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1
Matemática
2
ÍNDICE
Como Estudar com Foco e Organização: Estratégia para Concursos ................................... 6
Conjuntos ................................................................................................................................................. 10
Operações Envolvendo Conjuntos .................................................................................................. 14
Operações Entre Conjuntos .......................................................................................................... 15
Razão e Proporção: Regra de três ................................................................................................... 17
Regra de três simples ...................................................................................................................... 17
Regra de três inversa ....................................................................................................................... 19
Regra De Três Composta ............................................................................................................... 19
Equações De Primeiro Grau ............................................................................................................... 23
Equações De Segundo Grau.............................................................................................................. 23
Funções De Primeiro Grau ................................................................................................................. 24
Domínio (𝐷) E Imagem (𝐼𝑚) De Uma Função Do Primeiro Grau ..................................... 25
Estudo Dos Coeficientes Dos Coeficientes Da Função De Primeiro Grau .................... 25
Gráfico Da Função De Primeiro Grau ......................................................................................... 27
Classificação Das Funções De Primeiro Grau .......................................................................... 28
Raiz Da Função Do Primeiro Grau .............................................................................................. 29
Função De Segundo Grau .................................................................................................................. 30
Gráfico Da Função De Segundo Grau ........................................................................................ 30
Raízes Da Função Do Segundo Grau ......................................................................................... 31
Valor De Δ Graficamente ................................................................................................................ 31
Vértice Da Parábola .......................................................................................................................... 32
Domínio (𝐷) E Imagem (𝐼𝑚) De Uma Função Do Segundo Grau .................................... 32
Propriedades da Potenciação E Radiciação ................................................................................. 33
Função Exponencial .............................................................................................................................. 33
Gráfico Da Função Exponencial ................................................................................................... 34
Logaritmo ................................................................................................................................................. 35
Função Logarítmica .............................................................................................................................. 36
Gráfico Da Função Logarítmica .................................................................................................... 36
Equação Linear ....................................................................................................................................... 38
Solução De Uma Equação Linear ................................................................................................ 38
Sistema Linear ........................................................................................................................................ 38
Solução De Um Sistema Linear ........................................................................................................ 39
3
Representação Na Forma Matricial ................................................................................................ 39
Combinação Linear De Equações .................................................................................................... 40
Obtenção De Sistemas Lineares Equivalentes ............................................................................ 40
Classificação De Sistema Lineares ................................................................................................... 41
Sistema Linear Homogêneo .............................................................................................................. 41
Solução De Um Sistema Linear (Métodos) .................................................................................. 42
Solução Por Substituição................................................................................................................ 42
Solução Por Eliminação De Variável ........................................................................................... 42
Teorema De Cramer ......................................................................................................................... 43
Método Do Escalonamento .......................................................................................................... 44
Introdução Às Matrizes ....................................................................................................................... 46
Dimensão De Uma Matriz .............................................................................................................. 46
Elementos De Uma Matriz ............................................................................................................. 47
Representação De Uma Matriz Pela Lei De Formação ........................................................ 47
Tipos De Matrizes.................................................................................................................................. 48
Operações Com Matrizes ................................................................................................................... 49
Traço De Uma Matriz Quadrada .................................................................................................. 53
Propriedades Do Traço De Uma Matriz .................................................................................... 53
Matriz Oposta ..................................................................................................................................... 53
Matriz Transposta ............................................................................................................................. 53
Propriedades De Uma Matriz Transposta ................................................................................ 54
Matriz Simétrica ................................................................................................................................. 54
Matriz Assimétrica ............................................................................................................................ 54
Matriz Inversa ..................................................................................................................................... 54
Propriedades De Uma Matriz Inversa ........................................................................................ 55
Matriz Ortogonal ...............................................................................................................................𝑎23
𝑎31 𝑎32 𝑎33
]
Pela lei de formação apresentada, calculamos os valores de cada elemento da matriz
𝑎11 = 1 + 1 = 2
𝑎21 = 2 + 1 = 3
𝑎31 = 3 + 1 = 4
𝑎12 = 2 + 1 = 3
𝑎22 = 2 + 2 = 4
𝑎32 = 2 + 3 = 5
𝑎13 = 3 + 1 = 4
𝑎23 = 3 + 2 = 5
𝑎33 = 3 + 3 = 6
Com os resultados, podemos montar a matriz A com base na Lei de Formação.
𝐴 = [
2 3 4
3 4 5
4 5 6
]
48
Tipos De Matrizes
1. Matriz Linha: Trata-se de uma matriz composta por apenas uma linha, ou seja,
sua dimensão é representada por 1 𝑥 𝑛.
2. Matriz Coluna: Trata-se de uma matriz composta por apenas uma coluna, ou
seja, sua dimensão é representada por 𝑚 𝑥 1.
3. Matriz Quadrada: Trata-se de uma matriz que possui o mesmo número de linhas
e colunas, sua dimensão é representada por 𝑛 𝑥 𝑛.
➢ Diagonais da Matriz Quadrada
➢ Diagonal principal: A diagonal principal é formada pelos elementos nos quais
o número da linha é igual ao número da coluna, ou seja, i=j.
[
𝟐 3 4
3 𝟒 5
4 5 𝟔
]
➢ Diagonal secundária: A diagonal secundária é formada pelos elementos cuja
soma da linha e da coluna (i+j) é igual à ordem da matriz (n).
[
2 3 𝟒
3 𝟒 5
𝟒 5 6
]
4. Matriz retangular: Trata-se de uma matriz que o número de linhas é diferente
do de colunas.
5. Matriz diagonal: Trata-se de uma matriz quadrada em que todos os elementos
que não pertencem à diagonal principal são iguais a 0.
[
2 0 0
0 4 0
0 0 6
]
6. Matriz triangular: Trata-se de uma matriz quadrada em que todos os elementos
acima ou abaixo da diagonal principal são iguais a 0.
[
2 3 4
0 4 5
0 0 6
]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑠𝑢𝑝𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
[
2 0 0
3 4 0
4 5 6
]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 𝑡𝑟𝑖𝑎𝑛𝑔𝑢𝑙𝑎𝑟 𝑖𝑛𝑓𝑒𝑟𝑖𝑜𝑟
49
7. Matriz identidade: Trata-se de uma matriz quadrada onde os elementos da
diagonal principal são 1 e os demais elementos são 0. Ela pode ter qualquer
dimensão.
I3 = [
1 0 0
0 1 0
0 0 1
]
8. Matriz nula: Trata-se de uma matriz onde todos os elementos são zero. Ela não
precisa ser obrigatoriamente quadrada.
O3 = [
0 0 0
0 0 0
0 0 0
] ; 𝑂𝑛 = [
0 ⋯ 0
⋮ ⋱ ⋮
0 ⋯ 0
]
Operações Com Matrizes
1. Igualdade entre matrizes: Duas matrizes são iguais quando apresentam a
mesma dimensão e os elementos são idênticos e estão na mesma posição.
[
2 3 4
√3 10 5
1
2
√5 6
] = [
2 3 4
√3 10 5
1
2
√5 6
]
2. Adição e subtração de matrizes: Duas matrizes podem ser somadas ou
subtraídas quando elas possuem a mesma dimensão. As operações são
realizadas realizando a soma ou diferença entre os elementos na mesma
posição. Observe as matrizes abaixo:
A = [
2 5
9 2
] B = [
7 2
4 6
]
Assim, A + B será dado por:
A + B = [
2 5
9 2
] + [
7 5
4 6
]
A + B = [
2 + 7 5 + 2
9 + 4 2 + 6
]
A + B = [
9 7
13 8
]
50
Da mesma forma, A - B será dado por:
A − B = [
2 5
9 2
] − [
7 5
4 6
]
A − B = [
2 − 7 5 − 2
9 − 4 2 − 6
]
A − B = [
−5 3
5 −4
]
3. Multiplicação de matrizes por números reais: Multiplicar uma matriz por um
número real é simplesmente multiplicar cada um dos elementos dessa matriz
pelo número real em questão.
𝐴 = [
2 3 4
3 4 5
4 5 6
]
Para achar o valor de 3 x A, temos:
𝐴 = [
2 × 3 3 × 3 4 × 3
3 × 3 4 × 3 5 × 3
4 × 3 5 × 3 6 × 3
] = [
6 9 12
9 12 15
12 15 18
]
4. Multiplicação entre matrizes: Multiplicar duas matrizes requer atenção, pois
devemos realizar alguns passos.
➢ Verifique se o número de colunas da primeira matriz é igual ao número de
linhas da segunda. Caso essa igualdade não seja confirmada, não será
possível realizar a multiplicação das matrizes.
➢ Obtenha o esquema geral da matriz-produto, cujas dimensões são dadas
pelo número de linhas da primeira matriz x número de colunas da segunda
matriz.
➢ Calcule os elementos da matriz resultante considerando as linhas da primeira
matriz e as colunas da segunda matriz.
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
A matriz A possui 2 colunas, e a matriz B possui 2 linhas, logo, é possível realizar
a multiplicação entre matrizes. A nova matriz terá dimensão 2×3, pois considera-se o
número de linhas da matriz A e o número de colunas na matriz B. Vamos desenhar a
nova matriz.
51
C = [
𝑐1 𝑐12 𝑐13
𝑐21 𝑐22 𝑐23
]
Para realizar a multiplicação, vamos realizar a seguinte operação. Para
determinar o elemento C11, devemos utilizar a primeira linha da matriz A e a primeira
coluna da matriz B.
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
c11 = 2 × 10 + 5 × 2 = 30
Para determinar o elemento c12, vamos continuar com a primeira linha da matriz
A, porém iremos percorrer as colunas da matriz B
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
c12 = 2 × 4 + 5 × 5 = 45
Para determinar o elemento c13, vamos seguir com a segunda linha da matriz A,
e novamente iremos percorrer as colunas da matriz B.
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
𝑐13 = 2 × 1 + 5 × 10 = 52
Para determinar o elemento c21, vamos seguir com a segunda linha da matriz A,
e novamente iremos percorrer as colunas da matriz B.
52
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
𝑐21 = 1 × 10 + 3 × 2 = 16
Para determinar o elemento c22, vamos seguir com a segunda linha da matriz A,
e novamente iremos percorrer as colunas da matriz B.
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
𝑐22 = 1 × 4 + 3 × 5 = 19
Para determinar o elemento c23, vamos seguir com a segunda linha da matriz A,
e novamente iremos percorrer as colunas da matriz B.
A2×2 = [
2 5
1 3
]
𝐵2×3 = [
10 4 1
2 5 10
]
Com isto, temos que:
𝑐22 = 1 × 1 + 3 × 10 = 31
Achamos, então, todos os elementos da matriz A×B, que chamamos de C.
𝐶 = [
30 45 52
16 19 31
]
53
Traço De Uma Matriz Quadrada
O traço de uma matriz quadrada é a soma dos elementos de sua diagonal
principal. Se A é uma matriz quadrada, seu traço é representado por tr(A)
𝐴 = [
𝟐 3 4
3 𝟒 5
4 5 𝟔
]
𝑡𝑟(𝐴) = 2 + 4 + 6 = 12
Propriedades Do Traço De Uma Matriz
Considere as matrizes A e B quadradas e de mesma ordem. O traço dessas
matrizes apresenta as seguintes propriedades:
➢ 𝑡𝑟(𝐴 + 𝐵) = 𝑡𝑟(𝐴) + 𝑡𝑟(𝐵)
➢ 𝑡𝑟(𝐴 − 𝐵) = 𝑡𝑟(𝐴) − 𝑡𝑟(𝐵)
➢ 𝑡𝑟(𝛼𝐴) = 𝛼 × 𝑡𝑟(𝐴)
➢ 𝑡𝑟(𝐴𝐵) = 𝑡𝑟(𝐵𝐴)
Matriz Oposta
Dada a matriz A, a matriz oposta é -A. Basta multiplicar a matriz por (-1).
𝐶 = [
30 −45 52
16 −19 −31
]
−𝐶 = [
−30 45 −52
−16 19 31
]
Matriz Transposta
A transposta de uma matriz A corresponde à matriz na qual as linhas de A foram
transformadas em colunas. Observe o exemplo abaixo.
𝐵 = [
10 −4 1
2 5 −10
]
𝐵 = [
10 2
−4 5
1 −10
]
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Propriedades De Uma Matriz Transposta
➢ A transposta da transposta corresponde à matriz original: (𝐴𝑡)𝑡 = 𝐴
➢ Transposta do produto de uma matriz por um número real: (𝛼𝐴)𝑡 = 𝛼𝐴𝑡
➢ Transposta do produto de matrizes: (𝐴𝐵)𝑡 = 𝐵𝑡𝐴𝑡
➢ Transposta da soma: (𝐴 + 𝐵)𝑡 = 𝐴𝑡 + 𝐵𝑡
Matriz Simétrica
Uma matriz é dita simétrica quando ela é igual à sua transposta.
𝐴 = 𝐴𝑡
A matriz precisa ser quadrada e os elementos da matriz precisam ser simétricos
em relação à diagonal principal.
Matriz Assimétrica
Uma matriz é dita assimétrica quando:
−𝐴 = 𝐴𝑡
A matriz precisa ser quadrada e os elementos da diagonal principal precisam ser
nulas e os elementos simétricos com relação à diagonal principal são opostos.
Matriz Inversa
Considerando uma matriz A, a matriz é dita inversa de A (Notação: A-1) quando
a multiplicação de A-1 e A resulta na matriz identidade. A operação de inversãoé
análoga ao que seria a divisão de matrizes.
𝐴−1𝐴 = 𝐼𝑛
Além disso, a matriz inversa aceita a comutação para a operação de
multiplicação, ou seja.
𝐴 ∙ 𝐴−1 = 𝐼𝑛
Caso uma matriz não possua inversa, ela é dita singular. Uma matriz é inversível
quando o seu determinante é diferente de 0.
55
Propriedades De Uma Matriz Inversa
➢ A matriz inversa da inversa de 𝐴 é a própria matriz 𝐴: (𝐴−1)−1 = 𝐴
➢ A matriz inversa da transposta de 𝐴 é igual a matriz transposta da inversa de
A: (𝐴−1)𝑡 = (𝐴𝑡)−1
➢ Considerando uma matriz 𝐴 inversível e um número real 𝛼, temos: (𝛼𝐴)−1 =
1
𝛼
𝐴−1
➢ Considerando duas matrizes 𝐴 e 𝐵 inversíveis, a inversa do produto 𝐴𝐵 é:
(𝐴𝐵)−1 = 𝐵−1𝐴−1
Matriz Ortogonal
Uma matriz A é considerada ortogonal quando sua inversa é igual à sua
transposta.
