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01 Elizabete Alves de Freitas C U R S O T É C N I C O E M O P E R A Ç Õ E S C O M E R C I A I S Razão, proporção, números proporcionais e divisão proporcional MATEMÁTICA FINANCEIRA Coordenadora da Produção dos Materias Vera Lucia do Amaral Coordenador de Edição Ary Sergio Braga Olinisky Coordenadora de Revisão Giovana Paiva de Oliveira Design Gráfi co Ivana Lima Diagramação Elizabeth da Silva Ferreira Ivana Lima José Antonio Bezerra Junior Mariana Araújo de Brito Arte e ilustração Adauto Harley Carolina Costa Heinkel Huguenin Leonardo dos Santos Feitoza Revisão Tipográfi ca Adriana Rodrigues Gomes Margareth Pereira Dias Nouraide Queiroz Design Instrucional Janio Gustavo Barbosa Jeremias Alves de Araújo Silva José Correia Torres Neto Luciane Almeida Mascarenhas de Andrade Revisão de Linguagem Maria Aparecida da S. Fernandes Trindade Revisão das Normas da ABNT Verônica Pinheiro da Silva Adaptação para o Módulo Matemático Joacy Guilherme de Almeida Ferreira Filho EQUIPE SEDIS | UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE – UFRN Projeto Gráfi co Secretaria de Educação a Distância – SEDIS Governo Federal Ministério da Educação Você ve rá por aqu i... Objetivos 1 Matemática fi nanceira A01 ... em nossa primeira aula, os conceitos de razão, proporção, números proporcionais , divisão proporcional e regra de sociedade, através de uma apresentação do conteúdo recheada de exemplos práticos. Durante toda a aula, você encontrará atividades que reforçam imediatamente cada conteúdo e, ao fi nal da aula, você encontrará uma lista de exercícios com todo o conteúdo estudado nesta aula. Além dos assuntos já citados, em nossa disciplina, você também verá, nas próximas 4 (quatro) aulas, alguns conceitos como operações sobre mercadorias, conversão monetária, operação cambial, capitalização simples e capitalização composta. Seja bem-vindo e bons estudos. Conhecer razão, sabendo identificar seus elementos e calcular uma razão entre dois números ou entre duas grandezas. Conhecer proporção, seus elementos e suas propriedades, utilizando adequadamente essas propriedades para estimar um valor desconhecido de uma proporção. Classifi car uma série de números em diretamente proporcional ou inversamente proporcional a outra série de números e utilizar adequadamente as propriedades da divisão proporcional na resolução de problemas que envolvem regra de sociedade. 2 Matemática fi nanceira A01 Para começo de conversa Imagine a seguinte situação: José e Jorge são dois sócios. Eles investiram os capitais de R$ 3.000,00 e R$ 5.000,00, respectivamente, num empreendimento. No dia do balanço anual, após 10 meses de sociedade, ao repartirem o lucro, Jorge obteve R$ 600,00 a mais que o primeiro. De quanto foi o lucro total do empreendimento? Para poder responder a esse tipo de pergunta, é preciso entender alguns conceitos que serão os assuntos de nossa aula. 3 Matemática fi nanceira A01 Conhecendo razão, proporção, números proporcionais e divisão proporcional Vimos, no texto anterior, que ao dividirem os lucros, no balanço geral, Jorge teve um lucro de R$ 600,00 a mais que o de José. Por que isso aconteceu? É simples! Nessa sociedade, cada sócio entrou com quantias diferentes. Lembra que um investiu R$ 3.000,00 e o outro, R$ 5.000,00? Razão Quando comparamos as duas quantias, podemos escrever uma razão entre elas. Assim, a razão entre as quantias investidas nesse negócio, ou seja, a razão entre 3.000,00 e R$ 5.000,00 é: R$ 3.000, 00 R$ 5.000, 00 = 3 5 . Lemos essa