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1 Matemática Básica Aula 1 Prof. Nelson Pereira Castanheira Teoria dos Conjuntos Conjuntos Conceito primitivo: sentido usual de coleção Definição: um conjunto é todo agrupamento de “objetos” (flores, números, animais, pessoas etc.), cujos componentes têm alguma característica em comum Os objetos que constituem um conjunto são chamados de elementos do conjunto Os conjuntos são indicados, em geral, pelas letras maiúsculas do nosso alfabeto e seus elementos pelas letras minúsculas ou algarismos Notação de Conjuntos A notação usual consiste em escrever os elementos separados por vírgulas e entre chaves O conjunto A, cujos elementos são as vogais do alfabeto, é indicado por: A = { a, e, i, o, u} 2 Outra forma de se representar um conjunto é pelo Diagrama de VENN (representação por meio do desenho de uma linha poligonal fechada, dentro da qual se escrevem, em qualquer ordem, os elementos do conjunto O conjunto A, das vogais do nosso alfabeto, representado por um Diagrama de VENN é: A a u i e o Relação de Pertinência É indicada através dos símbolos: • pertence • não pertence Exemplo Seja o conjunto A = {a, e, i, o, u} Podemos dizer que: • a A • g A Seja o conjunto B = {2, 4, 6, 8, 10} Podemos dizer que: • 4 A • 7 A Subconjunto Dados dois conjuntos A e B, pode-se dizer que o conjunto A é subconjunto do conjunto B quando todo elemento do conjunto A for também elemento do conjunto B 3 Para expressar a relação existente entre um conjunto e seus subconjuntos existe a relação de inclusão, que utiliza os símbolos: • está contido • não está contido Exemplo Seja o conjunto A = { a , b , c} e o conjunto B = {a , b , c , d , e} Verifica-se que: A B Verifica-se que: B A Igualdade de Conjuntos Dois conjuntos são iguais quando possuírem os mesmos elementos Exemplo Os conjuntos A = {1, 2, 3} e B = {3, 2, 1} são iguais Subconjunto Definido por uma Propriedade 1. Seja o conjunto A = {1, 2, 3, 4, 5} O conjunto B = {2, 4} é o subconjunto de A constituído pelos elementos de A que são números pares Escrevemos: • B = { x A | x é par } 4 Operações com Conjuntos 1. União de Conjuntos Representamos a união de conjuntos pelo símbolo A união de dois ou mais conjuntos é um conjunto cujos elementos pertencem aos conjuntos dados A B = { x | x A ou x B } Exemplo Seja o conjunto A = {a, b, c, d, e} E o conjunto B = {a, e, i, o, u} Temos que: A B = {a, b, c, d, e, i, o, u} 2. Interseção de Conjuntos Representamos a interseção de conjuntos pelo símbolo A interseção de dois ou mais conjuntos é o conjunto cujos elementos são comuns aos conjuntos dados A B = { x | x A e x B } Exemplo Seja o conjunto A = {a, b, c, d, e} E o conjunto B = {a, e, i, o, u} Temos que: A B = {a, e} 3. Diferença de Conjuntos É um novo conjunto formado pelos elementos do primeiro conjunto que não pertencem ao segundo conjunto A – B = { x | x A e x B } 5 Exemplo Sendo os conjuntos A = { 0 , 1 , 2 } e B = { 2 , 3 , 4 } A diferença entre o conjunto A e o conjunto B será dada por: A – B = { 0, 1 } • Observação: B – A = { 3, 4 } 4. Complementação entre Conjuntos É um caso especial da diferença entre conjuntos Assim, se A B, a diferença B – A recebe o nome de complementar de A em relação a B Representamos por: = B – A = { x | x B e x A } CB A Exemplo Sendo os conjuntos A = {1, 2, 3, 4, 5} e B = {2, 3, 5} O complementar de B em relação a A será dada por: = A – B = { 1 , 4 }CA B Produto Cartesiano Dados os conjuntos A e B, o objeto (a, b), em que a A e b B, recebe o nome de par ordenado O conjunto de todos os pares ordenados (a, b), com a A e b B, recebe o nome de produto cartesiano de A e B, indicado por: A x B = { (a, b) | a A e b B} 6 Exemplo Qual o produto cartesiano entre os conjuntos A = { 2, 5 } e B = { 1, 4 }? A x B = { (2, 1), (2, 4), (5, 1), (5, 4) } Referências de Apoio CABRAL, L. C.; NUNES, M. C. Raciocínio Lógico passo a passo ESAF. 2a. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, A. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. SÁ, I. P. de. Raciocínio lógico: concursos públicos/formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos).Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. 1 Matemática Básica Aula 2 Prof. Nelson Pereira Castanheira Teoria dos Números Contextualização Classificação Conjunto dos números naturais Conjunto dos números inteiros Conjunto dos números racionais Conjunto dos números irracionais Conjunto dos números reais Conjunto dos números complexos Números Naturais O conjunto dos números naturais é representado pela letra N N = { 0, 1, 2, 3, 4, 5, ... } 2 Números Inteiros O conjunto dos números inteiros é representado pela letra Z Z = {..., -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, ... } Números Racionais O conjunto dos números racionais é representado pela letra Q Q = {... ; 5/8; 0; –8; 4; 5; ...} Importante Q = { x | x = a/b, com a Z, b Z e b 0} Números Irracionais O conjunto dos números irracionais é representado pela letra I I = { nos decimais infinitos e não periódicos } Exemplo I = { 2; 3; } Números Reais O conjunto dos números reais é representado pela letra R R = Q I = { x | x Q ou x I} Exemplo R = { –4; 5/8; 3; } 3 Números Complexos O conjunto dos números complexos é representado pela letra C C = { todos os números que podem ser representados da forma (a + b ∙ i) }, onde i = –1} Representação dos Conjuntos de Números Instrumentalização Operações com Números Relativos Adição Na adição de dois números relativos com: a) mesmo sinal – soma-se os módulos e atribui-se ao resultado o sinal comum b) sinais contrários – subtrai-se os módulos e atribui-se ao resultado o sinal do nº de maior módulo Exemplos (+4) + (+3) = +7 (–4) + (+9) = +5 (–7) + (–5) = –12 4 Subtração Para a subtração de dois números relativos, soma-se o primeiro número com o simétrico do segundo número Exemplos (+8) – (+4) = (+8) + (–4) = +4 (–8) – (+4) = (–8) + (–4) = –12 (+8) – (–4) = (+8) + (+4) = +12 (–8) – (–4) = (–8) + (+4) = –4 Multiplicação (ou divisão) Na multiplicação (ou na divisão) de dois números relativos com: a) mesmo sinal – multiplica-se (ou divide-se) os módulos e atribui-se ao resultado o sinal positivo b) sinais contrários – multiplica-se (ou divide-se) os módulos e atribui-se ao resultado o sinal negativo Exemplos (+5) ∙ (+2) = +10 (+5) ∙ (–2) = –10 (–5) ∙ (–2) = +10 (–5) ∙ (+2) = –10 (+15) : (+3) = +5 (–15) : (–3) = +5 (+15) : (–3) = –5 (–15) : (+3) = –5 5 Potenciação A potenciação é um caso especial de multiplicação, em que todos os fatores são iguais an = a ∙ a ∙ a ∙ a ∙ ... ∙ a Exemplo 85 = 8 ∙ 8 ∙ 8 ∙ 8 ∙ 8 Propriedades da Potenciação a) A potência de um número positivo é sempre positiva Exemplo (+4)3 = 4 ∙ 4 ∙ 4 = +64 b) A potência de um nº negativo é positiva se o expoente for par Exemplos (–5)2 = (–5) ∙ (–5) = +25 c) A potência de um nº negativo é negativa se o expoentefor ímpar Exemplo (–2)3 = (–2) ∙ (–2) ∙ (–2) = –8 Aplicação Operações com Potências 1. Produto de potências de mesma base: am ∙ an = am+n Exemplo 42 ∙ 43 = 45 6 2. Quociente de potências de mesma base: am / an = am : an = am–n Exemplo 57 : 73 = 54 3. Potência de potência: (am)n = am∙n Exemplos (103)4 = 1012 (33)–2 = 3–6 Radiciação Denomina-se raiz de índice n de A o número (ou expressão) que