A é ortogonal → 𝐴−1 = 𝐴𝑡
Determinantes
O determinante de uma matriz é um número calculado a partir de uma matriz
quadrada.
Determinante De Uma Matriz De Ordem 1
O determinante de uma matriz de primeira ordem é o próprio elemento que
está presente na matriz.
𝐴 = [3], 𝑙𝑜𝑔𝑜, 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 3
Determinante De Uma Matriz De Ordem 2
O determinante de uma matriz de segunda ordem é simples de calcular, basta
realizar os produtos da diagonal principal e secundária, e subtraí-los. Observe.
A = [
2 5
3 9
]
𝑑𝑒𝑡𝐴 = 2 × 9 − 5 × 3 = 18 − 15 = 3
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Determinante De Uma Matriz De Ordem 3
O determinante de uma matriz de terceira ordem pode ser calculado por uma
regra chamada Regra de Sarrus.
Considere a matriz A:
𝐴 = [
1 −5 4
3 2 10
−10 −5 −2
]
Para aplicar a regra de Sarrus, vamos repetir as duas primeiras colunas da matriz
logo após a matriz.
[
1 −5 4
3 2 10
−10 −5 −2
]
1 −5
3 2
−10 −5
Agora, nós vamos dividir o cálculo em duas partes, a parte positiva e a parte
negativa. Para calcular a parte positiva, iremos considerar as três diagonais para a
direita.
[
1 −5 4
3 2 10
−10 −5 −2
]
1 −5
3 2
−10 −5
Iremos multiplicar os elementos das diagonais e somá-los, anotando seu
resultado.
[1 × 2 × (−2)] + [(−5) × 10 × (−10)] + [4 × 3 × (−5)] = −4 + 500 − 60 = 436
Para calcular a parte negativa, consideramos as três diagonais para a esquerda.
[
1 −5 4
3 2 10
−10 −5 −2
]
1 −5
3 2
−10 −5
Iremos multiplicar os elementos das diagonais e somá-los, anotando seu
resultado.
[4 × 2 × (−10)] + [1 × 10 × (−5)] + [(−5) × 3 × (−2)] = −80 − 50 + 30 = −100
Agora, para calcular o valor da determinante, basta subtrair a parte negativa da
parte positiva que calculamos anteriormente.
detA = (parte positiva) − (parte negativa)
𝑑𝑒𝑡𝐴 = 436 − (−100) = 536
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Propriedades Do Determinante
➢ O teorema de Binet afirma que o determinante do produto de duas matrizes é
igual ao produto dos determinantes das duas matrizes.
det(AB) = detA × detB
➢ Pelo teorema de Binet, podemos também chegar à conclusão sobre o
determinante da matriz inversa.
detA−1 =
1
𝑑𝑒𝑡𝐴
➢ O determinante de uma matriz transposta será igual ao determinante da matriz
original.
detA𝑡 = detA
➢ Multiplicando uma fila (linha ou coluna) por uma constante k, o valor do
determinante também será multiplicado por k.
𝐴 = [
1 2
2 5
]
𝐴′ = [
1 5 × 2
2 5 × 5
]
Logo,
𝑑𝑒𝑡𝐴′ = 5 × 𝑑𝑒𝑡𝐴
➢ O determinante de uma matriz triangular (ou diagonal) é o produto dos
elementos da diagonal principal.
𝐴 = [
2 5 8
0 7 9
0 0 2
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 28
➢ Caso a matriz tenha uma fila (linha ou coluna) nula, o seu determinante será
zero.
𝐴 = [
0 8 9
0 25 −7
0 4 √5
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
58
𝐴 = [
0 0 0
9 25 −7
√5 4 8
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
➢ Caso a matriz tenha filas (linha ou coluna) paralelas iguais, seu determinante
será zero.
𝐴 = [
2 5 8
0 7 9
2 5 8
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
➢ Caso a matriz tenha filas (linha ou coluna) proporcionais, seu determinante
será zero. Observe que a terceira linha é o dobro da primeira linha.
𝐴 = [
2 5 8
0 7 9
4 10 16
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
➢ Ao trocar a posição de duas filas (linha ou coluna), seu determinante mudará
de sinal.
𝐴 = [
2 5 8
0 7 9
0 0 2
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 28, 𝑒𝑛𝑡ã𝑜 𝐴 = [
8 5 2
9 7 0
2 0 0
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = −28
➢ Caso a soma de duas filas (linha ou coluna) seja igual a outra fila, seu
determinante será zero.
𝐴 = [
2 10 12
2 7 9
2 5 7
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
Observe que, a soma da coluna 1 com a coluna 2 resulta na coluna 3. Esta
propriedade vai além, dizendo que, caso uma fila possa ser multiplicada por uma
constante e somada a outra para se igualar a uma fila, o determinante também será 0.
𝐴 = [
2 10 18
2 7 15
2 5 13
] , 𝑑𝑒𝑡𝐴 = 0
Neste caso, se multiplicarmos a primeira coluna por 4, observamos que a soma
das duas colunas resultará na terceira. Logo, o determinante é nulo.
Sequências Numéricas
Podemos definir sequências como listas de números em que os termos seguem
uma determinada regra de sucessão. As sequências são comumente representadas na
59
forma de termos entre parênteses, separados por vírgulas e, se necessário,
acompanhados por reticências ao final. De modo geral, a representação das sequências
segue o seguinte formato:
(𝑎1, 𝑎2, 𝑎3, 𝑎4, 𝑎5, 𝑎6, … , 𝑎𝑛)
Neste tipo de representação, observamos que o termo 𝑎1 é lido como “a índice
um”, o termo 𝑎2 é o “𝑎 índice dois”, e assim por diante.
Existem sequências que exibem padrões muito específicos. Essas sequências
recebem nomes especiais. A partir desta sequência de Fibonacci, a progressão
aritmética e a progressão geométrica.
Sequência de Fibonacci
A sequência de Fibonacci é estabelecida a partir de dois valores iniciais: o
primeiro e o segundo termo. Em uma sequência genérica, esses termos seriam
referidos como 𝑎1 e 𝑎2, no entanto, no contexto da sequência de Fibonacci, esses
termos são denominados F1 e F2. A sequência de Fibonacci é a sequência abaixo:
(1, 1, 2, 3, 5, 8, 13, 21, 34, 55, 89, 144, 233, . . . )
Observe que os dois primeiros termos dessa sequência são ambos iguais a 1.
Posteriormente, cada termo subsequente é obtido pela soma dos dois termos
anteriores.
Podemos representar esses fatos de uma forma resumida e organizada. Para
essa finalidade, definimos a sequência de Fibonacci da seguinte maneira:
𝐹𝑛 = {
1, 𝑠𝑒 𝑛 = 1
1, 𝑠𝑒 𝑛 = 2
𝐹𝑛−1 + 𝐹𝑛−2, 𝑠𝑒 𝑛 ≥ 3
Podemos, adicionalmente, representar a sequência de Fibonacci de outra
maneira, por meio de uma fórmula! Qualquer termo na sequência de Fibonacci pode
ser obtido utilizando a seguinte expressão:
𝐹𝑛 =
(1 + 5)𝑛 − (1 − 5)𝑛
2𝑛√5
Progressão Aritmética (PA)
A progressão aritmética, em geral, é qualquer sequência na qual o termo
subsequente difere do anterior por uma constante. Essa constante, que somamos ou
60
subtraímos de cada termo, é chamada de razão (r). Quando a razão é positiva, dizemos
que a PA é crescente; quando é negativa, dizemos que a PA é decrescente.
Observe alguns exemplos de progressão aritmética abaixo.
➢ (1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, . . . )
➢ (0, 10, 20, 30, 40, 50, 60, . . . )
➢ (2, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, . . . )
➢ (5, 0, −5, −10, −15, −20, . . . )
A fórmula do termo geral de uma progressão aritmética é expressa da seguinte
maneira:
𝑎𝑛 = 𝑎1 + (𝑛 − 1) ∙ 𝑟
Além de saber o enésimo termo de uma PA, também é importante saber a
fórmula para a soma dos n primeiros termos de uma PA, é a fórmula abaixo.
𝑆𝑛 =
(𝑎1 + 𝑎2) ∙ 𝑛
2
Para achar o termo geral de uma PA, podemos usar a fórmula geral ou
considerar o seguinte:
𝑟 = 𝑎𝑛 − 𝑎𝑛−1
Progressão Geométrica (PG)
Na seção sobre progressões aritméticas, observamos que elas são definidaspela
presença de uma razão que somamos ao termo anterior para obter o termo
subsequente. Na progressão geométrica, por outro lado, também há uma razão, mas
ela multiplica o termo anterior em vez de somá-lo.
Uma diferença notável é que, ao invés de chamar a razão de r, comumente a
razão de uma PG é chamada de q.
Observe alguns exemplos de progressão geométrica abaixo.
➢ (2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, . . . )
➢ (10, 100, 1000, 10000, 100000, . . . )
➢ (100, 10, 1, 0.1, 0.01, 0.001 . . . )
A fórmula do termo geral de uma progressão aritmética é expressa da seguinte
forma:
𝑎𝑛 = 𝑎1 ∙ 𝑞𝑛−1
61
Além de saber o enésimo termo de uma PG, também é importante saber a
fórmula para a soma dos n primeiros termos de uma PG, é a fórmula abaixo.
𝑆𝑛 =
𝑎1 ∙ (𝑞𝑛−1)
2
Para achar o termo geral de uma PG, podemos usar a fórmula geral ou o
seguinte:
𝑞 =
𝑎𝑛
𝑎𝑛 − 1
Soma de PG infinita
Quando tratamos de PG, caso tenhamos um valor de |𝑞| 𝑎𝑛.
➢ Uma sequência decrescente é aquela onde o termo 𝑎n+1 0 (2, 3, 4, 5, 6, 7, . . . )
Decrescente 𝑟 0 e 𝑞 > 1 (1, 5, 25, 125, . . . )
𝑎1 0 e 0 1 (−1, −5, −25, −125, . . . )
Alternada 𝑞(a que já temos).
➢ 𝑞 = Prazo desejado (para onde queremos converter).
➢ 𝑡 = Prazo original (da taxa que temos).
66
Princípios Fundamentais Da Contagem
Os princípios fundamentais de contagem são a base que permeia as ferramentas
da análise combinatória. A partir de seus conceitos, podemos entender a necessidade
da contagem e como aplicar seus princípios na interpretação dos problemas.
Princípio Multiplicativo
Se um evento A ocorre de m maneiras diferentes e, para cada uma dessas
maneiras, um outro evento B ocorre de n maneiras diferentes, então o número total de
maneiras diferentes de ambos os eventos (A e B) ocorrerem é dado por 𝑚 𝑥 𝑛.
O enunciado pode ser um pouco confuso, por isto, vamos exemplificar para que
você entenda. Imagine que Carla possui 5 blusas e 3 calças.
O evento A corresponde a vestir uma blusa com 𝑚 = 5 possibilidades, e o
evento B corresponde a vestir uma calça com 𝑛 = 3 possibilidades. Dessa forma, o
número total de maneiras diferentes de escolher uma calça e uma blusa é 5 × 3 = 15.
Podemos estender esse princípio para qualquer número de eventos. Ou seja, se
tivermos um terceiro evento C que ocorre de p maneiras diferentes, então o número
total de maneiras diferentes de os eventos A, B e C ocorrerem é 𝑚 × 𝑛 × 𝑝.
Utilizando o mesmo exemplo, considerando que Carla precisa utilizar uma bolsa
e que ela tem 𝑝 = 2 bolsas distintas, então o número de maneiras distintas de Carla
escolher uma calça, uma blusa e uma bolsa é 3 × 4 × 2 = 24.
Portanto, existem 24 maneiras distintas para Carla combinar uma calça, uma
blusa e uma bolsa.
Princípio Aditivo
Se o evento A ocorre de m maneiras diferentes e o evento B ocorre de n
maneiras diferentes, e se A e B são mutuamente exclusivos (ou seja, se um ocorrer, o
outro não ocorre), então o número de maneiras de ocorrer um dos eventos (A ou B) é
𝑚 + 𝑛.
Para exemplificar o princípio aditivo, vamos considerar que Carla ainda precisa
escolher o que ela irá calçar. Entre as opções, ela possui 3 saltos, 2 tênis e 2 sandálias.
Observe que, neste caso, se ela escolher uma das opções, ela não poderá
escolher outra é necessário que ela calce um ou outro. Caso ela decida ir com o salto
número 2, todas as demais opções são descartadas.
Neste caso, o número de possibilidades é a soma das opções 3 + 2 + 2 = 7.
Para saber qual dos dois princípios utilizar, é só observar o enunciado do
problema. Se ambos os eventos ocorrerem ao mesmo tempo, no texto aparecerá com
um ‘’e’’ (A e B), assim, utilizamos o princípio multiplicativo. Caso eles não possam
ocorrer ao mesmo tempo, no texto aparecerá como um ‘’ou’’ (A ou B), e utilizaremos
o princípio aditivo para calcular as possibilidades.
67
Fatorial De Um Número Natural
Para os cálculos de análise combinatória, utilizamos um novo operador,
chamado de fatorial. O fatorial representa o produto de todos os números inteiros
positivos menores ou iguais àquele número, conforme indicado a seguir:
𝑛! = 𝑛 × (𝑛 − 1) × (𝑛 − 2) × (𝑛 − 3) … × 2 × 1
Exemplo prático:
5! = 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 120
8! = 8 × 7 × 6 × 5 × 4 × 3 × 2 × 1 = 40.320
Permutação Simples
Observe que podemos comprimir parte de um fatorial. Isto acontece com
frequência nos exemplos de análise combinatória para que cancelemos com um
denominador. Observe o exemplo abaixo.
7!
4!
=
7 × 6 × 5 × 4!
4!
= 7 × 6 × 5 = 120
Atente-se para dois casos especiais: tanto o fatorial de 1 quanto o fatorial de 0
são iguais a 1.
Permutação Simples Sem Restrições
A permutação simples ocorre quando os elementos precisam ser organizados
de formas diferentes e a ordem da distribuição importa. Por exemplo, se tivermos
quatro pessoas (Felipe, Ana, Cleber e Carla) e precisamos definir em uma competição
o primeiro, segundo e terceiro lugar, percebemos que a ordem desta distribuição
importa, logo, teremos uma permutação simples.
Para calcularmos quantos eventos podem ocorrer, vamos considerar que, temos
quatro opções para o primeiro lugar, porém, ao definir o primeiro lugar, teremos
apenas três pessoas que podem ser o segundo lugar, apenas duas para o terceiro, e
assim por diante.