razão assim: três para cinco. Ela também pode ser escrita no formato 3:5. A palavra razão vem da palavra ratio, que em latim signifi ca divisão. Escrever uma razão entre dois números é escrever o quociente entre eles. De uma forma geral, podemos dizer que A razão do número a para o número b, em que b é diferente de zero, é o quociente de a por b. A razão entre a e b, escrita através de notação matemática, é a b ou a : b, onde b �= 0. Os números a e b são os termos da razão, em que a recebe o nome de antecedente e b recebe o nome de consequente. Exemplo 1 Exemplo 3 Exemplo 2 4 Matemática fi nanceira A01 Na razão 1:7, o antecedente é 1 e o consequente é 7. A razão entre 5 e 2 1 3 é 5 2 1 3 = 5 7 3 = 5 · 3 7 = 5 1 · 3 7 = 15 7 ou 15 : 7. A leitura dessa razão é quinze para sete. A razão de 12 para 4 é 12 4 = 12÷ 4 4÷ 4 = 3 1 = 3. A leitura dessa razão é três para um (ou apenas três). Podemos estabelecer uma razão entre medidas de duas grandezas. A razão entre duas medidas, dadas em certa ordem, é razão entre a primeira medida e a segunda medida (sendo esta última diferente de zero). Se as medidas que formam a razão são de grandezas de mesma espécie devemos apresentá-las em uma mesma unidade. Se em uma razão temos duas medidas de comprimento, por exemplo, devemos apresentá-las em uma mesma unidade. Nesse caso, a razão é um número que não apresenta unidade de medida. É o caso de uma escala de um mapa, de uma planta de um imóvel, entre outros exemplos. Quando o antecedente e o consequente de uma mesma proporção são múltiplos de um mesmo número, podemos dividi-los por esse número e encontrar uma razão mais simples igual à razão dada. A seguir, temos alguns exemplos de razões que podem ser simplifi cadas. Exemplo 6 Exemplo 7 Exemplo 4 Exemplo 5 5 Matemática fi nanceira A01 A razão entre 20cm e 3m é 20 cm 3m = 20 cm 300 cm = 20÷ 20 300÷ 20 = 1 15 ou seja, é 1 para 15. A razão entre 15 minutos e 1 hora é, 15min 1h = 15min 60min = 15 60 = 15÷ 3 60÷ 3 = 5÷ 5 20÷ 5 = 1 4 , ou seja, é 1 para 4. Se as grandezas que formam uma razão não são de uma mesma espécie, a unidade dessa razão vai depender das unidades das grandezas do antecedente e do consequente. Que tal ver mais alguns exemplos? O deslocamento diário de 140 quilômetros de casa para a fábrica onde trabalha é percorrido por um operário em 2 horas. A razão entre a distância percorrida e o tempo gasto em percorrê-la é 140 km 2 h = 140 2 km/h = 70 km/h. Um torno de madeira, em 5 minutos, produz 3000 rotações. A razão entre o número de rotações e o tempo gasto para produzi-las é 3000 rotaco˜es 5min = 600rotações/min. A velocidade média desse torno, nesse período, é de 600 rotações/min. 6 Matemática fi nanceira A01 Podemos dizer que a velocidade média de seu meio de transporte nesse deslocamento é de 70 km/h. Proporção Em uma empresa, os dados sobre quais funcionários têm curso completo de informática, são os seguintes: Curso de informática completo Total de funcionários Filial 6 8 Matriz 9 12 A razão entre os funcionários que apresentam curso completo de informática e o número total de funcionários, em cada unidade da empresa, é: Filial: 6 8 = 6÷ 2 8÷ 2 = 3 4 Matriz: 9 12 = 9÷ 3 12÷ 3 = 3 4 Podemos observar que as duas razões são iguais, ou seja, 6 8 = 9 12 . Essa igualdade também pode ser escrita como 6 : 8 :: 9 : 12. Assim, dados os números 6, 8, 9 e 12, nesta ordem, podemos afi rmar que a razão entre os dois primeiros é igual à razão entre os dois últimos. A igualdade entre duas razões recebe um nome especial. Dizemos que, nessa mesma ordem, os