elevado à potência n reproduz A ܣ ൌ ݔ ⇒ ݔ ൌ ܣ, ݁݉ ݍݑ݁ ܣ → ݎܽ݀݅ܿܽ݊݀ ݊ → í݊݀݅ܿ݁ ݔ → ݎܽ݅ݖ → ݎ݈ܽ݀݅ܿܽ Exemplos 16 = 4, pois 42 = 16 8య = 2, pois 23 = 8 1. Os números negativos não têm raiz de índice par no campo dos números reais Exemplo −9 = Não existe no campo dos números reais 7 2. Se o índice do radical é par, os números positivos têm sempre duas raízes reais diferentes e simétricas Exemplo 25 = 5 Operações com Radicais 1. Adição e subtração de radicais semelhantes: ܽ ܾ ܿ ܾ ൌ ܽ ܾ ܾ Exemplo 5 7 + 8 7 = 13 7 2. Multiplicação (ou divisão) de radicais de mesmo índice: ܽ · ܾ ൌ ܽ · ܾ ou ܽ ∶ ܾ ൌ ܽ ∶ ܾ 5 · 10 ൌ 50 Exemplo 40 ∶ 8 ൌ 5 3. Potenciação de radicais Exemplo ܽ ൌ ܽ 8య ସ ൌ 8ସయ 4. Radiciação de radicais Exemplo ܽ ൌ ܽ · 9రయ ൌ 9భమ 8 5. Expoente fracionário Exemplo ܽ/ ൌ ܽ 6ଷ/ସ ൌ 6ଷర Síntese O que estudamos? Conjunto dos números naturais Conjunto dos números inteiros Conjunto dos números racionais Conjunto dos números irracionais Conjunto dos números reais Conjunto dos números complexos Operações com números relativos Potenciação Radiciação Referências de Apoio CABRAL, L. C.; NUNES, M. C. Raciocínio Lógico passo a passo ESAF. 2a. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. 9 CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, A. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. SÁ, I. P. de. Raciocínio lógico: concursos públicos/formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos).Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. 1 Matemática Básica Aula 3 Prof. Nelson Pereira Castanheira Contextualização Frações Frações � Uma fração ou número fracionário representa um número racional e é expressa da seguinte forma: � Onde “a” e “b” são números inteiros, com b ≠ 0 a numerador b denominador Fração Irredutível � A fração pode ser simplificada, dividindo-se numerador e denominador por 2. Obtemos � Como os dois valores são pares, podemos dividir novamente por 2. Obtemos � Novamente observamos que os dois valores são pares. Dividindo numerador e denominador por 2 obtemos � Essa é a forma irredutível da fração 2 Instrumentalização Múltiplos de um Número Natural � Uma pessoa adulta percorre 5 km por hora, a pé. Com base nessas informações, observe a tabela: Horas 0 1 2 3 4 Km 0 5 10 15 20 � Os números que representam os quilômetros percorridos são múltiplos naturais do número 5, uma vez que foram obtidos pela multiplicação de um número natural pelo número 5 Mínimo Múltiplo Comum � O MMC de dois ou mais números é o menor múltiplo desses números, diferente de zero � Consideremos, por exemplo, os conjuntos dos números múltiplos de 3 e de 4 M(3) = {0, 3, 6, 9, 12, 15, 18...} M(4) = {0, 4, 8, 12, 16, 20, 24...} � Os múltiplos comuns a 3 e a 4 são: {0, 12, 24...} � Então, MMC (3 , 4) = 12 Números Primos � Um número natural é denominado número primo quando ele tem exatamente dois divisores: o número 1 e ele mesmo � Observar que o 2 é o único número par que é primo 3 � Então, o conjunto dos números primos é infinito e é assim representado: {2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31, ...} Fatoração � Quando um número possui mais de dois divisores, ele é denominado de número composto � Um número composto pode ser escrito como um produto de números primos � Fatorar o número 24 24 2 12 2 6 2 3 3 1 2 x 2 x 2 x 3 � Fatorar os números 24 e 60 24 60 2 12 30 2 6 15 2 3 15 3 1 5 5 1 1 2 x 2 x 2 x 3 x 5 � Qual é o MMC desses dois números, o 24 e o 60? MMC (24, 60) = 2 X 2 X 2 X 3 X 5 = 120 Aplicação 4 Adição e Subtração de Frações � Precisamos transformar as frações de tal forma que passem a ter o mesmo denominador. Para isso, precisamos