4 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑠
1° 𝑙𝑢𝑔𝑎𝑟
3 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑠
2° 𝑙𝑢𝑔𝑎𝑟
2 𝑝𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑠
3° 𝑙𝑢𝑔𝑎𝑟
…
Como são eventos concomitantes, pois alguém ficará em primeiro lugar, outra
pessoa ficará em segundo, e outra em terceiro, devemos multiplicar as possibilidades
de cada evento pelo princípio multiplicativo.
68
4 × 3 × 2 × 1 = 24
Observe que, na permutação simples, temos exatamente o fatorial do número
total de opções, 4!. Na permutação simples de n elementos, podemos representar por:
𝑃𝑛 = 𝑛!
Permutação Simples Com Restrições
É possível que algumas questões de permutações imponham determinadas
restrições, de modo que nem todos os elementos possam permutar livremente.
Por exemplo, vamos considerar que há 5 elementos distintos a serem ordenados
{1, 2, 3, 4, 5}, de modo que o número 1 esteja fixo na primeira posição e o número 5
esteja na quinta posição.
1 - - - 5
Sendo assim, só teríamos três números {2, 3, 4} para serem permutados em três
espaços. Dessa forma, temos uma permutação de três elementos.
𝑃3 = 3! = 6
Imagine agora um caso no qual teremos 8 elementos {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8} e, os
três primeiros, precisam variar entre 1, 2 e 3. Os demais ficariam livres para permutar
entre os demais elementos.
1 2 3 - - - - -
Neste caso, teremos duas permutações, a primeira, que irá variar os 3 primeiros
elementos, e a segunda que irá variar entre os demais. Observe, também, que
utilizaremos o princípio multiplicativo.
Será a primeira permutação ‘’e’’ a segunda.
𝑃3 × 𝑃5 = 3! × 5! = 720
Arranjo e Combinação
As técnicas que veremos nesta seção (arranjo e combinação) trabalham com a
seleção de um subconjunto dos elementos.
A ordem dos elementos selecionados será relevante para o arranjo, mas não
para a combinação. Em outras palavras, selecionar os elementos A e B ou os elementos
69
B e A são possibilidades distintas para o arranjo, porém equivalentes para a
combinação.
Arranjo Simples
No arranjo, selecionamos alguns elementos, de maneira que a sua ordenação
seja relevante. Um sorteio de algumas pessoas para receberem prêmios distintos é um
exemplo de Arranjo simples. A ordem da seleção será importante sempre que os
elementos escolhidos tiverem destinos diferentes, como diferentes prêmios, tarefas,
funções, cargos, entre outros.
A fórmula do arranjo simples é expressa por:
𝐴𝑛,𝑝 =
𝑛!
(𝑛 − 𝑝)!
Onde,
➢ 𝑛 é o número total de elementos.
➢ 𝑝 é a quantidade de espaços nos quais podemos distribuir.
Por exemplo, considere que temos uma corrida onde há 20 competidores,
porém, apenas os 5 primeiros que chegarem ganharão algum tipo de prêmio. De
quantas maneiras distintas pode ficar o pódio da corrida?
Analisando as informações, identificamos que 𝑛 = 20 e 𝑝 = 5. Basta substituir
na fórmula apresentada.
𝐴20,5 =
20!
(20 − 5)!
=
20!
15!
20 × 19 × 18 × 17 × 16 × 15!
15!
= 1.860.480
Combinação Simples
No arranjo, selecionamos alguns elementos, de maneira que a sua ordenação
seja relevante. Um sorteio de algumas pessoas para receberem prêmios distintos é um
exemplo desse tipo de seleção. A ordem da seleção será importante sempre que os
elementos escolhidos tiverem destinos diferentes, como diferentes prêmios, tarefas,
funções, cargos, entre outros.
Nesse cenário, algumas opções únicas destacadas no arranjo são consideradas
iguais na combinação. Assim, a combinação de elementos específicos resulta em um
número menor em comparação com o arranjo desses mesmos elementos.
A fórmula da combinação simples é expressa por:
70
𝐶𝑛,𝑘 =
𝑛!
(𝑛 − 𝑘)! 𝑘!
No caso anterior,vamos considerar que 20 pessoas compraram uma rifa, e 5
serão sorteadas para ganhar o mesmo prêmio. Neste caso, a ordem de quem foi
sorteado primeiro não importa, logo, temos um caso de combinação.
𝐶20,5 =
20!
(20 − 5)! 5!
=
20 × 19 × 18 × 17 × 16 × 15!
15! × 5 × 4 × 3 × 2 × 1
= 15.504
71
Conceitos iniciais de probabilidade
A Teoria da Probabilidade é a disciplina da Estatística que investiga
experimentos e fenômenos aleatórios, cujos resultados são incertos. Exemplos desses
eventos incluem:
➢ Lançamentos de dados ou moedas;
➢ Seleções feitas ao acaso, como escolher uma carta de um baralho, selecionar
uma pessoa ou peça de um grupo, entre outros;
➢ Fenômenos naturais, como a ocorrência de chuva em um determinado dia.
Embora os resultados sejam incertos, se esses experimentos ou fenômenos
forem repetidos muitas vezes, é possível identificar padrões em seus resultados. Por
exemplo, ao lançar uma moeda várias vezes, espera-se que, aproximadamente metade
das vezes, a face superior seja cara e a outra metade, coroa.
No entanto, para encontrar tais padrões, é crucial que os experimentos ou
fenômenos possam ser repetidos indefinidamente sob condições inalteradas. Uma
situação em que essa condição não é atendida ocorre no lançamento de uma moeda
próxima a um bueiro. Em um lançamento, a moeda pode cair no bueiro,
impossibilitando a repetição do experimento. Para essas situações, não podemos
aplicar todos os conceitos da Teoria da Probabilidade que serão abordados aqui.
Espaço amostral
O Espaço Amostral de um experimento ou fenômeno aleatório é o conjunto que
compreende todos os resultados possíveis. Pode também ser referido como Universo,
e sua representação é: 𝑈 ou 𝛺.
Veja alguns exemplos de espaço amostral.
➢ No lançamento de uma moeda, Ω = {𝐶𝐴𝑅𝐴, 𝐶𝑂𝑅𝑂𝐴}
➢ No lançamento de um dado de 6 faces, Ω = {1, 2, 3, 4, 5, 6}
➢ No lançamento de duas moedas,
Ω = {(CARA, CARA), (CARA, COROA), (COROA, CARA), (COROA, COROA)}
Evento
Um evento é caracterizado como qualquer subconjunto do Espaço Amostral.
Para ilustrar, consideremos o lançamento de duas moedas. Podemos designar como
evento A a situação em que ambas as moedas exibem o mesmo resultado na face
superior. Portanto, o evento A é representado como um subconjunto:
𝐴 = {(CARA, CARA), (COROA, COROA)}
72
Observe que, neste caso, o conjunto original apresentava 4 elementos e o
subconjunto apresenta apenas 2. Denota-se o número de elementos do evento A por
n(A). Neste caso, n(A) = 2.
Em alguns casos, eventos impossíveis são colocados em estudo, e para
representá-los, utilizamos o conjunto vazio.
𝐶 = ∅
Podemos ainda ter um evento que corresponda ao Espaço Amostral completo,
tudo dependerá do contexto que está sendo fornecido pela questão.
Definição de Probabilidade
Sendo U o Espaço Amostral, a probabilidade de ocorrer o evento A é, pela
definição clássica:
𝑃(𝐴) =
𝑛(𝐴)
𝑛(𝑈)
Voltando ao exemplo das duas moedas, temos que o espaço amostral é:
U = {(CARA, CARA), (CARA, COROA), (COROA, CARA), (COROA, COROA)}
Logo, 𝑛(𝑈) = 4. Da mesma forma, se considerarmos que queremos que as
moedas caiam com a mesma face para cima, temos que:
𝐴 = {(CARA, CARA), (COROA, COROA)}
Logo, n(A) = 2. Substituindo no conceito inicial, temos que:
𝑃(𝐴) =
2
4
→ 𝑝(𝐴) =
1
2
→ 𝑝(𝐴) = 0,5 = 50%
Para empregar a definição clássica, existe uma condição crucial: todos os
elementos do Espaço Amostral devem ter probabilidades iguais.
Se essa condição não for satisfeita, não é possível aplicar a definição clássica de
probabilidade.
Por exemplo, se tivermos uma moeda viciada, na qual a probabilidade de obter
CARA é maior do que a probabilidade de obter COROA, não podemos utilizar
a definição clássica.
73
Probabilidade como Frequência Relativa ou Empírica
Agora, considerando que estamos observando os resultados de um
experimento repetido N vezes, se um evento específico ocorreu n vezes em um total
de N repetições, podemos calcular a frequência relativa (ou empírica) do evento
utilizando a seguinte fórmula:
𝑓 =
𝑛° 𝑑𝑒 𝑜𝑏𝑠𝑒𝑟𝑣𝑎çõ𝑒𝑠 𝑑𝑜 𝑒𝑣𝑒𝑛𝑡𝑜
𝑛° 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑙 𝑑𝑒 𝑟𝑒𝑝𝑒𝑡𝑖çõ𝑒𝑠
=
𝑛
𝑁
Considerando o exemplo da moeda, vamos supor que lançamos a moeda 100
vezes, e que a moeda tenha caído Coroa 52 vezes. Neste caso, podemos calcular a
probabilidade desta moeda de cair Coroa pela fórmula apresentada.
𝑓 =
𝑛° 𝑑𝑒 𝑗𝑜𝑔𝑎𝑑𝑒𝑠 𝐶𝑜𝑟𝑜𝑎
𝑛° 𝑑𝑒 𝑗𝑜𝑔𝑎𝑑𝑎𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠
=
52
100
= 52%
Observe que, teoricamente, a probabilidade conhecida seria de 50%. Entretanto,
como estamos em um exemplo prático, o resultado só dará 50% caso o número de
jogadas totais tenda ao infinito.
Conforme aumentamos o número de jogadas totais, o resultado tende a ficar
mais próximo de 50%.
Essa definição de probabilidade pode ser aplicada a eventos nos quais as
probabilidades não são iguais, sendo útil em situações em que a definição clássica não
é apropriada.
Combinações de Eventos
Para estudarmos a combinação de eventos, vamos voltar aos conceitos de
Conjuntos. Veremos formas de combinar os eventos desejados para o cálculo de uma
probabilidade única.
Imagine A e B como subconjuntos de U, a união do evento A com o evento B,
que será representada como 𝐴 ∪ 𝐵 será um novo evento, onde estarão incluídos os
eventos A e B. Por exemplo, se considerarmos um dado de 20 lados (muito utilizado
em jogos de RPG), e tivermos os subconjuntos:
𝐴 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]
𝐵 = [11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
𝐴 ∪ 𝐵 = [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20]
74
Quando a união de eventos resulta no Espaço Amostral completo, chamamos
esses eventos de exaustivos. Vamos considerar, agora, mais dois subconjuntos.
𝐶 = [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12]
𝐷 = [10, 11, 12, 13, 14, 15]
Se observarmos a interseção destes conjuntos, teremos 𝐶 ∩ 𝐷, e são elementos
que se repetem quando comparamos os dois conjuntos. Porém, para fins de cálculo
de probabilidade, nós só os consideramos uma vez quando vamos unir os
subconjuntos.
𝐶 ∩ 𝐷 = [10, 11, 12]
𝐶 ∪ 𝐷 = [6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15]
Se considerarmos os subconjuntos A e B, vemos que a interseção entre eles é
vazia. Quando isto acontece, dizemos que tais eventos são mutuamente excludentes
(ou exclusivos). Podemos dizer, ainda, que os conjuntos são disjuntos.
Dessa forma, para calcular o subconjunto de união sem repetir os elementos
duplos, podemos considerar que:
𝑛(𝐶 ∪ 𝐷) = 𝑛(𝐶) + 𝑛(𝐷) − 𝑛(𝐶 ∩ 𝐷)
Se dividirmos todos os termos por 𝑛(𝑈), conseguimos encontrar a fórmula da
probabilidade da união.
𝑛(𝐶 ∪ 𝐷)
𝑛(𝑈)
=
𝑛(𝐶)
𝑛(𝑈)
+
𝑛(𝐷)
𝑛(𝑈)
−
𝑛(𝐶 ∩ 𝐷)
𝑛(𝑈)
𝑃(𝐶 ∪ 𝐷) = 𝑃(𝐶) + 𝑃(𝐷) − 𝑃(𝐶 ∩ 𝐷)
Para eventos excludentes, temos que 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 0, logo, encontramos que a
probabilidade da união de eventos excludentes é 𝑃(𝐴 ∪ 𝐵) = 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐵).
Neste exemplo, utilizamos apenas dois subconjuntos, porém, o mesmo
pensamento pode ser utilizado para abranger mais subconjuntos, como a união de
três, quatro, entre outras quantidades.
75
Teorema do evento complementar
O complementar de um evento corresponde a todos os elementos do Espaço
Amostral que não fazem parte desse evento.
Considerando um dado de 6 faces, e o subconjunto A = [1, 3, 5], o conjunto
complementar de A é �̅�, formado pelos elementos restantes do espaço amostral.
�̅� = [2, 4, 6]
Por definição:
n(A) + n(�̅�) = n(U)
Se dividirmos todos os termos por 𝑛(𝑈), conseguimos encontrar a fórmula da
probabilidade daunião.
n(A)
n(U)
+
n(�̅�)
n(U)
=
n(U)
n(U)
𝑃(�̅�) = 1 − 𝑃(𝐴)
Axiomas de Probabilidade
Os chamados axiomas são verdades tão fundamentais que não necessitam de
demonstração. A partir dessas verdades, desenvolvem-se propriedades e teoremas. Na
teoria da probabilidade, temos os Axiomas de Kolmogorov. São eles:
1. 𝑃(𝐴) ≥ 0
A probabilidade de qualquer evento é maior ou igual a 0, ou seja, não existe
probabilidade negativa.
2. 𝑃(𝑈) = 1
A probabilidade associada a todo o Espaço Amostral, ou seja, a todos os
eventos possíveis, é igual a 1 (100%).
3. Se A e B são mutuamente excludentes, então a probabilidade da união desses
eventos corresponde à soma das probabilidades dos eventos.
76
Com base nesses três axiomas, é possível deduzir as propriedades
fundamentais da probabilidade.
I. Evento impossível: Sendo A um evento impossível, a sua probabilidade é igual
a zero. Se 𝐴 = ∅, então 𝑃(𝐴) = 0.