números 6, 8, 9 e 12 formam uma proporção. De uma forma geral, dados quatro números reais e diferentes de zero (a, b, c e d), em certa ordem, se a razão entre os dois primeiros for igual à razão entre os dois últimos, ou seja, se a b = c d , dizemos que os números a, b, c e d, nesta ordem, formam uma proporção. Uma proporção pode ser escrita na forma a b = c dou a : b :: c : d. Em qualquer um dos formatos, sua leitura é a está para b assim como c está para d. No exemplo 7, se escrevemos 6 8 = 9 12 ou 6 : 8 :: 9 : 12, a leitura é sempre a mesma: seis está para oito assim como nove está para doze. Exemplo 8 Exemplo 9 7 Matemática fi nanceira A01 A leitura da proporção 2 3 = 4 6 é: 2 está para 3 assim como 4 está para 6. Termos de uma proporção Se a, b, c e d ∈ �∗ e a b = c d , dizemos que a, b, c e d são os termos da proporção. Assim: a e c são os antecedentes e b e d são os consequentes das razões; a e d são os extremos da proporção; b e c são os meios da proporção. Em uma proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos. Aplicando a propriedade fundamental, podemos verifi car se duas razões formam uma proporção ou não. É o que faremos nos exemplos a seguir. Na proporção 2 3 = 4 6 , os números 2, 3, 4 e 6 são os termos da proporção. Assim: 2 e 4 são os antecedentes e 3 e 6 são os consequentes das razões; 3 e 4 são os meios da proporção; 2 e 6 são os extremos da proporção. Propriedade fundamental das proporções Para verifi car essa propriedade, devemos realizar algumas operações. Na proporção a b = c d , podemos multiplicar os dois lados da igualdade pelo produto dos conseqüentes de suas razões, ou seja, multiplicar os dois lados da proporção por bd. Ou seja, a b · bd = c d · bd, que após a simplifi cação é a ·d = b ·c. Diante desse resultado, podemos afi rmar o seguinte: Exemplo 10 Exemplo 11 8 Matemática fi nanceira A01 A expressão 2 7 = 18 63 é uma proporção? O produto dos extremos é: 2 · 63 = 126. O produto dos meios é: 7 · 18 = 126. Podemos observar que 2 · 63 = 7 · 18 , logo a expressão 2 7 = 18 63 é uma proporção. Verifi que se os números 11, 15, 22 e 30, não obrigatoriamente nessa ordem, formam uma proporção. Fazendo o produto entre o menor e o maior desses números, temos: 11 ⋅30 = 330 Fazendo o produto entre os outros dois números, temos: 15 ⋅22 = 330 Assim 11·30 = 15 ·22, e a proporção 11 15 = 15 30 é uma das proporções que podem ser formadas por esses números. Recíproca da propriedade fundamental das proporções Sejam a, b, c e d, números reais e diferentes de zero, tais que o produto de dois deles seja igual ao produto dos outros dois, isto é: a ·d = b ·c. Dividindo cada membro da igualdade pelo produto bd, temos que: ad bd = bc bd Após a simplifi cação, temos: a b = c d Exemplo 12 1Praticando... 9 Matemática fi nanceira A01 Assim, transformamos a igualdade entre dois produtos em uma proporção, como você também verá no exemplo a seguir. Escreva a igualdade 3 ·35 = 7·15 em forma de proporção. Dividindo ambos os membros da igualdade 3 ·35 = 7·15 pelo produto 35 ·15, temos 3 · 35 35 · 15 = 7 · 15 35 · 15 . Ao simplifi carmos essa expressão, obtemos a proporção 3 15 = 7 35 . 1. Escreva a razão mais simples entre a) 120 mm e 4 dm. b) 1,2g e 4 cm3. d) 4.000.000 habitantes e 1.000 km2. 