calcular o MMC dos denominadores das frações a somar ou subtrair Multiplicação de Frações Divisão de Frações Divisores de um Número Natural � Vamos dividir o número 6 por outro número de tal forma que a divisão seja exata 6 ÷ 1 = 6 6 ÷ 2 = 3 6 ÷ 3 = 2 6 ÷ 6 = 1 � Então, dizemos que os números 1, 2, 3 e 6 são os divisores do número 6. O conjunto desses divisores é representado por: D (6) = {1 , 2 , 3 , 6} � Observar que o menor divisor de um número é 1 5 Máximo Divisor Comum � Consideremos os conjuntos dos números divisores de 24 e de 60: D (24) = {1, 2, 3, 4, 6, 8, 12, 24} D (60) = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 10, 12, 15, 20, 30, 60} � Os divisores comuns a 24 e a 60 são: {1, 2, 3, 4, 6, 12} � Dizemos então que o máximo divisor comum de 24 e 60 é o 12. Representamos por: MDC (24, 60) = 12 � Lembrar que ao fatorarmos o 24 e o 60, tivemos: 24 = 23 x 3 60 = 22 x 3 x 5 � Então, o MDC de 24 e 60 será obtido multiplicando-se os fatores comuns e elevados ao menor expoente � Assim: MDC (24 , 60) = 22 x 3 = 12 Potências de Frações Síntese 6 Frações � Uma fração ou número fracionário representa um número racional e é expressa da seguinte forma: � Onde “a” e “b” são números inteiros, com b ≠ 0 a numerador b denominador Operações com Frações � Soma e subtração � Multiplicação e divisão � Potências de frações � MMC � MDC Referências de Apoio � CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César. 2. ed. Raciocínio lógico passo a passo ESAF. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. � CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, A. E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. � CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, Alex. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. � SÁ, Ilydio Pereira de. Raciocínio lógico: concursos públicos/ formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos). Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. 1 Matemática Básica Aula 4 Prof. Nelson Pereira Castanheira Contextualização Expressões Algébricas � São indicações de operações envolvendo variáveis ou variáveis e números � Exemplos: • 5ax – 4b • ax2 + bx + c • 7a2b Equação � Definição: equação é uma sentença matemática aberta, expressa por uma igualdade � Exemplos: • x – 2 = 5 • 3x + y = 9 � Os valores atribuídos às variáveis que tornam a equação uma sentença verdadeira são denominados de raízes da equação Equação do 1º Grau � Definição: uma equação é dita do 1º grau quando contiver apenas uma variável e se o expoente maior dessa variável for a unidade, ou seja, o no 1 2 � Resolver uma equação é determinar sua raiz, aquele valor que a torna uma sentença matemática verdadeira Equação do 2º Grau � Definição: é toda equação que pode ser escrita na forma ax2 + bx + c = 0, com a ≠ 0 � Se a equação tiver todos os coeficientes (a, b e c), ela é dita completa � Se estiver faltado b ou c (ou ambos), ela será dita incompleta Instrumentalização Operações com Expressões Algébricas � Soma algébrica: somenteé possível somar ou subtrair termos semelhantes e, para fazê-lo, repete-se a parte literal e somam-se ou subtraem-se os seus coeficientes � Exemplo: 3x2y – 4xy2 + 7x2y + 5xy2 = 10x2y + xy2 3 � Multiplicação: multiplicam-se os termos do primeiro fator por todos os termos do segundo fator e reduzem-se os termos semelhantes � Exemplo: (a + b) . ( a + b + c ) = a2 + ab + ac + ba + b2 + bc = a2 + 2ab + b2 + ac + bc � Divisão: dividem-se (ou simplificam-se) os coeficientes numéricos do dividendo e do divisor e, para a parte literal, obedece-se às regras da divisão de potências de mesma base Exemplo: (42 x3 y z4) : (7 x y z2) = (42/7) x3 – 1 y1 – 1 z4 – 2 = 6 x2 y0 z2 = 6 x2 z2 Produtos Notáveis � Quadrado da soma de dois termos: (a + b)2 = a2 + 2 . a . b + b2 � Exemplo: (x + 3)2 = x2 + 2 . x . 