II. Sendo A um evento qualquer, a probabilidade de A respeita: 0 ≤ 𝑃(𝐴) ≤ 1.
III. Sendo A e B eventos quaisquer, a probabilidade de ocorrer A e não ocorrer
B, indicada como 𝑃(𝐴 − 𝐵) ou 𝑃 (
𝐴
𝐵
), é a diferença entre a probabilidade de A
e a probabilidade da intersecção. 𝑃(𝐴 − 𝐵) = 𝑃(𝐴) − 𝑃(𝐴 ∩ 𝐵).
IV. Se A e B são eventos tais que A está contido e B, 𝐴 ⊂ 𝐵, então a probabilidade
de A é menor ou igual à probabilidade de B. 𝑃(𝐴) ≤ 𝑃(𝐵).
Probabilidade condicional
A probabilidade condicional trata da probabilidade de um evento ocorrer,
levando em consideração que outro evento já tenha ocorrido. Por exemplo,
imaginemos um evento esportivo com diferentes atividades, como corrida, salto em
altura e arremesso de peso, envolvendo participantes de diferentes idades. Podemos
calcular a probabilidade de um competidor escolhido aleatoriamente ter menos de 18
anos, sabendo que ele já ganhou uma medalha.
Tendo conhecimento de que o competidor escolhido ganhou uma medalha,
isso representa uma restrição no universo de possibilidades, não considerando mais
todos os participantes, mas apenas aqueles que receberam medalhas. Dentro desse
"novo" grupo, podemos calcular a probabilidade de o competidor ser menor de 18
anos.
Para facilitar o entendimento, observe as tabelas abaixo.
Idade dos Participantes Número de participantes
18 anos ou menos 200
Entre 19 e 30 anos 500
Entre 30 e 60 anos 200
Mais que 60 anos 100
77
Idade dos Participantes Número de participantes
18 anos ou menos 50
Entre 19 e 30 anos 150
Entre 30 e 60 anos 30
Mais que 60 anos 15
Neste caso, se quisermos selecionar uma pessoa aleatória deste grupo de 18
anos ou menos, qual é a probabilidade de ele ter ganhado medalha? Mesmo sabendo
que o valor de pessoas totais é 1000, o nosso espaço amostral se resumiu ao primeiro
grupo.
𝑛(𝑉𝑒𝑛𝑐𝑒𝑑𝑜𝑟𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠 𝑑𝑒 18 𝑎𝑛𝑜𝑠) = 50
𝑛(𝑃𝑒𝑠𝑠𝑜𝑎𝑠 𝑐𝑜𝑚 18 𝑎𝑛𝑜𝑠 𝑜𝑢 𝑚𝑒𝑛𝑜𝑠) = 200
𝑃 =
𝑛(𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑓𝑎𝑣𝑜𝑟á𝑣𝑒𝑖𝑠)
𝑛(𝑐𝑎𝑠𝑜𝑠 𝑡𝑜𝑡𝑎𝑖𝑠)
=
50
200
= 0,25 = 25%
Neste caso, dividimos a interseção entre o número de vencedores e o número
de pessoas com menos de 18 anos, dividido pelo número de pessoas com 18 anos.
𝑃 =
𝑛(𝑉 ∩ 𝐼18−)
𝑛(𝐼18−)
Dividindo todos os membros por n(U), obtemos a fórmula da probabilidade
condicional do evento V (Vencedor), dado um evento 𝐼18− (18 anos ou menos), indicado
por 𝑃(𝑉|𝐼18−).
𝑃(𝑉|𝐼18−) =
𝑛(𝑉 ∩ 𝐼18−)
𝑛(𝑈)
𝑛(𝐼18−)
𝑛(𝑈)
𝑃 =
𝑛(𝑉 ∩ 𝐼18−)
𝑛(𝐼18−)
O primeiro evento, o que sabemos que ocorreu, no nosso caso, ter idade de 18
anos ou menos, é chamado de evento priori, o outro evento, é chamado de posteriori.
78
Teorema da Multiplicação
O Teorema da Multiplicação fornece a probabilidade da interseção de dois
eventos a partir das probabilidades condicionais desses eventos.
𝑃(𝐴 ∩ 𝐵) = 𝑃(𝐵|𝐴) × 𝑃(𝐴)
A probabilidade da interseção de dois eventos é encontrada multiplicando a
probabilidade de um evento pela probabilidade do outro, considerando que o primeiro
já aconteceu.
Por exemplo, suponha que em uma sala, 60% das pessoas usam óculos e, entre
elas, 50% também usam chapéu. A probabilidade de uma pessoa escolhida ao acaso
usar óculos e chapéu ao mesmo tempo será a multiplicação dessas probabilidades, ou
seja, 60% × 50% = 30%.
Teorema da Probabilidade Total
O Teorema da Probabilidade Total possibilita o cálculo da probabilidade de um
evento B, quando conhecemos as probabilidades condicionais desse evento. Por
exemplo, consideremos um banco onde o nível de inadimplência para o grupo A
(melhores pagadores) é de 1%, para o grupo B é de 5%, e para o grupo C é de 10%.
Suponha também que o grupo A represente 50% dos pagadores, o grupo B
represente 30%, e o grupo C represente 20%. Com base nessas informações, podemos
calcular a probabilidade total de inadimplência, ou seja, a probabilidade de
inadimplência de um cliente qualquer, sem saber a qual grupo ele pertence.
Para isso, consideramos que a probabilidade do evento I (inadimplência) está
distribuída nos três grupos. Temos os inadimplentes nos grupos A, B e C, como
representado a seguir. Portanto, a probabilidade total de inadimplência é a soma dos
inadimplentes de cada grupo, ou seja, a soma das interseções de I com os grupos A, B
e C:
𝑃(𝐼) = 𝑃(𝐼 ∩ 𝐴) + 𝑃(𝐼 ∩ 𝐵) + 𝑃(𝐼 ∩ 𝐶)
Pelo Teorema da Multiplicação, substituímos as interseções pelos produtos das
probabilidades:
𝑃(𝐼) = 𝑃(𝐼|𝐴) × 𝑃(𝐴) + 𝑃(𝐼|𝐵) × 𝑃(𝐵) + 𝑃(𝐼|𝐶) × 𝑃(𝐶)
Generalizando o caso para n eventos 𝐴𝑖 , e conhecendo 𝑃(𝐼|𝐴𝑖), temos 𝑃(𝐼) dado
por:
𝑃(𝐼) = 𝑃(𝐼|𝐴1) × 𝑃(𝐴1) + 𝑃(𝐼|𝐴2) × 𝑃(𝐴2) + ⋯ + 𝑃(𝐼|𝐴𝑛) × 𝑃(𝐴𝑛)
79
Teorema de Bayes
O Teorema de Bayes é aplicado quando conhecemos as probabilidades
condicionais na forma 𝑃(𝐵|𝐴) e desejamos calcular a probabilidade condicional na
forma 𝑃(𝐵|𝐴), ou seja, invertendo os eventos a priori e a posteriori.
De maneira geral, com n eventos 𝐴𝑖 e conhecendo as probabilidades 𝑃(𝐵|𝐴𝑖),
então a probabilidade de algum evento 𝐴𝑚, condicionada ao evento B, é:
𝑃(𝐴𝑚|𝐵) =
𝑃(𝐵|𝐴𝑚)𝑃(𝐴𝑚)
𝑃(𝐼) = 𝑃(𝐵|𝐴1) × 𝑃(𝐴1) + 𝑃(𝐵|𝐴2) × 𝑃(𝐴2) + ⋯ + 𝑃(𝐵|𝐴𝑛) × 𝑃(𝐴𝑛)
80
Relações Métricas do Triângulo
Imagine um triângulo retângulo denominado ABC, possuindo um ângulo de 90°
no vértice A. Além disso, os comprimentos dos lados opostos aos pontos A, B e C são,
respectivamente, a, b e c.
Observe que o ângulo localizado no vértice B é designado como B̂, e o ângulo
no vértice C é conhecido como Ĉ. Na geometria euclidiana, o lado oposto ao ângulo
de 90 graus, a, é conhecido como a hipotenusa. Ademais, os lados b e c são referidos
como os catetos do triângulo retângulo.
Seno De Um Ângulo
Nos ângulos B̂ e Ĉ do triângulo retângulo, o seno de cada ângulo é definido
como a proporção entre o cateto oposto ao respectivo ângulo e a hipotenusa do
triângulo.
𝑠𝑒𝑛(â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜) =
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎
É importante entender que o seno de um ângulo é uma característica intrínseca
desse ângulo. Ou seja, uma vez fixado o ângulo, o valor correspondente à relação entre
o cateto oposto a esse ângulo e a hipotenusa permanece constante.
Cosseno De Um Ângulo
Nos ângulos B̂ e Ĉ do triângulo retângulo, o cosseno de cada ângulo é definido
como a proporção entre o cateto adjacente ao respectivo ângulo e a hipotenusa do
triângulo.
81
𝑐𝑜𝑠(â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜) =
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
ℎ𝑖𝑝𝑜𝑡𝑒𝑛𝑢𝑠𝑎
Tangente De Um Ângulo
Nos ângulos B̂ e Ĉ do triângulo retângulo, a tangentede cada ângulo é definida
como a proporção entre o cateto oposto ao respectivo ângulo e o cateto adjacente do
mesmo ângulo.
tan(â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜) =
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑜𝑝𝑜𝑠𝑡𝑜 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
𝑐𝑎𝑡𝑒𝑡𝑜 𝑎𝑑𝑗𝑎𝑐𝑒𝑛𝑡𝑒 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
Podemos, também, calcular a tangente de um ângulo a partir dos valores de
seno e cosseno, se disponíveis.
tan(â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜) =
𝑠𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
𝑐𝑜𝑠𝑠𝑒𝑛𝑜 𝑑𝑜 â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜
Razões Trigonométricas Notáveis
Os valores apresentados abaixo são notáveis pois podem ser deduzidos
facilmente. É extremamente recomendado que você decore estes valores.
Ângulo θ 0° 30° 45° 60° 90°
sen θ 0
1
2
√2
2
√3
2
1
cos θ 1
√3
2
√2
2
1
2
0
tan θ 0
√3
3
1 √3 Não existe
Funções Inversas
A cotangente é definida como o inverso da tangente de um ângulo.
𝑐𝑜𝑡𝑔𝜃 =
1
𝑠𝑒𝑛 𝜃
82
A secante é definida como o inverso do cosseno de um ângulo.
𝑠𝑒𝑐 𝜃 =
1
𝑐𝑜𝑠 𝜃
A cossecante é definida como o inverso do seno de um ângulo.
𝑐𝑜𝑠𝑒𝑐 𝜃 =
1
𝑠𝑒𝑛 𝜃
Lei Dos Cossenos
Considere o triângulo abaixo:
A Lei dos Cossenos é uma regra que possibilita o cálculo do comprimento de
qualquer lado de um triângulo, tendo como base o conhecimento dos comprimentos
de dois outros lados e do ângulo formado entre eles.
𝑎2 = 𝑏2 + 𝑐2 − 2𝑏𝑐 𝑐𝑜𝑠 �̂�
𝑏2 = 𝑎2 + 𝑐2 − 2𝑠𝑐 𝑐𝑜𝑠 �̂�
𝑐2 = 𝑎2 + 𝑏2 − 2𝑎𝑏 𝑐𝑜𝑠 �̂�
𝑳𝒆𝒊 𝑫𝒐𝒔 𝑺𝒆𝒏𝒐𝒔
A Lei dos Senos estabelece que, em um triângulo, a proporção entre o
comprimento de cada lado e o seno do ângulo oposto a esse lado é a mesma para
todos os lados do triângulo.
𝑎
𝑠𝑒𝑛 �̂�
=
𝑏
𝑠𝑒𝑛 �̂�
=
𝑐
𝑠𝑒𝑛 �̂�
83
Área de um triângulo
Conhecendo dois lados de um triângulo, a e b, e o ângulo α formado entre eles,
a área do triângulo pode ser calculada utilizando a fórmula específica para este caso.
𝐴𝑇𝑟𝑖𝑎ˆ𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 =
1
2
∙ 𝑎 ∙ 𝑏 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝛼
Propriedades Trigonométricas
Estas propriedades o podem poupar muito tempo na hora de resolver uma
questão, tendo em vista que são notáveis.
𝒔𝒆𝒏 𝜽 = 𝒄𝒐𝒔(𝟗𝟎° − 𝜽) 𝒄𝒐𝒕𝒈 (−𝜽) = −𝒄𝒐𝒕𝒈 𝜽
𝒄𝒐𝒔 𝜽 = 𝒔𝒆𝒏(𝟗𝟎° − 𝜽) 𝑠𝑒𝑛2 𝜃 + 𝑐𝑜𝑠2 𝜃 = 1
𝒕𝒂𝒏 𝜽 = 𝒄𝒐𝒕𝒈(𝟗𝟎° − 𝜽) 𝑠𝑒𝑛 (𝑎 + 𝑏) = 𝑠𝑒𝑛 𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝑏 + 𝑠𝑒𝑛 𝑏 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝑎
𝒄𝒐𝒕𝒈 𝜽 = 𝒕𝒂𝒏(𝟗𝟎° − 𝜽) 𝑐𝑜𝑠(𝑎 + 𝑏) = 𝑐𝑜𝑠 𝑎 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝑏 − 𝑠𝑒𝑛 𝑎 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝑏
𝒔𝒆𝒏 (−𝜽) = − 𝒔𝒆𝒏 𝜽 𝑠𝑒𝑛 2𝜃 = 2 ∙ 𝑠𝑒𝑛 𝜃 ∙ 𝑐𝑜𝑠 𝜃
𝒄𝒐𝒔 (−𝜽) = 𝒄𝒐𝒔 𝜽 𝑐𝑜𝑠 2𝜃 = 𝑐𝑜𝑠2 𝜃 − 𝑠𝑒𝑛2 𝜃
𝒕𝒂𝒏 (−𝜽) = − 𝒕𝒂𝒏 𝜽 𝑡𝑎𝑛 2𝜃 =
2 ∙ 𝑡𝑎𝑛 𝜃
1 − 𝑡𝑎𝑛2 𝜃
Conversão De Graus Para Radianos
Uma regra de três simples é suficiente para converter um ângulo medido em
radianos para graus, ou o inverso. Observe a proporção:
180° 𝑒𝑞𝑢𝑖𝑣𝑎𝑙𝑒𝑚 𝑎 𝜋 𝑟𝑎𝑑
84
Principais ângulo:
Ângulos Internos E Externos
Em um triângulo, a soma total dos ângulos internos é sempre igual a 180 graus.
A soma de todos os ângulos externos é 360 graus.