2. Indique o antecedente e o consequente em cada uma das razões a seguir: a) 3 : 20 b) 5 1 3 : 12 5 c) 18 25 3. Indique quais números são os extremos e quais são os meios em cada proporção a seguir: a) 10 27 = 30 81 b) 1 8 = 15 120 4. Verifi que, utilizando a propriedade fundamental das proporções, se a expressão 2 13 = 10 65 é uma proporção. Exemplo 13 Exemplo 14 10 Matemática fi nanceira A01 Cálculo de um termo desconhecido em uma proporção Em uma proporção, é sempre possível determinar o valor de um dos termos, sendo os outros três conhecidos. Basta aplicar a propriedade fundamental das proporções. Observe o exemplo a seguir: Quando aplicamos a propriedade fundamental na proporção 3 4 = 60 x , temos: 3x = 4 · 60⇒ 3x = 240⇒ x = 240 : 3⇒ x = 80. Transformações de uma proporção Podemos escrever uma mesma proporção de várias maneiras, apenas usando os mesmos termos em uma ordem diferente, ou seja, encontrando proporções equivalentes à proporção dada mudando apenas a ordem dos termos. A igualdade entre as razões, na proporção 3 5 = 12 20 , se mantém quando alternamos os extremos: 20 5 = 12 3 ⇒ 20 · 3 = 5 · 12 = 60; alternamos os meios: 3 12 = 5 20 ⇒ 3 · 20 = 12 · 5 = 60; invertemos os termos: 5 3 = 20 12 ⇒ 5 · 12 = 3 · 20; transpomos as razões: 12 20 = 3 5 ⇒ 12 · 5 = 20 · 3 = 60. Proporções múltiplas Observe as razões 6 14 e 15 35 . Após a simplifi cação, ambas são iguais a 3 7 . Logo, podemos escrever 6 14 = 15 35 = 3 7 , que é uma proporção múltipla. Exemplo 15 11 Matemática fi nanceira A01 Chamamos de proporção múltipla a toda proporção que envolve uma igualdade entre três razões ou mais. Uma proporção múltipla também pode ser chamada de série de razões iguais. De forma geral: a b = c d = . . . = m n (em que a, b, c,..., n ∈ �∗) é uma proporção múltipla. Propriedade fundamental das proporções múltiplas Sendo a proporção a b = c d = . . . = m n e considerando que cada uma dessas razões é igual a um mesmo número k, esse valor k é chamado de coefi ciente de proporcionalidade dessa proporção. Assim, temos: a b = k, c d = k, . . . , m n = k ⇒ a = bk, c = dk, . . . , m = nk Somando essas igualdades, membro a membro, temos: a + c + . . . + m = bk + dk + . . . + nk a + c + . . . + m = k · (b + d + . . . + n) Ou seja: a + c + . . . + m b + d + . . . + n = k Assim: Em uma proporção múltipla, a soma dos antecedentes está para a soma dos consequentes assim como qualquer antecedente está para seu respectivo consequente. Veja o exemplo a seguir: Considere a seguinte proporção múltipla: 1 5 = 3 15 = 5 25 = 6 30 . 12 Matemática fi nanceira A01 1 5 = 3 15 = 5 25 = 6 30 ⇒ 1 + 3 + 5 + 6 5 + 15 + 25 + 30 = 15 75 = 15÷ 15 75÷ 15 = 1 5 . Observe que a razão entre a soma dos antecedentes e a soma dos consequentes é 1 5 , que é o coefi ciente de proporcionalidade de todas as outras razões, confi rmando assim a propriedade das proporções múltiplas. Outras propriedades das proporções Considerando a proporção a b = c d , podemos observar as seguintes propriedades: I) Razão entre a soma dos antecedentes e a soma dos consequentes de uma razão. A soma dos antecedentes de uma proporção está para a soma dos seus conseqüentes, assim como cada antecedente está para o seu respectivo conseqüente. Ou seja, a + c b + d = a c ou a + c b + d = c d . II) Razão entre a diferença dos antecedentes e a diferença dos consequentes de uma razão. A diferença entre os antecedentes está para a diferença de seus consequentes, assim como cada antecedente está para seu respectivo consequente. Ou seja, a− c b− d = a b ou a− c b− d = c d III) Razão entre a soma (ou diferença) dos termos de uma razão e seu respectivo antecedente. A soma (ou diferença) dos termos da primeira razão está para seu antecedente, assim como a soma (ou diferença) dos termos da segunda razão está para seu respectivo antecedente. Assim, a + b a = c + d c ou