3 + 32 = x2 + 6 x + 9 � Quadrado da diferença de dois termos: (a – b)2 = a2 – 2 . a . b + b2 � Exemplo: (x – 4)2 = x2 – 2 . x . 4 + 42 = x2 – 8 x + 16 4 � Produto da soma pela diferença de dois termos: (a + b) . (a – b) = a2 – b2 � Exemplo: (x + 3) . (x – 3) = x2 – 32 = x2 – 9 Fatoração � Fatorar um polinômio é escrevê-lo sob a forma de um produto indicado � O caso mais comum de fatoração é o caso do fator comum. Nesse caso existe um monômio que é comum a todos os termos do polinômio � Exemplo: 4 a x2 + 8 a2 x3 = 2 . 2 . a . x . x + 2 . 2 . 2 . a . a . x . x . x = 2 . 2 . a . x . x . (1 + 2 . a . x) = 4 a x2 . ( 1 + 2 a x ) Equação do 2º Grau � Resolução de uma equação do segundo grau, completa � Utiliza-se a fórmula de Bháskara: Aplicação Equação do 1º Grau � Exemplos: 1. x + 2 = 7 x = 7 – 2 x = 5 2. x – 5 = 11 x = 11 + 5 x = 16 5 � Observação: se o coeficiente da incógnita for negativo, convém, em primeiro lugar, multiplicar toda a equação pelo fator (– 1), isto é, trocar de sinal todos os seus termos – 2x = 26 . (– 1) 2 x = – 26 x = – 26 / 2 x = – 13 � Se a equação envolver simultaneamente denominadores e adição (ou subtração), o 1º passo será eliminar os denominadores, o que se faz tirando-se o M.M.C. dos mesmos 30x – 20 – 15x – 15 = 12x – 30 30x – 20 – 15x – 15 = 12x – 30 30x – 15x – 12x = – 30 + 20 + 15 30x – 27x = – 30 + 35 3x = 5 Sistemas de Equações do 1º Grau com Duas Incógnitas � Uma equação com duas incógnitas admite infinitas soluções 6 � Exemplo: 2 x – y = 4 é verdadeira para x = 4 e y = 4 x = 2 e y = 0 x = – 1 e y = – 6 etc. � Resolver um sistema de duas equações com duas incógnitas é determinar os valores das variáveis que satisfaçam simultaneamente as duas equações � Há três métodos para a resolução de sistemas de equações. Veremos os dois mais utilizados: método da substituição e método da adição � Isolando a variável “x” na 1a equação: x = 10 – 3y � Substituindo o valor de “x” na 2a equação: 2 . ( 10 – 3y ) – 5y = – 2 � Resolvendo a equação obtida: 20 – 6y – 5y = – 2 – 6y – 5y = – 2 – 20 – 11y = – 22 . (– 1) 11y = 22 y = 2 � Substituindo o valor de “y” encontrado na equação onde “x” está isolado: x = 10 – 3y x = 10 – 3 . ( 2 ) x = 10 – 6 x = 4 � A solução do sistema será dada através do par ordenado (4, 2) � Resolver o sistema: 2x – 3y = 1 3x + 2y = 8 � Multiplica-se as equações por números de maneira a obter coeficientes opostos em uma das variáveis 7 2x – 3y = 1 . (2) 3x + 2y = 8 . (3) 4x – 6y = 2 9x + 6y = 24 � Somamos as duas equações 4x – 6y = 2 9x + 6y = 24 13x = 26 � x = 2 � Substituindo esse valor em qualquer das equações do sistema, temos: 4x – 6y = 2 4 . 2 – 6y = 2 8 – 2 = 6y y = 1 Equação do 2º Grau � Resolução de equação do 2º grau, incompleta � 1º caso: b = 0 x2 = 4 x = 4 x = ± 2 x1 = 2 ; x2 = –2 � 2º caso: c = 0 x2 + 3x = 0 x . (x + 3) = 0 x = 0 (x + 3) = 0 � x = –3 x1 = 0 ; x2 = –3 Equação do 2º Grau Completa x2 – 8x + 15 = 0 � Na equação temos: a = 1 ; b = – 8 e c = 15 8 1.2 15.1.48)(8)( x 2 −−±−− = � Substituindo na fórmula de Bháskara: � As raízes são x1 = 5 e x2 = 3 1.2 15.1.48)(8)( x 2 −−±−− = 2 60648 x −± = 2 48 x ± = 5x12 28 x1 =⇒ + = 3x22 28 x2 =⇒ − = Síntese O que estudamos? � Expressões algébricas � Operações com expressões algébricas � Equação do 1º grau � Sistemas de equações do 1º grau � Equação do 2º grau Referências de Apoio � CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César. Raciocínio Lógico passo a passo ESAF. 2. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. � CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, Alex. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. � CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, A. E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. 9 � SÁ, Ilydio Pereira de. Raciocínio lógico: concursos públicos/formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos). Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. 1 Matemática Básica Aula 5 Prof. Nelson Pereira Castanheira Contextualização � Perímetros de figuras planas � Áreas de figuras planas Perímetro de um Polígono � Perímetro (P) de um polígono é a soma das medidas dos seus lados � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de Unidades é o metro (m) Área de um Polígono � Área (S) de um polígono é a extensão de uma porção limitada da superfície ocupada por um polígono qualquer � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de Unidades é o metro quadrado (m2) Instrumentalização 2 Perímetro e Área � Retângulo é um quadrilátero que possui lados opostos paralelos, distintos dois a dois, e os quatro ângulos retos b h � Área ⇒⇒⇒⇒ S = b . h � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 2 . b + 2 . h � Quadrado é um polígono fechado que possui os lados paralelos iguais e os quatro ângulos retos. É um caso particular de retângulo cujo comprimento da base é igual ao comprimento da altura llll llll � Área ⇒⇒⇒⇒ S = llll2 � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 4 . llll � Um quadrilátero é classificado como paralelogramo se, e somente se, possuir os lados opostos paralelos llll b h � Área ⇒⇒⇒⇒ S = b . h � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 2 . b + 2 . llll 3 � Triângulos são polígonos fechados de três lados e três ângulos. É o polígono que tem o menor número de lados a b c A B C^^ ^ � Área ⇒⇒⇒⇒ � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = a + b + c S = 2 c.b � Losango ou rombo é um quadrilátero que possui quatro lados iguais sem que os ângulos sejam retos (iguais a 90°) llll llll llll llll D d � Área ⇒⇒⇒⇒ S = D . d 2 � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 4 . llll � Trapézio é um quadrilátero que possui dois lados opostos paralelos, chamados de base do trapézio � Área ⇒⇒⇒⇒ � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 2 . llll + B + b B b hllll llll 2 h.b)(B+ S = 4 � Círculo é a porção de um plano limitada por uma circunferência O r d � Área ⇒⇒⇒⇒ S = pipipipi . r2 � Perímetro ⇒⇒⇒⇒ P = 2 . pipipipi . r Aplicação Perímetro e Área � Um empresário comprou um terreno retangular para construir um barracão. O terreno possui 48m de frente e uma lateral de 80m. Quais são a área e o perímetro deste terreno? � Dados do enunciado: b = 48 m; h = 80 m � Cálculo da área: S = b . H S = 48m . 80m S = 3841 m2 � Cálculo do perímetro: P = 2 . b + 2 . h P = 2 . 48m + 2 . 80m P = 96m + 160m P = 256m 5 � Uma caixa destinada a embalar um determinado produto tem o formato quadrado com 25 cm de lado. Calcule a área eo seu perímetro desta caixa � Dados do enunciado: l = 25 cm � Cálculo da área: S = llll2 S = (25 cm)2 = 625 cm2 � Cálculo do perímetro: P = 4 . llll P = 4 . 25cm = 100cm � Uma lâmina de estilete fabricada por uma empresa tem o formato de um paralelogramo indicado na figura. Quais são a área e o perímetro dessa lâmina? � Dados: b = 10,3 cm h = 1,0 cm llll = 1,2 cm 1,2 cm 10,3 cm 0,8 cm � Cálculo da área: S = b . h S = 10,3cm . 0,8cm = 8,24 cm2 � Cálculo do perímetro: P = 2 . b + 2 . l P = 2 . 10,3cm + 2 . 