Â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐼𝑛𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠: �̂� + �̂� + �̂� = 180°
Â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜𝑠 𝐸𝑥𝑡𝑒𝑟𝑛𝑜𝑠: �̂� + �̂� + �̂� = 360°
Quadriláteros
Retângulo
Graus
0° 30° 45° 60° 90° 180° 270° 360°
Radianos
0 𝑟𝑎𝑑
𝜋
6
𝑟𝑎𝑑
𝜋
4
𝑟𝑎𝑑
𝜋
3
𝑟𝑎𝑑
𝜋
2
𝑟𝑎𝑑 𝜋 𝑟𝑎𝑑
3𝜋
2
𝑟𝑎𝑑 2𝜋 𝑟𝑎𝑑
85
Características Principais:
➢ Comprimento: b
➢ Largura: a
➢ Ângulos Internos valem 90° cada
➢ Lados paralelos são iguais
Quadrado
Características Principais:
➢ Todos os lados são iguais
➢ Todos os Ângulos Internos valem 90°
➢ É um polígono regular
Paralelogramo
Características Principais:
➢ Ângulos opostos são iguais
➢ Lados paralelos são iguais
Trapézio
86
Características Principais:
➢ "B" representa a medida da base maior, "b" é a medida da base menor
➢ As bases são paralelas
➢ "h" é a altura do trapézio
Circunferência
Na circunferência, a medida mais importante que temos é o raio, que é a
distância do ponto central até qualquer extremidade da circunferência. O diâmetro é
um segmento de reta que passa duas vezes na circunferência e pelo centro. Além disso,
temos a seguinte relação entre raio e diâmetro:
𝐷 = 2𝑅
O comprimento de uma circunferência é dado por:
𝐶 = 2𝜋𝑅
A área de uma circunferência é dada por:
𝐴 = 𝜋𝑅2
87
Sóliodos Geométricos
Paralelepípedo
Cilindro
Ao calcular a área superficial, é útil considerar a "abertura" ou planificação de
um cilindro circular reto.
Podemos verificar que a area lateral vale:
𝐴𝐿𝑎𝑡𝑒𝑟𝑎𝑙 = 2𝜋𝑟ℎ
88
A área da base é a área da circunferência:
𝐴𝐵𝑎𝑠𝑒 = 𝜋𝑟2
Para a área superficial, temos duas bases e a área lateral, logo:
𝐴𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2𝜋𝑟ℎ + 𝜋𝑟2
𝐴𝑇𝑜𝑡𝑎𝑙 = 2𝜋𝑟 ∙ (ℎ + 𝑟)
O volume do cilindro é dado pela área da base multiplicado pela altura:
𝑉 = 𝜋𝑟2 ∙ ℎ
Esfera
A esfera é um sólido geométrico classificado como um corpo redondo. Os
principais elementos de uma esfera são o centro e o comprimento do seu raio. O centro
é um ponto que representaremos por O e o comprimento do seu raio será
representado por r.
A área superficial de uma esfera é dada pela fórmula:
𝐴 = 4𝜋𝑟2
Onde:
➢ A é a área superficial da esfera,
➢ π é uma constante matemática aproximadamente igual a 3,14159,
➢ r é o raio da esfera.
89
E quanto ao volume de uma esfera, a fórmula é:
𝑉 =
4𝜋𝑟3
3
Pirâmide
Para calcular o volume de uma pirâmide, você pode usar a fórmula:
𝑉 =
𝐴𝐵𝑎𝑠𝑒 ∙ ℎ
3
Onde:
➢ V é o volume da pirâmide,
➢ ABase é a área da base da pirâmide
➢ ℎ é a altura da pirâmide, isto é, a distância perpendicular da base ao vértice
Para se obter o cálculo do volume de uma pirâmide é preciso analisar e calcular
área a base que pode ser composta por qualquer polígono, o que significa que
podemos ter uma pirâmide com base triangular, outra com base quadrada e até
mesmo uma com base hexagonal.
Pirâmide com Base Triangular:
Para calcular a área de uma pirâmide com base triangular, você precisa calcular
a área da base e a área das faces laterais e, em seguida, somá-las. Área das Faces
Laterais: Cada face lateral de uma pirâmide triangular é um triângulo. Você pode
calcular a área de cada triângulo utilizando a fórmula padrão para a área de um
triângulo, que é:
90
𝐴𝑇𝑟𝑖â𝑛𝑔𝑢𝑙𝑜 =
𝑏𝑎𝑠𝑒 ∙ 𝑎𝑙𝑡𝑢𝑟𝑎
2
Agora, some todas as áreas das faces laterais e a área da base para obter a área
total da pirâmide.
Pirâmide com Base Quadrada:
Para uma pirâmide com base quadrada, o processo é um pouco mais simples.
Área da Base Quadrada (A): Se você conhece o comprimento do lado do quadrado da
base (l), então a área da base é simplesmente.
𝐴 = 𝑙2
Área das Faces Laterais: Cada face lateral é um triângulo. Você pode calcular a
área de cada triângulo usando a mesma fórmula mencionada acima. Some a área da
base e a área das faces laterais para obter a área total da pirâmide.
Pirâmide com Base Hexagonal:
A pirâmide com base hexagonal segue um padrão semelhante. Área da Base
Hexagonal (A): Se você conhece o comprimento do lado do hexágono regular (l), a
área da base é dada por:
𝐴 =
3√3
2
∙ 𝑙2
Área das Faces Laterais: Cada face lateral é um triângulo. Você pode calcular a
área de cada triângulo usando a mesma fórmula mencionada acima.
Novamente, some a área da base e a área das faces laterais para obter a área
total da pirâmide.55
Determinantes ........................................................................................................................................ 55
Determinante De Uma Matriz De Ordem 1 ............................................................................. 55
Determinante De Uma Matriz De Ordem 2 ............................................................................. 55
Determinante De Uma Matriz De Ordem 3 ............................................................................. 56
Propriedades Do Determinante ................................................................................................... 57
Sequências Numéricas ........................................................................................................................ 58
Sequência de Fibonacci ...................................................................................................................... 59
4
Progressão Aritmética (PA) ................................................................................................................ 59
Progressão Geométrica (PG) ............................................................................................................. 60
Classificações de PA e PG................................................................................................................... 61
Produto Dos N Primeiros Termos De Uma PG ........................................................................... 62
Elementos Na Operação De Juros .................................................................................................. 62
Juros Simples ........................................................................................................................................ 63
Montante Simples ............................................................................................................................. 64
Juros Comerciais e Exatos .................................................................................................................. 64
Juros Compostos ................................................................................................................................... 64
Montante Composto ....................................................................................................................... 64
Cálculo Dos Juros Composto ........................................................................................................ 65
Taxa Nominal e Taxa Efetiva ......................................................................................................... 65
Taxas Equivalentes ............................................................................................................................ 65
Princípios Fundamentais Da Contagem ........................................................................................ 66
Princípio Multiplicativo ................................................................................................................... 66
Princípio Aditivo ................................................................................................................................ 66
Fatorial De Um Número Natural ................................................................................................. 67
Permutação Simples ............................................................................................................................. 67
Permutação Simples Sem Restrições ......................................................................................... 67
Permutação Simples Com Restrições ........................................................................................ 68
Arranjo e Combinação ......................................................................................................................... 68
Arranjo Simples .................................................................................................................................. 69
Combinação Simples ....................................................................................................................... 69
Conceitos iniciais de probabilidade ............................................................................................... 71
Espaço amostral................................................................................................................................. 71
Definição de Probabilidade ........................................................................................................... 72
Probabilidade como Frequência Relativa ou Empírica ............................................................ 73
Combinações de Eventos ................................................................................................................... 73
Teorema do evento complementar ................................................................................................ 75
Axiomas de Probabilidade ................................................................................................................. 75
Probabilidade condicional ................................................................................................................. 76
Teorema da Multiplicação ................................................................................................................. 78
Teorema da Probabilidade Total ..................................................................................................... 78
5
Teorema de Bayes ................................................................................................................................. 79
Relações Métricas do Triângulo ....................................................................................................... 80
Seno De Um Ângulo ........................................................................................................................ 80
Cosseno De Um Ângulo ................................................................................................................. 80
Tangente De Um Ângulo ............................................................................................................... 81
Razões Trigonométricas Notáveis ............................................................................................... 81
Funções Inversas ............................................................................................................................... 81
Lei Dos Cossenos .............................................................................................................................. 82
Área de um triângulo....................................................................................................................... 83
Propriedades Trigonométricas ..................................................................................................... 83
Conversão De Graus Para Radianos ........................................................................................... 83
Ângulos Internos E Externos ......................................................................................................... 84
Quadriláteros .......................................................................................................................................... 84
Retângulo ............................................................................................................................................. 84
Quadrado ............................................................................................................................................. 85
Paralelogramo .................................................................................................................................... 85
Trapézio ................................................................................................................................................85
Circunferência ......................................................................................................................................... 86
Sóliodos Geométricos ......................................................................................................................... 87
Paralelepípedo ................................................................................................................................... 87
Cilindro.................................................................................................................................................. 87
Esfera ..................................................................................................................................................... 88
Pirâmide................................................................................................................................................ 89
6
Como Estudar com Foco e Organização: Estratégia para
Concursos
A falta de tempo é um dos maiores desafios de quem decide se preparar para
um concurso público, especialmente para adultos que já têm uma rotina cheia de
responsabilidades. Trabalho, tarefas domésticas, compromissos e família ocupam boa
parte do dia. E mesmo nos momentos livres, o cansaço pode ser tão grande que a
vontade de descansar vence a de estudar.
A grande questão aqui é: será que o problema está realmente no tempo ou na
maneira como estamos utilizando ele?
O Desafio da Falta de Tempo
Para ilustrar essa reflexão, vamos relembrar um experimento simples. Imagine
uma lâmpada e um laser, ambos com 100 watts de potência. A lâmpada, por espalhar
a luz em várias direções, ilumina de forma difusa e não gera um impacto direto em um
ponto específico. Já o laser, com a mesma potência, concentra toda a energia em um
só ponto e é capaz de atravessar uma chapa de ferro de 8 milímetros.
A lição aqui é clara: quando nossa energia está dispersa em várias direções, o
resultado é limitado. Mas quando ela é direcionada com foco total para um único
objetivo, a força e o impacto são muito maiores.
Nesse contexto, o seu problema pode não ser a quantidade de tempo
disponível, mas sim a maneira como você está distribuindo sua energia e foco.
O foco no Concurso
Durante um período específico da sua vida, o concurso precisa ser o seu único
grande projeto. Mesmo com a necessidade de conciliar trabalho e outras
responsabilidades, o concurso deve ser encarado como prioridade. Muitos candidatos
acabam dividindo sua atenção com atividades como cursos de inglês, pós-graduações,
hobbies, projetos paralelos e até aventuras em áreas como dropshipping, bitcoin ou
marketing digital. O resultado? Energia fragmentada e dificuldade em manter o ritmo
nos estudos.
É importante lembrar que as pessoas que alcançam a aprovação, em sua
maioria, possuem algo em comum: um foco único e inegociável no concurso público.
7
O Desafio Extra das Mulheres
Conciliar trabalho, casa e estudos é desafiador para todos, mas para as mulheres
esse desafio costuma ser ainda maior. Além da rotina profissional, muitas acumulam a
responsabilidade pelas tarefas domésticas e o cuidado com a família. Apesar disso, as
mulheres são hoje a maioria das aprovadas em concursos públicos no Brasil. Elas são
um exemplo de superação e mostram que, com foco e disciplina, é possível mudar a
própria história e a da família.
Criando Tempo: O que Cortar da Sua Rotina
Imagine que sua rotina é uma garrafa cheia até a boca. Quando você tenta
adicionar algo novo, como os estudos para concurso, ela transborda. O segredo,
portanto, é tirar antes de colocar. Isso significa eliminar ou reduzir atividades que
roubam seu tempo e não contribuem diretamente para o seu objetivo.
Hoje, as distrações estão em todo lugar. As redes sociais, os aplicativos de
mensagens e as plataformas de entretenimento foram criados para capturar sua
atenção. Instagram, TikTok, YouTube, WhatsApp e Netflix são exemplos de ferramentas
que, embora úteis em alguns momentos, podem consumir horas preciosas do seu dia.
➢ Dica Prática: Considere desinstalar temporariamente esses aplicativos, sair de
grupos de WhatsApp desnecessários e definir horários específicos para o uso
do celular.
Segundo Chris Bailey, autor do livro Foco, o segredo é bloquear o ambiente e
manter uma distância mínima de 20 segundos das distrações. Se o celular é um
problema, coloque-o fora de alcance – até mesmo em uma gaveta trancada, se
necessário.
Reavaliando Atividades Importantes
Além de eliminar distrações vazias, você também pode precisar ajustar ou
reduzir atividades importantes, pelo menos temporariamente. Isso pode incluir:
➢ Reorganizar a participação em eventos sociais.
➢ Delegar ou otimizar tarefas domésticas.
Cada pessoa terá que encontrar o seu próprio equilíbrio, mas o foco deve ser
preservar as atividades essenciais para sua saúde física e mental, enquanto reduz o que
for possível para liberar tempo para os estudos.
8
Dicas de Estudo
Agora que você já entendeu como priorizar e reorganizar sua rotina, é hora de
aplicar técnicas práticas para aproveitar ao máximo o seu tempo de estudo. A seguir,
apresentamos um conjunto de estratégias fundamentais para melhorar seu
desempenho.
1. Organize seu Tempo
➢ Crie um Cronograma: Planeje seu dia, semana e mês de estudos. Inclua todas as
disciplinas necessárias para o concurso, intercalando matérias básicas e
específicas. Nas próximas páginas sugerimos um cronograma que você pode
seguir.
➢ Priorize as Disciplinas: Comece pelos tópicos que você tem mais dificuldade.
Isso garantirá que você dedique mais tempo aos assuntos mais complexos e
evite acumular deficiências ao longo da preparação.
2. Utilize Materiais Diversificados
➢ Apostilas e Vídeos: Utilize os materiais que oferecemos como base, mas busque
complementar com livros, artigos e outros vídeos disponíveis online para
aprofundar o conteúdo.
➢ Exercícios: Pratique com questões de concursos anteriores. Isso ajuda a
entender o estilo das bancas e a identificar padrões nas provas.
3. Estude de Forma Ativa
➢ Faça Resumos: Escreva resumos dos conteúdos estudados. Isso fortalece a
memorização e cria um material de revisão personalizado.
➢ Mapas Mentais: Visualizar conceitos e suas conexões ajuda na fixação e
organização do conhecimento.
➢ Ensine Alguém: Explicar o conteúdo para outra pessoa ou para você mesmo (em
voz alta) é uma das melhores maneiras de consolidar o que aprendeu.