a− b a = c− d c . IV) Razão entre a soma (ou diferença) dos termos de uma razão e o seu respectivo consequente. A soma (ou diferença) entre os termos da primeira razão está para seu conseqüente, assim como a soma (ou diferença) entre os termos da segunda razão está para seu respectivo consequente. Assim, a + b b = c + d d ou a− b b = c− d d . Veja a utilização dessas propriedades na resoluçãodos exemplos a seguir: Exemplo 16 Exemplo 17 13 Matemática fi nanceira A01 Determine dois números, sabendo que a sua soma é 54 e que a razão entre eles é 1:2. Como são valores desconhecidos, podemos associar ao número menor a letra x e ao número maior, a letra y. Através das informações do problema, podemos escrever: x + y = 54 e x y = 1 2 Aplicando a propriedade III na proporção x y = 1 2 , temos: x + y x = 1 + 2 1 Como x + y = 54, temos 54 x = 3 1 . Aplicando a propriedade fundamental das proporções e resolvendo a equação resultante, temos: 3 · x = 54 · 1⇒ 3x = 54⇒ x = 54÷ 3⇒ x = 18 Para encontrar o valor de y basta substituir o valor de x em qualquer das equações. Substituindo x = 18 na equação x + y = 54, temos: 18 + y = 54⇒ y = 54− 18⇒ y = 36 Resposta: Os números procurados são 18 e 36. Determine dois números sabendo que a diferença entre eles é igual a 12 e que o maior está para o menor assim como seis está para cinco. Chamando o número maior de m e o número menor de n, temos que as informações do problema podem ser escritas como: m – n = 12 e m n = 6 5 . Aplicando a propriedade IV na proporção m n = 6 5 temos: m− n m = 6− 5 6 Substituindo o valor de m – n e resolvendo 6 – 5, temos: 12 m = 1 6 Aplicando a propriedade fundamental das proporções, temos: m ·1 = 12·6. Ou seja, m = 72. 2Praticando... 14 Matemática fi nanceira A01 Para calcular o valor de n, basta substituir o valor de m na equação m – n = 12. Assim: 72− n = 12⇒ −n = 12− 72⇒ −n = −60⇒ n = 60. Resposta: Os números procurados são 72 e 60. 1. Calcule o valor de x na proporção x 5 = x− 3 2 . 2. Reescreva de 4 maneiras diferentes a proporção 2 15 = 8 60 . 3. Determine os valores de x, y e z, sabendo que x + y + z = 80 e x 2 = y 4 = z 14 . 4. Se x – y = 18 e x y = 25 19 , calcule os valores de x e y. Números proporcionais Quando a variação de uma grandeza provoca uma variação em outra grandeza, dizemos que essas grandezas se relacionam e, de acordo com a relação entre essas grandezas, elas podem ser classifi cadas em grandezas diretamente ou inversamente proporcionais. Os valores numéricos associados a essas grandezas podem ser classifi cados como números diretamente ou inversamente proporcionais. Números diretamente proporcionais Segundo a NR 24, norma do Ministério do Trabalho e Emprego que regula as condições sanitárias e de conforto nos locais de trabalho, cada empresa deve providenciar, por trabalhador, a quantidade de 60 litros de água para o consumo nas instalações sanitárias. Exemplo 18 15 Matemática fi nanceira A01 Se duas grandezas são diretamente proporcionais, a razão entre dois valores de uma delas é igual à razão entre os dois valores correspondentes da outra. As seqüências de números (reais e diferentes de zero) que representam essas grandezas são ditas diretamente proporcionais. As sequências de números (5, 6, 7) e (25, 30, 35) são diretamente proporcionais? Escrevendo as razões entre os números correspondentes, temos: 5 25 , 6 30 e 7 35 . Todas iguais a 1 5 , que é o coefi ciente de proporcionalidade. Podemos afi rmar que as seqüências acima são diretamente proporcionais. Note que enquanto uma grandeza aumenta a outra também