1,2cm P = 20,6cm + 2,4cm = 23cm � Uma empresa fabrica esquadros para desenho técnico. Um dos esquadros fabricados tem o formato triangular cujas medidas estão indicadas na figura. Quais são a área e o perímetro de um desses esquadros? 6 12 cm 5 c m � Dados: a = 12 cm h = 1,0 cm llll = 1,2 cm 2 cm5.cm12S 2 b.h S =Þ= 22 cm30S 2 cm60S =Þ= � Cálculo do perímetro: P = a + b + c P = 13 cm + 12 cm + 5 cm P = 30 cm Área do Losango � Uma empresa vai fabricar bandejas metálicas em forma de losangos, de tal forma que as diagonais meçam 75cm e 50cm. Nessas condições, quantos centímetros quadrados de metal serão utilizados para cada bandeja? 2 D . d S= ⇒ 2 cm50.cm75 S= 2 cm3750 S 2 = S = 1875 cm2 Dados: D = 75 cm; d = 50 cm � Um terreno tem a forma de um trapézio com 35m de frente e 24 m de fundos. Se a profundidade deste terreno mede 42m, qual é a área desse terreno? � Dados: B = 35cm; b = 24m; h = 42m S = 1239 m2 2 b) . h(B S + = 2 m24m) . 42m(35 S + = 7 Círculo � Calcular a área e o perímetro de uma bobina de papel (formato circular) sabendo-se que o raio é 95 cm. Use pi = 3,14 � Dados: r = 95 cm; pi = 3,14 � Cálculo da área: S = pi . r2 S = 3,14 . (95 cm)2 S = 3,14 . 9025 cm2 S = 28338,5 cm2 � Cálculo do perímetro: S = 2 . pi . r S = 2 . 3,14 . 95 cm S = 596,6 cm Síntese Perímetro de um Polígono � Perímetro (P) de um polígono é a soma das medidas dos seus lados � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de Unidades é o metro (m) Área de um Polígono � Área (S) de um polígono é a extensão de uma porção limitada da superfície ocupada por um polígono qualquer � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de Unidades é o metro quadrado (m2) 8 Referências de Apoio � CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César. Raciocínio Lógico passo a passo: ESAF. 2. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. � CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. � CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, Alex. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. � SÁ, Ilydio Pereira de. Raciocínio lógico: concursos públicos/ formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos). Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. 1 Matemática Básica Aula 6 Prof. Nelson Pereira Castanheira Contextualização � Volumes de sólidos geométricos � Logaritmos Volume de um Sólido � Sólidos geométricos são corpos limitados por polígonos situados em planos distintos � Tipos: • sólidos geométricos regulares • sólidos geométricos de revolução � Volume (V) é a quantidade de espaço ocupado por um corpo � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de unidades é o metro cúbico (m3) Logaritmos � Definição: logaritmo de um número N, real e positivo, numa base a, positiva e diferente da unidade, é o expoente x, ao qual se eleva a base para obter uma potência igual ao número N 2 logaritmando ou antilogaritmo loga N = x ⇔⇔⇔⇔ a x = N base logaritmo de N na base a Simbolicamente: Instrumentalização Volume de um Sólido Cubo ou hexaedro regular � Cubo é um sólido geométrico regular limitado por seis faces iguais e quadradas � Também é chamado de hexaedro regular a a a V = a3 Paralelepípedo retângulo � É um sólido geométrico de seis faces, duas a duas paralelas, todas com formato retangular. É também chamado de ortoedro ou de bloco retangular V = a . b . c a b c 3 Cilindro � É um sólido geométrico obtido a partir do giro de uma volta completa de um retângulo por um de seus lados, que será o eixo de rotação V = SB . h SB = área da base do cilindro r h eixo de rotação Logaritmo loga N = x ⇔⇔⇔⇔ ax = N � Logaritmo decimal: é o logaritmo de base 10. Normalmente o logaritmo decimal não tem a sua