4. Foco nos Questões
➢ Resolução de Problemas: Resolva o máximo de questões possíveis, começando
das mais fáceis até as mais complexas.
9
➢ Teoria e Prática: Estude a teoria, mas sempre aplique o conhecimento na prática
com exercícios. Isso fortalece a retenção do conteúdo.
➢ Simulações: Faça simulados completos, controlando o tempo, para desenvolver
resistência e melhorar a gestão do tempo na prova real.
5. Use Recursos Adicionais
➢ Acelera Concursos: Aproveite ao máximo nossa plataforma, com questões
comentadas, videoaulas e grupos de estudo para troca de experiências.
➢ Bibliotecas e Livros: Utilize bibliotecas ou adquira livros especializados nos
concursos que você pretende prestar, especialmente nas áreas mais exigentes
do seu edital.
Competitividade e Otimização
A preparação para um concurso é, acima de tudo, uma competição. Quem
consegue estudar mais e de forma mais inteligente terá vantagem. Se hoje você
consegue duas horas líquidas de estudo, desafie-se: como posso alcançar três horas?
Melhore constantemente suas condições, tanto físicas quanto de materiais e
técnicas de estudo. Isso faz toda a diferença.
Conclusão
A falta de tempo existe, mas o maior desafio é o foco eo direcionamento. Tal
como o laser atravessa o ferro, sua energia, quando concentrada no concurso, pode
romper barreiras que antes pareciam intransponíveis.
Priorize o concurso como sua missão principal. Aplique essas dicas práticas, crie
uma rotina produtiva e lembre-se: a disciplina diária é o que constrói o sucesso na
prova.
10
Conjuntos
Conjunto dos Números Naturais ( ℕ )
O conjunto dos números naturais, simbolizado por ℕ, consiste,
fundamentalmente, nos números que surgem de forma "natural" pela necessidade de
contagem.
ℕ = {0, 1, 2, 3, 4, 5 … }
Este conjunto é formado apenas pelo zero e números inteiros positivos. Os
números decimais e negativos são excluídos deste conjunto.
O conjunto mais elementar, o conjunto dos números naturais, é notável por sua
infinidade de elementos. Uma notação relevante é o asterisco sobreposto ao símbolo
do conjunto, indicando que o número zero está excluído da lista. Essa notação pode
ser aplicada a qualquer conjunto que venhamos a explorar.
ℕ∗ = {1, 2, 3, 4, 5 … }
No estudo dos números naturais, dois conceitos adicionais podem ser
introduzidos: o antecessor e o sucessor de um número.
O antecessor de um número natural é simplesmente o número que precede a
ele. Por exemplo, o antecessor de 5 é 4, e o antecessor de 100 é 99. Note que o 0 é o
único número do conjunto que não possui antecessor.
O sucessor de um número é o número que vem imediatamente após ele. Por
exemplo, o sucessor de 5 é 6, e o sucessor de 80 é 81. Neste contexto, é observado
que todos os números naturais têm sucessores.
Conjunto dos Números inteiros ( ℤ )
O conjunto dos números inteiros, representado pelo símbolo ℤ, é formado por
todos os números positivos, negativos e o zero, sem incluir frações ou decimais. Ele é
essencial para representar quantidades inteiras em diversas situações do dia a dia,
como contagens, temperaturas negativas e saldos financeiros.
ℤ = {−4, −3, −2, −1, 0, 1, 2, 3, 4 … }
As informações iniciais a serem consideradas sobre o
conjunto dos números inteiros incluem o fato de que ele contém
o conjunto dos números naturais: ℤ ⊃ ℕ.
Em termos simples, os números naturais são um
subconjunto dos inteiros.
11
Assim como anteriormente, podemos utilizar o asterisco sobrescrito caso se
queira tirar o 0 do conjunto.
ℤ∗ = {−4, −3, −2, −1, 1, 2, 3, 4 … }
A partir do conjunto dos números inteiros, podemos classificar os números
pares e ímpares. Abaixo, temos as definições matemáticas.
➢ Números pares: todo número inteiro que pode ser escrito como:
𝑝 = 2𝑛, 𝑛 ∈ ℤ
➢ Números ímpares: todo número inteiro que pode ser escrito como:
𝑝 = 2𝑛 + 1, 𝑛 ∈ ℤ
Conjunto dos Números racionais ( ℚ )
Um número é considerado racional quando pode ser expresso na forma de uma
fração, ou seja, como a razão entre dois números inteiros. O conjunto dos números
racionais, representado por ℚ, inclui todos os números inteiros, pois qualquer número
inteiro pode ser escrito como uma fração com
denominador igual a 1. Assim, temos que ℚ ⊃ ℤ, ou
seja, os números inteiros fazem parte do conjunto
dos racionais.
Além dos inteiros, há outros números que
pertencem ao conjunto dos racionais, desde que
satisfaçam uma das seguintes condições:
1. Possuir uma representação fracionária de inteiros, como nos exemplos:
➢
3
1
= 3
➢
7
2
= 3,5
➢
−5
4
= −1,25
2. Ter uma parte decimal infinita periódica, ou seja, quando os dígitos decimais se
repetem infinitamente em um padrão fixo. Esses números são chamados de
dízimas periódicas e são racionais. Exemplos:
➢ 2,3333 … = 2, 3̅
➢ 0,010101 … = 0, 01̅̅̅̅
➢ 1,676767 … = 1, 67̅̅̅̅
Essas propriedades garantem que o conjunto dos números racionais inclui tanto
os inteiros quanto números com partes decimais finitas ou periódicas, mas não inclui
números com partes decimais infinitas e não periódicas, como os irracionais.
12
Conjunto dos Números irracionais ( 𝕀 )
Os números irracionais fazem parte do conjunto dos números reais, mas diferem
dos números racionais porque não podem ser expressos como uma fração de dois
números inteiros. Ou seja, não há nenhuma fração
𝑎
𝑏
, 𝑏 ∈ ℤ e 𝑏 ≠ 0, que possa
representá-los de forma exata.
O conjunto dos números irracionais pode ser definido como a diferença entre
os números reais e os números racionais, ou seja, (ℝ − ℚ).
Entre os números irracionais mais conhecidos, destacam-se:
➢ Número 𝜋: Aproximadamente 3,141592…, é um número essencial na
matemática, especialmente em cálculos envolvendo círculos e trigonometria.
➢ Número de Euler (𝑒): Um dos números mais importantes na matemática, com
valor aproximado de 2,718…, utilizado em funções exponenciais e logaritmos.
➢ Proporção áurea (𝜑): Aproximadamente 1,618…, aparece frequentemente em
padrões naturais, arte e arquitetura.
Além disso, raízes não exatas também são exemplos de números irracionais,
pois não possuem representação decimal finita nem periódica. Alguns exemplos são:
√2, √3, √5 entre outras.
Os números irracionais são fundamentais na matemática, pois preenchem os
"espaços" entre os números racionais dentro do conjunto dos reais, garantindo uma
representação completa da reta numérica.
Conjunto dos Números reais ( ℝ )
O conjunto dos números reais abrange tanto os números racionais quanto os
irracionais, ou seja, inclui todos os números utilizados no dia a dia, como inteiros,
decimais exatos, dízimas periódicas e raízes não exatas.
Representação dos Números Reais
Os números reais podem ser representados de duas formas principais:
➢ Diagrama de Conjuntos: Mostra a relação entre os subconjuntos dos números
reais, como naturais(ℕ), inteiros (ℤ), racionais (ℚ) e irracionais (ℝ − ℚ).
➢ Reta Real: Representação visual dos números reais ao longo de uma linha
contínua, permitindo ilustrar intervalos e conjuntos específicos.
13
Intervalos na Reta Real
Quando queremos definir um conjunto dentro dos números reais, utilizamos a
notação de intervalos. Por exemplo, considere o conjunto A formado pelos números
entre −5 e 2, incluindo esses valores. Ele pode ser representado por:
𝐴 = {𝑥 ∈ 𝑅 ∣ −5 ≤ 𝑥 ≤ 2}
Isso indica que qualquer número entre −5 e 2 pertences ao conjunto 𝐴, e os
símbolos ≤ mostram que os extremos estão incluídos.
Se quisermos um intervalo onde −5 e 2 não façam parte do conjunto, usamos a
notação de desigualdade estrita:
𝐴 = {𝑥 ∈ 𝑅 ∣ −5𝑥 não pertence ao conjunto A.
Exemplo:
➢ O conjunto dos números inteiros pertence ao conjunto dos racionais: ℤ ∈ ℚ.
➢ O número -2 não pertence ao conjunto dos naturais: −2 ∉ 𝑁.
Inclusão e Subconjuntos
Quando todos os elementos de um conjunto pertencem a outro, dizemos que
há uma relação de inclusão, simbolizada por ⊂.
➢ 𝐴 ⊂ 𝐵 → 𝐴 está contido em B.
➢ 𝐴 ⊄ 𝐵 → 𝐴 não está contido em B.
Podemos expressar essa relação de outra forma:
➢ 𝐵 ⊃ 𝐴 → 𝐵 contém A.
➢ 𝐵 ⊅ 𝐴 → 𝐵 não contém A.
Exemplo:
➢ {2,5} ⊂ 𝐴, ou seja, os elementos 2 e 5 estão dentro do conjunto A.
➢ 𝐴 ⊃ {2,5} significa que A contém esses elementos.
➢ {9,16} ⊄ 𝐴 indica que 9 e 16 não pertencem ao conjunto A.
Os subconjuntos são partes menores de um conjunto maior. Para determinar a
quantidade de subconjuntos de um conjunto com n elementos, utilizamos a fórmula:
𝑆 = 2𝑛
Onde S representa o número total de subconjuntos possíveis.
15
Igualdade de Conjuntos
Dois conjuntos são iguais quando possuem exatamente os mesmos elementos,
independentemente da ordem. Por exemplo:
𝐴 = {1,2,3,4,5,6}, 𝐵 = {6,5,4,3,2,1} ⇒ 𝐴 = 𝐵
Operações Entre Conjuntos
Os conjuntos podem ser combinados ou comparados através das operações de
união, intersecção, diferença e complemento.
União (∪)
A união entre dois conjuntos resulta em um novo conjunto que contém todos
os elementos dos dois conjuntos, sem repeti-los.
Exemplo:
Se 𝐴 = {1,2,3} e 𝐵 = {2,3,4}, então:
𝐴 ∩ 𝐵 = {2,3}
Diferença (−)
A diferença entre dois conjuntos resulta em um novo conjunto contendo os
elementos que pertencem a um conjunto, mas não ao outro.
Exemplo:
Se 𝐴 = {1,2,3} e 𝐵 = {2,3,4}, então:
𝐴 − 𝐵 = {1}
Complemento
O complemento de um conjunto é formado pelos elementos do conjunto
universal que não pertencem ao conjunto em questão.
Exemplo:
Se 𝐴 = {1,2,3,4,5,6,7,8,9} e 𝐵 = {4,5,6,7}, o complemento de B em relação a A
(ou seja, os elementos de A que não estão em B) é:
𝐶 = 𝐴 − 𝐵 = {1,2,3,8,9}
16
A relação entre complemento e união é expressa por:
𝐵 ⊂ 𝐴 ⇒ 𝐶 ∪ 𝐵 = 𝐴
Essas operações são fundamentais para o estudo da teoria dos conjuntos e têm
diversas aplicações na matemática, lógica e computação.
17
Razão e Proporção: Regra de três
A regra de três está intrinsecamente ligada à proporcionalidade. Entretanto,
vamos desviar brevemente do tema da proporção para enfatizar sua relevância.
Quando abordamos a regra de três simples, estamos estabelecendo uma relação direta
entre duas grandezas. Já na regra de três composta, necessitamos relacionar três ou
mais grandezas.
Regra de três simples
Se a regra de três é um método prático, então é ideal começar a compreendê-
la através de uma questão atual.
Exemplo:
Suponha que com 3 litros de certa tinta, é possível pintar uma superfície de
15 𝑚². Utilizando 6 litros dessa tinta, a maior superfície que poderá ser pintada será de:
a) 22 m².
b) 24 m².
c) 26 m².
d) 27 m².
e) 30 m².
A principal observação a ser feita é que quanto mais tinta eu tiver, maior será a
área que poderei pintar. Portanto, estamos lidando com grandezas que variam
diretamente. Assim, se T denota a quantidade de tinta e S representa a superfície que
pode ser pintada com essa quantidade, podemos afirmar que:
𝑆
𝑇
= 𝑘
A questão afirma que 3 litros pintam 15 𝑚². Podemos substituir esses valores na
relação mencionada acima para encontrar o valor de k.
𝑘 =
15 𝑚²
3 𝐿
→ 𝑘 =
5 𝑚²
𝐿
A questão pede a área de superfície que podemos pintar com 6 litros de tinta. Temos
T e k, se substituirmos na fórmula acima, encontramos S. Vamos fazer isso.
𝑆
𝑇
= 𝑘 →
𝑆
6
= 5 → 𝑆 = 30
18
Respondemos à questão sem recorrer à regra de três, apenas aplicando os
conceitos de proporcionalidade que aprendemos. Ou seja, a regra de três é utilizada
apenas como uma ferramenta auxiliar, facilitando a resposta desse tipo de questão de
maneira mais direta.
Considere que temos uma quantidade T₁ de tinta e essa quantidade pinta uma
superfície de área S₁. Assim:
𝑆1
𝑇1
= 𝑘
Analogamente, vamos considerar outra quantidade de tinta T₂ que pinta uma
superfície com área S₂. Assim:
𝑆2
𝑇2
= 𝑘
Veja que podemos igualar as duas expressões acima, pois ambas representam
o mesmo valor de "k".
𝑆1
𝑇1
=
𝑆2
𝑇2
Por que mostrar para vocês nessa forma? Pois, na hora da prova, fazemos assim:
𝑇1
𝑆1
𝑇2
𝑆2
Multiplicando cruzado:
𝑆1 ⋅ 𝑇2 = 𝑇1 ⋅ 𝑆2 →
𝑆2
𝑆1
=
𝑇2
𝑇1
Do enunciado, retiramos que:
𝑆1 = 15𝑚2 𝑇1 = 3𝐿 𝑇2 = 6𝐿
Substituindo:
𝑆2
15
=
6
3
→ 𝑆2 = 30𝑚2
19
Regra de três inversa
Quando as grandezas de uma regra de três forem inversamente proporcionais,
é necessário inverter a fração (trocar numerador e denominador) de uma das frações,
para, posteriormente, multiplicar-se cruzado.
