (B) R$ 112,00 (C) R$ 120,00 (D) R$ 110,00 02. (BANPARÁ – Técnico Bancário – FADESP/2018) Na realização de um empréstimo de R$ 8.000,00 por três meses, havia duas possibilidades de sistema a considerar: juros simples a 5%a.m ou juros compostos a 4%a.m. Comparando os montantes obtidos nesses dois sistemas, é correto afirmar que o de juros simples é, aproximadamente, (A) inferior ao de juros compostos em R$ 300,00. (B) inferior ao de juros compostos em R$ 200,00. (C) igual ao de juros compostos. (D) superior ao de juros compostos em R$ 200,00. (E) superior ao de juros compostos em R$ 300,00. 03. (STM – Analista Judiciário – CESPE/2018) Uma pessoa atrasou em 15 dias o pagamento de uma dívida de R$ 20.000, cuja taxa de juros de mora é de 21% ao mês no regime de juros simples. Acerca dessa situação hipotética, e considerando o mês comercial de 30 dias, julgue o item subsequente. No regime de juros compostos, o valor dos juros de mora na situação apresentada será R$ 100 menor que no regime de juros simples. ( )Certo ( )Errado 04. (TRANSPETRO – Engenheiro Junior – CESGRANRIO/2018) Uma empresa captou R$ 100.000 reais a uma taxa de juros compostos de 1% ao mês. Ao cabo de seis meses no futuro, essa dívida terá um valor em reais, no presente, de (A) R$ 103.030 (B) R$ 104.060 (C) R$ 105.101 (D) R$ 106.000 (E) R$ 106.152 05. (EXÉRCITO BRASILEIRO) Determine o tempo necessário para que um capital aplicado a 20 % a. m. no regime de juros compostos dobre de valor. Considerando que log 2 = 0,3 e log 1,2 = 0,08. (A) 3,75 meses. (B) 3,5 meses. (C) 2,7 meses. (D) 3 meses. (E) 4 meses. 06. (FCC) Saulo aplicou R$ 45 000,00 em um fundo de investimento que rende 20% ao ano. Seu objetivo é usar o montante dessa aplicação para comprar uma casa que, na data da aplicação, custava R$ 135 000,00 e se valoriza à taxa anual de 8%. Nessas condições, a partir da data da aplicação, quantos anos serão decorridos até que Saulo consiga comprar tal casa? Dado: (Use a aproximação: log 3 = 0,48) (A) 15 (B) 12 (C) 10 (D) 9 (E) 6 Apostila gerada especialmente para: GUSTAVO RIBEIRO 190.307.067-83 239 07. (CESGRANRIO) Um investimento de R$1.000,00 foi feito sob taxa de juros compostos de 3% ao mês. Após um período t, em meses, o montante foi de R$1.159,27. Qual o valor de t? (Dados: ln(1.000) = 6,91; ln(1.159,27) = 7,06; ln(1,03) = 0,03). (A) 1 (B) 2 (C) 3 (D) 4 (E) 5 08. (MPE/GO – Secretário Auxiliar – MPE-GO/2017) Fábio aplicou R$ 1.000,00 em uma aplicação que rende juros compostos de 2% ao mês. Ao final de 3 meses qual será o montante da aplicação de Fábio, desprezando-se as casas decimais? (A) R$ 1.060 (B) R$ 1.061 (C) R$ 1.071 (D) R$ 1.029 (E) R$ 1.063 Comentários 01. Resposta: A C = 100 i = 10%a.a = 0,1 t = 2 anos (taxa e tempo na mesma unidade, ok!) M = ? M = 100.(1 + 0,1)² M = 100.1,21 = 121 reais 02. Resposta: D Nesta questão precisamos calcular o valor obtido no regime de juros simples e o valor obtido em juros compostos, para depois calcularmos. - Juros Simples M = ? J = ? C = 8000 i = 5%a.m. = 0,05 t = 3 meses J = 8000.0,05.3 = 1200 M = 8000 + 1200 = 9200 - Juros compostos M = ? C = 8000 i = 4% a.m. = 0,04 t = 3 meses M = 8000.(1 + 0,04)³ = 8000.1,04³ = 8998,12 Fazendo a variação entre os valores teremos 9200 – 8998,12 = 201,09, que aproximadamente será