base especificada log10 a = log a � Logaritmo natural: também chamado de logaritmo neperiano. Sua base é o número e = 2,71828... (número de Euler) loge a = Ln a Aplicação 4 Volume de um Sólido � Qual é o volume de uma caixa quadrada que tem por lado 25 cm? Expresse esse volume também em metros cúbicos Dados: a = 25 cm = 0,25 m � Cálculo em cm3: V = a3 V = (25 cm)3 V = 15625 cm3 � Cálculo em m3: V = a3 V = (0,25 cm)3 V = 0,015625 m3 � Um engenheiro deseja construir uma caixa d’água em um prédio. As dimensões internas projetadas são: • comprimento = 6m • largura = 5 m • altura = 2,5 m � Calcule o volume desta caixa d’água em metros cúbicos e em litros � Dados: a = 6 m b = 5 m c = 2,5 m � Cálculo em m3: V = a . b . c V = 6 m . 5 m . 2,5 m V = 75 m3 5 � Cálculo da capacidade em litros: • Para o cálculo da capacidade em litros deve- se lembrar que 1l = 1 dm3 • Dados: a = 60 dm b = 50 dm c = 25 dm � Cálculo em litros: V = a . b . c V = 60 dm . 50 dm . 25 dm V = 75000 l � Uma lata de refrigerante tem formato cilíndrico com 6,5 cm de diâmetro e 12 cm de altura. Qual a capacidade máxima de líquido que as latas de refrigerante podem armazenar, em mililitros? � Dados: d = 6,5 cm h = 12 cm pi = 3,14 � Como d = 6,5 cm ⇒ r = 3,25 cm � Cálculo da área da base: SB = pi . r2 SB = 3,14 . (3,25 cm)2 SB = 3,14 . 10,5625 cm2 SB = 33,16625 cm2 � Cálculo do volume (em cm3): V = SB . h V = 33,16625 cm2 . 12 cm V = 397,995 cm3 6 � Cálculo do volume (em ml): • como 1 ml = 1 cm3, vem: V = 397,995 cm3 V = 397,995 ml Logaritmos � Calcular o valor dos logaritmos dados 1. log2 8 = x 8 2 2x = 8 4 2 2x = 23 2 2 x = 3 1 23 Logaritmos – Propriedades 1. O logaritmo da unidade em qualquer base é nulo loga 1 = 0 ⇔⇔⇔⇔ a 0 = 1 2. O logaritmo da base é sempre igual a 1 loga a = 1 ⇔⇔⇔⇔ a 1 = a 3. O logaritmo de uma potência da base é igual ao expoente logb b x = x ⇔⇔⇔⇔ bx = bx 4. Dois logaritmos em uma mesma base são iguais se, e somente se, os logaritmandos forem iguais logb a = logb c ⇔⇔⇔⇔ a = c 1. Logaritmo de um produto: logb (a . c) = logb a + logb c 2. Logaritmo de um quociente: logb (a : c) = logb a – logb c 3. Logaritmo de uma potência: logb a n = n . logb a Exemplos: �Sendo log 2 = 0,3010 calcule: log 200 = log (2 . 100) = log 2 + log 100 = 0,3010 + 2 = 2,3010 �Obs.: log10 100 = x 10x = 100 → 10x = 102 → x = 2 7 Síntese Volume de um Sólido � Sólidos geométricos são corpos limitados por polígonos situados em planos distintos � Tipos: • sólidos geométricos regulares • sólidos geométricos de revolução � Volume (V) é a quantidade de espaço ocupado por um corpo � Obs.: sua unidade no Sistema Internacional de unidades é o metro cúbico (m3) Logaritmos � Definição: logaritmo de um número N, real e positivo, numa base a, positiva e diferente da unidade, é o expoente x, ao qual se eleva a base para obter uma potência igual ao número N logaritmando ou antilogaritmo loga N =x ⇔⇔⇔⇔ a x = N base logaritmo de N na base a Simbolicamente: Referências de Apoio � CABRAL, Luiz Claudio; NUNES, Mauro César. Raciocínio Lógico passo a passo: ESAF. 2. ed. Rio de Janeiro: Elsevier, 2012. � CASTANHEIRA, N. P.; LEITE, E. Desmistificando a matemática. v. I. Curitiba: Intersaberes, 2014. 8 � CASTANHEIRA, N. P.; MACEDO, L. R. D. de; ROCHA, Alex. Tópicos de matemática aplicada. Curitiba: Intersaberes, 2006. � SÁ, Ilydio Pereira de. Raciocínio lógico: concursos públicos/ formação de professores (teoria, questões comentadas, exercícios propostos). Rio de Janeiro: Ciência Moderna, 2008. Slides aula 1 Slides aula 2 Slides aula 3 Slides aula 4 Slides aula 5 Slides aula 6
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