Exemplo:
Para a confecção das provas de um concurso, uma gráfica dispunha de 15
impressoras, que demorariam 18 horas para imprimir todas as provas. No preparo para
o início do trabalho, foi diagnosticado que só havia 10 impressoras funcionando. Qual
é o tempo, em horas, que será gasto para a confecção de todas as provas do concurso?
As grandezas são quantidades de impressoras e tempo.
Impressoras Horas
15 18
10 x
Analisando-se as duas grandezas, é notório que se a quantidade de impressoras
for diminuída, consequentemente, o tempo para fazer as impressões será aumentado,
logo, essas grandezas são inversamente proporcionais.
Quando as grandezas são inversamente proporcionais, é necessário inverter-se
a fração (trocar numerador e denominador) de uma das frações, para, posteriormente,
multiplicar-se cruzado.
Impressoras Horas
15 18
10 x
10
15
=
18
𝑥
→ 10𝑥 = 15 ⋅ 18 → 10𝑥 = 270 → 𝑥 =
270
10
= 27ℎ
Regra De Três Composta
Nas questões anteriores, abordamos a regra de três simples, que relaciona duas
grandezas. Por outro lado, na regra de três composta, relacionamos três ou mais delas,
e muitos problemas apresentados em provas possuem esse nível de complexidade.
Menciono "complexidade", mas não se preocupe, você ficará habilidoso nisso.
20
Exemplo:
Se 6 servidores, igualmente eficientes, limpam 20 salas de aula em exatamente
3 horas, então, 12 servidores, trabalhando com a mesma eficiência dos primeiros,
limparão 40 salas em exatamente:
a) 7 horas.
b) 6 horas.
c) 5 horas.
d) 4 horas.
e) 3 horas.
O primeiro passo é identificar as grandezas.
• Número de servidores;
• Quantidade de salas de aula;
• Tempo gasto para limpar.
O enunciado solicita o tempo gasto para a limpeza das salas. Portanto, essa será
nossa grandeza de referência. Agora que identificamos nossos parâmetros e
determinamos quem será a referência, devemos avaliar quais são diretamente ou
inversamente proporcionais ao tempo gasto para limpar.
Veja que quanto maior o número de servidores, menor será o tempo gasto para
limpar. Assim, tempo e número de servidores são inversamente proporcionais. Agora,
quanto mais salas de aula houver para limpar, maior será o tempo gasto para essa
tarefa. Com isso, temos que a quantidade de salas e o tempo gasto são diretamente
proporcionais. Entenderam, pessoal? É crucial fazer essa identificação, pois agora
sabemos que:
O tempo gasto para limpar (𝑇) é diretamente proporcional à quantidade de salas
(𝑄) e inversamente proporcional ao número de servidores (𝑆). Caímos naquele
problema que já estudamos.
𝑇𝑆
𝑄
= 𝑘
O problema estabelece que, com 6 servidores (𝑆 = 6) e20 salas (𝑄 = 20), o
tempo gasto é de 3 horas (𝑇 = 3). Podemos determinar a constante de
proporcionalidade com base nessas informações.
3 ∙ 6
20
= 𝑘 → 𝑘 =
18
20
21
Em seguida, o enunciado apresenta uma nova situação, onde há 12 servidores
(𝑆 = 12) designados para limpar 40 salas (𝑄 = 40). O objetivo é determinar quanto
tempo (𝑇) será necessário. Com base nas informações anteriores, podemos proceder.
𝑇𝑆
𝑄
= 𝑘 →
𝑇 ∙ 12
40
=
18
20
→ 𝑇 =
72
24
→ 𝑇 = 3 𝐻𝑜𝑟𝑎𝑠
Este é o método de resolver a questão utilizando apenas os conceitos de
proporcionalidade que já conhecemos. No entanto, existe uma maneira mais rápida: a
aplicação da regra de três composta. Para utilizar esse método, será necessário criar
uma tabela para organizar os dados e simplificar o processo de resolução.
Para desenhar a tabela, é importante começar colocando a grandeza de
referência na primeira coluna. Em seguida, as informações fornecidas pelo enunciado
devem ser preenchidas na primeira e segunda linhas da tabela.
Tempo Servidores Salas
3 6 20
x 12 40
Para manter a padronização, vamos adotar o uso de uma seta para baixo na
grandeza de referência. Dessa forma, a primeira coluna da tabela será iniciada com
essa seta.
Tempo Servidores Salas
3 6 20
x 12 40
Trata-se apenas de uma padronização para facilitar o entendimento. Na tabela,
colocaremos uma seta para baixo nas grandezas que forem diretamente proporcionais
ao tempo e uma seta para cima nas grandezas que forem inversamente proporcionais.
Isso nos ajudará a visualizar melhor a relação entre as grandezas e o tempo.
Tempo Servidores Salas
3 6 20
x 12 40
22
Com essa padronização, torna-se bastante claro identificar quais grandezas
estão diretamente relacionadas ao tempo e quais estão inversamente relacionadas.
Agora, podemos prosseguir montando uma equação para resolver o problema.
3
𝑥
=
12
6
×
20
40
Observa-se que a razão dos servidores foi registrada de forma inversa em
relação à tabela. A seta vermelha serve como um lembrete desse fato. Quando lidamos
com grandezas inversamente proporcionais, elas entram invertidas na equação
resultante da regra de três composta. O sinal de igualdade é inserido imediatamente
após escrevermos a razão da grandeza de referência. Agora, podemos proceder à
resolução do problema.
3
𝑥
=
12
6
×
20
40
→
3
𝑥
=
2
2
→ 𝑥 = 3 𝐻𝑜𝑟𝑎𝑠
Note que tiramos uma equação de uma tabela. Tudo baseado na
proporcionalidade. Vamos resolver mais uma questão fazendo uma aplicação mais
direta, ou seja, resposta: E
23
Equações De Primeiro Grau
Para identificar se uma equação é de primeiro grau, é suficiente buscar pelo
maior expoente em alguma variável. Caso o maior expoente seja um, a equação será
considerada de primeiro grau. Isto quer dizer que a equação não será de primeiro grau
caso haja uma variável elevada ao quadrado, ao cubo etc.
Exemplos de equações de primeiro grau:
𝑥 + 1 − 9 = 0
6𝑥 + 8 = 5
Para resolver uma equação do primeiro grau, basta isolar a variável em um dos
lados, mantendo a igualdade. Para isso, aplicamos a mesma operação em ambos os
lados da equação. Veja o exemplo:
𝑥 + 1 − 9 = 0
Observe que queremos isolar o “x” do lado esquerdo da equação, para isto,
precisamos subtrair “1” que está sendo somado. Devemos realizar isto dos dois lados
da igualdade.
𝑥 + 1 − 1 − 9 = 0 − 1
Da mesma forma, faremos com o “-9”, e iremos somar desta vez.
𝑥 + 1 − 1 − 9 + 9 = 0 − 1 + 9
𝑥 + 1 − 1 − 9 + 9 = 0 − 1 + 9
𝑥 = 8
Podemos usar a igualdade a nosso favor em qualquer operação, seja
multiplicação, divisão, adição e subtração. Estas operações podem ser simplificadas
com a prática utilizando o conceito de “passar para o outro lado”. Dessa forma, ao
“passar” um número para o outro lado, sua operação se inverte: adição vira subtração,
subtração vira adição, multiplicação vira divisão e divisão vira multiplicação. Observe:
6𝑥 + 8 = 5
6𝑥 = 5 − 8
6𝑥 = −3
𝑥 = −
3
6
𝑥 = −
1
2
Equações De Segundo Grau
As equações de segundo grau serão aquelas em que o expoente encontrado
em uma variável é 2. Definimos uma equação de segundo grau como sendo qualquer
equação que possa ser escrita na forma de:
𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐
24
Chamamos a, b e c de coeficientes da equação, então, para que a equação seja
de segundo grau, a deve ser diferente de 0.
Para resolver uma equação deste tipo, não conseguimos isolar a variável, pois
existe uma soma entre dois expoentes diferentes, então, não podemos realizar esta
soma. É necessário utilizar a Fórmula de Bhaskara.
𝑥 =
−𝑏 ± √∆
2𝑎
∆= 𝑏2 − 4𝑎𝑐
Note que, na fórmula de Bhaskara, há um operador ±.
Isto acontece, pois, as equações de segundo grau possuem dois resultados para “x”
que irá satisfazer a igualdade. Chamamos este resultado de “raízes da equação”, e
utilizamos x’ (raiz positiva) para o primeiro resultado e x’’ (raiz negativa) para o
segundo.
Observe, abaixo, um exemplo de equação de segundo grau e sua resolução:
Passo 1: Identificar os coeficientes.
1𝑥2 + 3𝑥 − 4
𝑎 = 1, 𝑏 = 3 𝑒 𝑐 = −4
Passo 2: Cálculo do discriminante.
∆= 32 − 4 ∙ 1 ∙ (−4)
∆= 9 + 16 = 25
Passo 3: Fórmula de Bhaskara.
𝑥 =
−3 ± √25
2 ∙ 1
=
−3 ± 5
2
𝑥′ =
−3 + 5
2
=
2
2
= 1 𝑥′′ =
−3 − 5
2
=
−8
2
= −4
Funções De Primeiro Grau
As funções de primeiro grau (ou função Afim) são funções de 𝑓: ℝ → ℝ. Isto
significa que, uma função será alimentada com um número Real e retornará um
número também Real. Sua lei de formação pode ser vista abaixo.
𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏
∆ é chamado de
Discriminante
Observação: quando o Discriminante de uma equação é negativo, sabemos
que não existem resultados para uma raiz negativa dentro dos números
reais, logo, dizemos que a equação de segundo grau não tem soluções
reais.
25
Onde, a e b são coeficientes da função, e necessariamente 𝑎 ≠ 0. Podemos,
também, chamar f(x) de y, dessa forma, para todo x fornecido, teremos um valor para
y.
Domínio (𝐷) E Imagem (𝐼𝑚) De Uma Função Do Primeiro Grau
O Domínio (D) de uma função são todos os valores válidos para aquela função,
ou seja, todos os valores que x pode assumir. O domínio de uma função do primeiro
grau é o conjunto dos números Reais.
𝐷(𝑓) = 𝑥 ∈ ℝ
Já a Imagem (Im) de uma função, são todos os valores que o y assume mediante
os valores de x fornecidos. Como o domínio das funções de primeiro grau são todos
os números Reais, o y também pode assumir qualquer valor dentro dos reais.
𝐼𝑚(𝑓) = ℝ
Estudo Dos Coeficientes Dos Coeficientes Da Função De
Primeiro Grau
A função do primeiro grau é representada pela equação:
𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏
Nessa equação, os coeficientes a e b determinam características essenciais da
reta no plano cartesiano.
Coeficiente Angular (a)
O coeficiente angular é o número que multiplica x e define a inclinação da reta.
Ele indica a taxa de variação da função e determina seu crescimento ou decrescimento:
➢ Se a>0: a reta é crescente, ou seja, conforme x aumenta, f(x) também aumenta.
➢ Se aEsse valor determina a inclinação da reta: quanto maior o módulo de a, mais
inclinada ela será.
Para calcular o valor do coeficiente angular, podemos escolher dois pontos
distintos na reta representada pelo gráfico e aplicar os valores de x e y na seguinte
fórmula:
𝑎 =
∆𝑦
∆𝑥
=
(𝑦1 − 𝑦2)
(𝑥1 − 𝑥2)
Coeficiente Linear (b)
O coeficiente linear b indica o ponto onde a reta corta o eixo y, ou seja, o valor
da função quando x=0:
𝑓(0) = 𝑏
27
Ele desloca a reta para cima ou para baixo no gráfico, mas não altera sua
inclinação.
Note que, diferente do a, o coeficiente linear pode assumir qualquer valor, seja
ele positivo, negativo ou nulo.
Gráfico Da Função De Primeiro Grau
Conforme já foi apresentado, a função de primeiro grau assume um gráfico de
uma reta. Por isto, função de primeiro grau também pode ser chamada de equação da
reta. Para exemplificar, iremos utilizar a função abaixo.
𝑓(𝑥) = 3𝑥 + 𝑎
O primeiro passo para conseguir traçar o gráfico de uma função de primeiro
grau é escolher dois ou mais valores do Domínio da função, e encontrar sua Imagem.
𝒙 𝒚
0 4
2 10
-1 1
-2 -2
28
Com os valores em mãos, é necessário achar estes pontos em um plano
cartesiano, e é possível traçar uma reta a qual passe por todos os pontos.
Dessa forma, obtemos o gráfico da função fornecida. Pela equação, era possível
observar que o coeficiente angular era positivo, logo, a função seria crescente.
Observando o gráfico, confirmamos isto.
Classificação Das Funções De Primeiro Grau
A classificação de uma função do primeiro grau é melhor vista à partir de seu
gráfico. Porém, também podemos expressá-las de maneira matemática. As funções
Afim podem levar três classificações.
A primeira, é chamada de Função Constante, onde o a = 0, logo, temos que:
𝑓(𝑥) = 𝑏
Neste caso, independentemente do valor de x, a função sempre retornará b.
A segunda maneira de classificação é chamada de Função Identidade, e temos
um caso desses quando a = 1 e b = 0. Dessa forma, temos que:
29
𝑓(𝑥) = 𝑥
Assim, temos um caso especial onde y = x. O gráfico gera uma reta chamada de
bissetriz dos quadrantes 1 e 3.
A terceira classificação é a Função Linear, onde o valor de b = 0 e 𝑎 ≠ 1. Dessa
forma, uma função Linear sempre irá ter um ponto na origem (0, 0), mas poderá ter
qualquer valor para a, desde que não seja 1, pois esta seria a função identidade.
Raiz Da Função Do Primeiro Grau
A raiz de uma função é definida quando o valor da função é igual a zero. Como
estamos falando de uma função de primeiro grau, ela possui apenas uma raiz. Dessa
forma:
𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥 + 𝑏
𝑓(𝑥) = 0
30
Assim, temos:
𝑎𝑥 + 𝑏 = 0
𝑎𝑥 = −𝑏
𝑥 = −
𝑏
𝑎
Função De Segundo Grau
As funções de segundo grau (ou função Quadrática) são funções de 𝑓: ℝ → ℝ.
Isto significa que, uma função será alimentada com um número Real e retornará um
número também Real. Sua lei de formação pode ser vista abaixo.
𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐
Onde, a, b e c são coeficientes da função, e necessariamente 𝑎 ≠ 0. Note que o
valor de b e c ficam livres para serem representados por qualquer número real.
Gráfico Da Função De Segundo Grau
Uma função de segundo grau é caracterizada pela presença de uma parábola, e
ela pode ser apresentada de duas maneiras diferentes. Observe os gráficos abaixo.