aumenta e, em cada unidade da empresa, a razão entre a quantidade de água mínima necessária (litros) e o número de funcionários é sempre igual a 60. Veja: 720 12 = 1080 18 = 1200 20 = 1800 30 = 3000 50 = 60. Dizemos, então, que as seqüências de números (720, 1080, 1200, 1800, 3000) e (12, 18, 20, 30, 50) são diretamente proporcionais e que o coefi ciente de proporcionalidade é 60. Chamando dois valores quaisquer da primeira grandeza de a′ e a′′os valores correspondentes na segunda grandeza de b′e b′′, podemos apresentar a proporção: a′ b′ = a′′ b′′ ou, alternando os extremos, obtemos: b ′′ b′ = a′′ a′ Ou seja: Em uma empresa, que obedece a essas normas, foi construída a seguinte tabela: Filial Filial A Filial B Filial C Filial D Matriz Número de funcionários 12 18 20 30 50 Quantidade de água (litros) 720 1080 1200 1800 3000 Exemplo 19 16 Matemática fi nanceira A01 As razões formadas pelos elementos correspondentes de duas sequências diretamente proporcionais são todas iguais a um mesmo número e esse número é chamado de coefi ciente de proporcionalidade. Números inversamente proporcionais Em um serviço de entregas, um veículo de uma transportadora percorre certa distância em 6 horas, a uma velocidade média de 40 km/h. Se sua velocidade média aumentasse para 80 km/h, o tempo que se levaria para percorrer a mesma distância seria reduzido para 3 horas. Ou seja: Velocidade média (km/h) 40 80 aumenta Tempo de percurso (h) 6 3 diminui Aumentando em duas vezes a velocidade média, o tempo gasto para fazer o mesmo percurso diminui, sendo reduzido à metade. Enquanto uma grandeza aumenta, a outra diminui, ou seja, as grandezas variam em sentido contrário. As grandezas velocidade e tempo são grandezas inversamente proporcionais. Qual é o coefi ciente de proporcionalidade entre as sequências diretamente proporcionais (5, 8, 12) e (40, 64, 96)? Como 5 40 = 8 64 = 12 96 = 1 8 , temos que o coefi ciente de proporcionalidade é 1 8 . Exemplo 20 Exemplo 21 Exemplo 22 17 Matemática fi nanceira A01 As sequências (40, 80) e (6, 3) são inversamente proporcionais. Nesse caso, a primeira sequência é diretamente proporcional aos inversos dos elementos correspondentes na segunda sequência. Ou seja, as sequências (40, 80) e ( 1 6 , 1 3 ) ) são diretamente proporcionais. Assim: 40 1 6 = 80 1 3 Aplicando a propriedade fundamental das proporções, temos: 40 · 1 3 = 80 · 1 6 A proporção formada (já simplifi cada) é 40 3 = 80 6 . Qual o coefi ciente de proporcionalidade entre as sequências de números inversamente proporcionais (1, 2, 5) e (20, 10, 4)? Como as seqüências são inversamente proporcionais, temos que: 1 1 20 = 2 1 10 = 5 1 4 ⇒ 1 · 20 1 = 2 · 10 1 = 5 · 4 1 = 20 Logo, o coeficiente de proporcionalidade é 20. Sabendo que as sequências (m, –4, 1) e (2, n, 4) são inversamente proporcionais, determine os valores de m e n. Considerando as seqüências inversamente proporcionais, temos: m 1 2 = −4 1 n = 1 1 4 . A última razão dessa proporção múltipla é 1 1 4 = 1 · 4 1 = 4, que é também o coefi ciente de proporcionalidade. Exemplo 23 18 Matemática fi nanceira A01 Igualando cada razão ao coefi ciente de proporcionalidade, temos: m 1 2 = 4 ⇒ m · 2 1 = 4 ⇒ 2m = 4⇒ m = 2 −4 1 n = 4⇒ −4 · n 1 = 4⇒ −4n = 4, que multiplicado por (–1), é igual a 4n = −4 ⇒ n = −1 Resposta: Os valores procurados são m = 2 e n = –1. Calcule o valor de a, b, x e y, sabendo que a sequência (12, 10, 20) é diretamente proporcional a série (a, b, 5) e inversamente proporcional a (x, 2, y). Pelas informações acima, temos que: 12 a = 10 b = 20 5 e 12 1 x = 10 1 2 = 20 1 y Números ao mesmo tempo diretamente proporcionais a uns e inversamente proporcionais a outros números Considere X uma grandeza proporcional à grandeza A e, ao mesmo tempo, inversamente proporcional à grandeza C. Se x, a e c são valores correspondentes dessas grandezas, existe uma constante k, diferente de zero, que é o coefi ciente de proporcionalidade, tal que: x a · 1 c = k ⇒ x = ka · 1 c ou x = k · a c Então, sendo x 1 , a 1 , c 1 e x 2 , a 2 , c 2 valores correspondentes das grandezas X, A e C, temos:x1 = k · a1 c1 e x2 = k · a2 c2 A razão entre esses valores é x1 x2 = k · a1 c1 k · a2 c2 ⇒ x1 x2 = a1 c1 a2 c2 ou x1 x2 = a1 a2 · c2 c1 3Praticando... (I) (II) 19 Matemática fi nanceira A01 Desenvolvendo a primeira dessas proporções, temos: 12 a = 10 b = 20 5 = 4 1 = 4 Assim: 12 a = 4 ⇒ 4a = 12 ⇒ a = 3 e 10 b = 4 ⇒ 4b = 10 ⇒ b = 10 4 ⇒ b = 5 2 Desenvolvendo a segunda proporção 12 1 x = 10 1 2 = 20 1 y , temos: 12 1 x = 10 1 2 = 20 1 y ⇒ 12x 1 = 20 1 = 20y 1 Igualando duas a duas as razões dessa última proporção, obtemos: (I) 12x 1 = 20 1 ⇒ 12x = 20 ⇒ x = 20 12 ⇒ x = 5 3 (II) 20 1 = 20y 1 ⇒ 20y = 20 ⇒ y = 20 20 ⇒ y = 1 Resposta: Os valores procurados são a = 3, b = 5 2 , x = 5 3 e y = 1 1. Indique se são diretamente proporcionais ou inversamente proporcionais as sequências de números: a) (3, 5, 9) e ( 1 15 , 1 9 , 1 5 ) b) (40, 80, 16) e (2, 1, 5) 2. Determine o valor de m, n, p e r, sabendo que a série de números (9, 15, 27) é diretamente proporcional à série (m, n, 9) e inversamente proporcional à série (3, p, r). Exemplo 24 20 Matemática fi nanceira A01 Divisão proporcional e regra de sociedade Agora, vamos pensar um pouco sobre a situação que encontramos no início desta aula? José e Jorge são dois sócios. Eles investiram os capitais de R$ 3.000,00 e R$ 5.000,00, respectivamente, num empreendimento. No dia do balanço anual, após 10 meses de sociedade, ao repartirem o lucro, Jorge obteve R$ 600,00 a mais que o primeiro. De quanto foi o lucro total dessa sociedade nesse período?”. Investimento (R$) Lucro (R$) José 3.000 x Jorge 5.000 x + 600 A razão entre as quantias investidas deve ser igual à razão entre os lucros, ou seja, 3.000 5.000 = x x + 600 , ou após a simplifi cação da primeira razão, temos 3 5 = x x + 600 , onde o produto dos meios é igual a 5·x e o produto dos extremos: 3 · (x + 600) = 3x + 1.800. Aplicando a propriedade fundamental das proporções, temos: 5 · x = 3 · (x + 600) ⇒ 5x = 3x + 1.800 ⇒ 5x− 3x = 1.800 ⇒ 2x = 1.800 x = 1.800÷ 2 ⇒ x = 900 Para descobrir o valor que cada um dos sócios recebeu, substituímos o valor de x por 900 e encontramos que o lucro de José foi de R$ 900,00 e o lucro de Jorge, R$ 1.500,00. Essa situação se refere a uma divisão de um número (lucro) em partes diretamente proporcionais a vários outros (ato de criação da sociedade). Divisão em partes diretamente proporcionais Dividir um número em partes diretamente proporcionais a vários outros é decompor esse número em partes proporcionais a esses números. Exemplo 25 Exemplo 26 21 Matemática fi nanceira A01 Vejamos mais um exemplo: Para a realização de um serviço de pintura, foram contratados dois funcionários. Sabendo que um pintor trabalhou 8 horas e outro trabalhou apenas 6 horas, e que, pelo serviço, foram pagos R$ 280,00, calcule o valor que cada um recebeu. Remuneração do primeiro pintor: x Remuneração do segundo pintor: y Soma das partes: x +y = 280 Quando dividimos R$ 280,00 em partes proporcionais ao tempo de trabalho de cada pintor, temos: x 8 = y 6 , que pode ser transformada