Em ambos os gráficos, estão expressas uma função do segundo grau. A primeira
observação que teremos é em relação ao valor do coeficiente a. No Gráfico I, temos
um valor negativo para este coeficiente. Isto resulta em uma parábola com a
concavidade virada para baixo. Quando observamos o Gráfico II, podemos observar
que o sinal positivo do coeficiente resultará em uma parábola com concavidade virada
para cima.
31
Além disso, através de ambas as raízes conseguimos identificar os valores do
coeficiente c, pois ele é o valor onde a função corta o eixo y, ao igualar 𝑥 = 0, o Gráfico
I retornará em 2 e o Gráfico II nos retorna o valor -1.
Por fim, também é possível identificar o valor das raízes desta função, ou seja,
quando 𝑦 = 0. Observamos que, no Gráfico I, os valores das raízes serão 2 e -0,5. Já
para o Gráfico II, as raízes serão -0,732 e 2,732 (Estes valores se dão, pois, ao calcular a
raiz da função, os resultados encontrados são:
𝑥′ = 1 − √3 e 𝑥′′ = 1 + √3
Raízes Da Função Do Segundo Grau
A raiz de uma função é quando o valor da função é zerado. Como estamos
falando de uma função de segundo grau, ela possui duas raizes. Dessa forma:
𝑓(𝑥) = 𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐
𝑓(𝑥) = 0
Temos que:
𝑎𝑥2 + 𝑏𝑥 + 𝑐 = 0
Desta forma, conseguimos resolver a equação a partir de Bhaskara, conforme
visto anteriormente, encontrando o valor das duas raízes da função.
Valor De Δ Graficamente
O valor do delta encontrado ao tentar resolver por Bhaskara nos revela algumas
outras características da função de segundo grau quando observamos graficamente.
Ao calcular o valor do delta, ele terá três possibilidades:
➢ Δ > 0: A função cortará o eixo x em dois pontos, pois possui duas raízes;
➢ Δ = 0: A função cortará o eixo x em um ponto, pois possui uma raíz;
➢ Δ 0. E o valor da função
será mínimo no x do vértice caso aa > 1, encontramos uma função crescente, que será
semelhante à função abaixo.
Note que, quanto menor o valor de x, menor será o valor da função. Entretanto,
o valor de y nunca será 0, mesmo que muito próximo. Podemos dizer que o limite
desta função quando x tende à 0 é menos infinito (−∞).
Conforme o valor de x aumenta, a função tem uma explosão de valores,
crescendo rapidamente. Para este caso, o valor de b “deslocará” a função para cima ou
para baixo, porém a “aparência” da função será a mesma.
Agora, se considerarmos um valor de 0 > a > 1, encontramos uma função
decrescente, observe abaixo.
A função basicamente fica espelhada em relação ao eixo y, pois estamos
tratando de números entre 0 e 1. Nesse intervalo, à medida que o expoente aumenta,
35
o valor da base diminui. Por exemplo, 0,112 é menor que 0,111, assim como 0,13 é
menor que 0,12.
Logaritmo
Para conseguir entender sobre as funções logarítmicas, é necessário entender
um pouco sobre a operação matemática de logaritmo. Embora seja um tema temido
por muitas pessoas.
A função logarítmica pode ser entendida como o inverso da função exponencial.
Contudo, antes de iniciarmos seu estudo, e importante revisar o logaritmo e suas
propriedades, como descrito a seguir:
𝑙𝑜𝑔𝑎 𝑥 = 𝑦 → 𝑎𝑦 = 𝑥
Propriedades De Definição
Dos Logaritmos
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒂 = 𝟏
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝟏 = 𝟎
𝒂𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙 = 𝒙
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒂𝒙 = 𝒙
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙 = 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒚 → 𝒙 = 𝒚
Caso a base do logaritmo não esteja especificada, sempre consideramos a base
10. Além disso, quando tratamos de logaritmos na qual a base é o Número de Euller
( ℯ ), chamaremos de Logaritmo Natural (𝐿𝑛).
Os logaritmos possuem, ainda, propriedades quanto às operações.
Propriedades De Operações Dos
Logaritmos
𝒍𝒐𝒈𝒂 (𝒙 × 𝒚) = 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙 + 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒚
36
𝒍𝒐𝒈𝒂
𝒙
𝒚
= 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙 − 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒚
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙𝒑 = 𝒑 × 𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙
𝒍𝒐𝒈𝒂𝒑 𝒙 =
𝒍𝒐𝒈𝒂 𝒙
𝒑
Função Logarítmica
As funções logarítmicas são funções de 𝑓: ℝ+
∗ → ℝ, onde a função está
associada a um a, onde 𝑎 > 0 𝑒 𝑎 ≠ 0.
𝑓(𝑥) = 𝑙𝑜𝑔𝒂 𝑥
Esta função varia bastante o seu domínio, pois ele dependerá da base do
logaritmo, e a sua imagem poderá ser qualquer número Real, incluindo números
negativos e o zero.
Gráfico Da Função Logarítmica
Assim como a função exponencial, o gráfico da função logarítmica também terá
dois comportamentos a depender da base a. Vamos começar considerando a > 1.
Quando o valor de a é maior que 1, temos uma função crescente. Note que,
assim como a função exponencial, deslocamentos podem ser realizados nesta função.
Para quando o valor de 0um sistema seja considerado possível e determinado, é necessário que
ele atenda a alguns critérios.
São eles:
➢ Possuir um número de equações igual ao número de incógnitas;
➢ Essas equações não podem ser combinações lineares entre si;
➢ Essas equações não podem se contradizer.
Para classificar este tipo de sistema, podemos calcular a determinante da matriz
que representa o sistema linear. Caso o determinante seja diferente de 0, o sistema
possui apenas uma solução e é classificado como SPD. Caso o determinante seja igual
a 0, o sistema pode ser SPI ou SI.
Sistema Linear Homogêneo
Um sistema linear homogêneo é caracterizado pelo fato de que os termos
independentes de todas as equações são iguais a zero.
{
2𝑥 + 3𝑦 + 𝑧 = 0
𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 0
5𝑥 + 2𝑦 + 3𝑧 = 0
42
Observe que, neste caso, (x, y, z) = (0, 0, 0) já é uma solução possível para este
sistema. Logo, sistemas lineares homogêneos sempre terão pelo menos uma solução.
Para determinar se é um SPD ou SPI é necessário verificar a determinante.
Solução De Um Sistema Linear (Métodos)
Solução Por Substituição
A técnica de solução por substituição envolve isolar uma variável em uma
equação e substituir esse valor na outra equação do sistema. Observe o sistema abaixo.
{
2𝑥 + 𝑦 = 10
3𝑥 + 𝑦 = 15
Vamos manipular a segunda equação e isolar o y nela.
𝑦 = 15 − 3𝑥
Agora, basta substituir o valor de y na primeira equação.
2𝑥 + 𝑦 = 10
2𝑥 + (15 − 3𝑥) = 10
2𝑥 − 3𝑥 + 15 = 10
−𝑥 = 10 − 15
−𝑥 = −5
𝑥 = 5
Com o valor de x, podemos substituir o valor dele em qualquer uma das
equações para encontrar o valor de y.
3 × 5 + 𝑦 = 15
15 + 𝑦 = 15
𝑦 = 0
Assim, achamos a solução de (x, y) = (5, 0) para este sistema.
Solução Por Eliminação De Variável
A técnica consiste em eliminar variáveis por meio de uma combinação linear
adequada das equações do sistema linear. Observe o sistema abaixo.
{
3𝑥 + 2𝑦 = 2
2𝑥 − 2𝑦 = 3
43
Ao realizar uma combinação linear de 𝐿1 + 𝐿2, elimina-se a variável y.
{
3𝑥 + 2𝑦 = 2
2𝑥 − 2𝑦 = 3
5𝑥 + 0𝑦 = 5
𝑥 =
5
5
𝑥 = 1
Com o valor de x, basta substitui-lo em qualquer uma das equações iniciais para
encontrar o valor de y.
3(1) + 2𝑦 = 2
3 + 2𝑦 = 2
2𝑦 = −1
𝑦 = −
1
2
Teorema De Cramer
É importante compreender que o Teorema de Cramer só pode ser aplicado
quando o número de equações do sistema linear é igual ao número de incógnitas.
Nesse caso, a matriz dos coeficientes do sistema linear será quadrada.
Considere, então, um sistema linear escrito na forma matricial:
𝐴𝑛×𝑛𝑋𝑛×1 = 𝐵𝑛×1
Chamaremos de D o determinante da matriz dos coeficientes (A).
𝑑𝑒𝑡𝐴 = 𝐷
O teorema de Cramer nos diz, então, que se D for diferente de 0, o sistema
possui solução, e que a solução é dada por:
𝛼𝑖 =
𝐷𝑖
𝐷
Onde 𝐷𝑖 é o determinante da matriz A substituindo a coluna i pela matriz dos
termos independentes.
Para obter os valores de Di, basta substituir os valores de B na coluna da variável
escolhida e calcular a determinante desta nova matriz. Entenda.
𝐴 = [
𝑎11 𝑎12 𝑎13
𝑎21 𝑎22 𝑎23
𝑎31 𝑎32 𝑎33
]
44
𝐵 = [
𝑎
𝑏
𝑐
]
Para achar os valores de cada Di, fazemos as substituições, tendo as matrizes
abaixo.
𝐷𝑥
[
𝑎 𝑎12 𝑎13
𝑏 𝑎22 𝑎23
𝑐 𝑎32 𝑎33
]
,
𝐷𝑦
[
𝑎11 𝑎 𝑎13
𝑎21 𝑏 𝑎23
𝑎31 𝑐 𝑎33
]
,
𝐷𝑧
[
𝑎11 𝑎12 𝑎
𝑎21 𝑎22 𝑏
𝑎31 𝑎32 𝑐
]
Assim, calcula-se a determinante de cada matriz e dividimos pela determinante
da matriz principal para encontrar os valores de x, y e z.
Método Do Escalonamento
O método do escalonamento, também conhecido como Eliminação Gaussiana,
é considerado o melhor meio para resolver sistemas lineares. Este método fornece um
procedimento passo a passo, uma abordagem sistemática, sem a necessidade de
insights especiais para resolver o sistema. Além disso, não exige a resolução de
determinantes, como ocorre no Teorema de Cramer.
O método consiste em obter um sistema equivalente ao sistema original, no
qual o número de variáveis explícitas diminui de equação para equação. Em outras
palavras, o número de coeficientes nulos aumenta de equação para equação.
Considere o seguinte sistema:
{
2𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 4
2𝑥 + 4𝑦 + 4𝑧 = 22
2𝑥 + 4𝑦 + 3𝑧 = 10
A ideia do método do escalonamento é chegar no seguinte sistema equivalente:
{
2𝑥 + 𝑦 + 𝑧 = 4
3𝑦 + 3𝑧 = 18
−𝑧 = −12
Dizemos que esse sistema é escalonado porque o número de variáveis explícitas
diminui de equação para equação. Observa-se que na primeira equação existem 3
variáveis explícitas, na segunda há 2 variáveis, e na última equação há apenas uma
variável explícita.
45
A natureza escalonada do sistema é notável: a partir da última equação,
podemos determinar o valor de z. Na penúltima equação, conseguimos obter o valor
de y, pois já conhecemos z. Finalmente, na primeira equação, podemos determinar o
valor de x, pois já possuímos os valores de y e z.
Para obter o sistema escalonado, seguimos os seguintes passos:
➢ Colocamos como a 1ª equação aquela que contém a 1ª incógnita.
➢ Anulamos a 1ª incógnita em todas as equações (exceto na 1ª) usando a 1ª
equação.
➢ Anulamos a 2ª incógnita em todas as equações (exceto na 1ª e na 2ª) usando
a 2ª equação.
➢ Anulamos a 3ª incógnita em todas as equações (exceto na 1ª, na 2ª e na 3ª)
usando a 3ª equação.
➢ E assim sucessivamente, até que tenhamos utilizado todas as equações.
46
Introdução Às Matrizes
A concepção fundamental de uma matriz é expressar uma tabela de forma mais
formal, utilizando uma "linguagem matemática". Para entender melhor, vamos
considerar que um aluno resolveu organizar em uma tabela a quantidade de questões
das provas de um concurso.
Dessa forma, vamos imaginar que na tabela o aluno alocou os assuntos em cada
linha e as provas separadas por anos nas colunas.
Questões/Ano 2013 2014 2015
Assunto 1 7 10 5
Assunto 2 13 17 5
Assunto 3 1 3 1
Este aluno na aula de Matrizes, resolveu transformar sua tabela em linguagem
matemática, transformando-a em uma matriz. Dessa forma, ele apenas precisou
selecionar a área destacada em vermelho e colocar na linguagem matemática. Observe
como ficou.
[
7 10 5
13 17 5
1 3 1
]
Podemos representar uma matriz tanto com colchetes "[ ]" quanto com
parênteses "( )". Assim, a matriz em questão também pode ser expressa da seguinte
forma:
(
7 10 5
13 17 5
1 3 1
)
Dimensão De Uma Matriz
Podemos afirmar que uma matriz de dimensão 𝑚 × 𝑛 (lê-se: matriz de dimensão
m por n) é uma matriz composta por elementos (ou entradas) distribuídos em m linhas
e n colunas. No exemplo acima, temos uma matriz com 3 linhas e 3 colunas, logo,
temos uma matriz 3×3. Observe outros tipos de matrizes.
[1 0]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 1 × 2
;
[
5
3
]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 2 × 1
;
[1 2 3]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 1 × 3
;
[
2 4 6
8 10 12
]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 2 × 3
;
[
1 0
0 1
1 0
]
𝑚𝑎𝑡𝑟𝑖𝑧 3 × 2
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Elementos De Uma Matriz
Cada elemento de uma matriz ocupa uma posição específica dentro dela,
determinada pela linha e pela coluna do elemento.
Genericamente, o elemento de uma matriz é representado por aij, onde i
representa a linha do elemento, e j representa a coluna.
Representação De Uma Matriz Pela Lei De Formação
Podemos expressar uma matriz por meio de uma fórmula específica, onde cada
elemento é calculado conforme a lei de formação apresentada. Um exemplo seria:
𝐴 = (𝑎𝑖𝑗)
3×3
, 𝑡𝑎𝑙 𝑞𝑢𝑒 𝑎𝑖𝑗 = 𝑖 + 𝑗
A matriz é 3x3, então, escrevemos a matriz com os elementos.
𝐴 = [
𝑎11 𝑎12 𝑎13
𝑎21 𝑎22