na proporção: x y = 8 6 . Podemos dizer que: x + y x = 8 + 6 8 ⇒ 280 x = 14 8 e x + y y = 8 + 6 6 ⇒ 280 y = 14 6 . Pela propriedade fundamental das proporções, temos: 14 · x = 280 · 8 ⇒ 14x = 2.240 ⇒ x = 2.240÷ 14 ⇒ x = 160 14 · y = 280 · 6 ⇒ 14y = 1.680 ⇒ y = 1.680÷ 14 ⇒ y = 120 Resposta: Um pintor recebeu R$ 160,00 e o outro recebeu R$ 120,00. Um número também pode ser dividido em partes inversamente proporcionais a vários outros. Divisão em partes inversamente proporcionais Quando um número é dividido em partes inversamente proporcionais, dizemos que esse número é diretamente proporcional aos inversos dessas partes, como você pode observar no exemplo a seguir: Divida o número 540 em partes inversamente proporcionais 1 4 , 1 6 e 1 8 . Podemos nomear as partes de x, y e z, e afi rmar que: x 4 = y 6 = z 8 = x + y + z 4 + 6 + 8 . Exemplo 27 22 Matemática fi nanceira A01 Divisão proporcional composta Um número pode ser dividido ao mesmo tempo em partes diretamente proporcionais a alguns números e em partes inversamente proporcionais a outros. y 6 = 540 18 ⇒ 18 · y = 3.240 ⇒ 18y = 3.240 ⇒ y = 3.240÷ 18 ⇒ y = 180 z 8 = 540 18 ⇒ 18 · z = 4.320 ⇒ 18z = 4.320 ⇒ z = 4.320÷ 18 ⇒ z = 240 x 4 = 540 18 ⇒ 18 · x = 2.160 ⇒ 18x = 2.160 ⇒ x = 2.160÷ 18 ⇒ x = 120 A soma x + y + z = 540 e 4 + 6 + 8 = 18. Assim: Resposta: As partes de 540 que são inversamente proporcionais a 1 4 , 1 6 e 1 8 são120, 180 e 240. Divida o número 392 em partes diretamente proporcionais a 4, 3 e 2 e, ao mesmo tempo, em partes inversamente proporcionais a 1 7 , 1 5 e 1 3 . Nesse caso, as partes de 392 (que chamaremos de m, n e p), são diretamente proporcionais aos produtos 4 · 11 7 , 3 · 11 5 , 2 · 11 3 , ou seja, diretamente proporcionais a 28, 15 e 6. Assim: m 28 = n 15 = p 6 = m + n + p 49 = 392 49 = 8. Logo: m 28 = 8 ⇒ m = 28 · 8 ⇒ m = 224 n 15 = 8 ⇒ n = 15 · 8 ⇒ n = 120 p 6 = 8 ⇒ p = 6 · 8 ⇒ p = 48 Resposta: Os valores procurados são m = 224, n = 120 e p = 48. 4Praticando... 23 Matemática fi nanceira A01 1. Três amigas compraram, em sociedade, um terreno de R$ 10.000,00. Ana pagou R$ 5.000,00; Paula, R$ 3.000,00, e Renata, R$ 2.000,00. Algum tempo depois, elas venderam o terreno por R$ 30.000,00. Quanto recebeu cada uma das amigas pela venda do terreno? 2. Três irmãos, de 8, 12 e 28 anos, receberam uma herança para ser dividida entre eles em partes diretamente proporcionais às suas idades. 3. Uma empresa, em um determinado mês, contratou três funcionários provisórios que foram remunerados com uma verba de R$ 5.200,00, dividida em partes inversamente proporcionais ao número de faltas de cada um. Nesse período, o primeiro funcionário faltou 2 dias; o segundo, 3 dias e o terceiro, 4 dias. Ao fi nal do mês, quanto recebeu cada um desses funcionários? 4. Divida 3.500 em partes diretamente proporcionais a 15 2 , 6, e 4 e, ao mesmo tempo, inversamente proporcionais a 3 2 , 2 e 2. Uma aplicação da divisão proporcional: a regra de sociedade Regra de sociedade é uma forma de aplicação de divisão proporcional utilizada para a divisão de lucro ou prejuízo entre componentes de uma sociedade. Essa divisão tem como base o capital investido e o período de tempo em que esses capitais foram investidos na sociedade. São quatro os casos de regra de sociedade. Vejamos as características de cada um deles: 1º. Caso: Capitais iguais e períodos de tempos iguais Nesse caso, basta dividir igualmente entre os sócios o lucro (ou prejuízo) do período. 5Praticando... 24 Matemática fi nanceira A01 2º. Caso: Capitais iguais e períodos de tempo diferentes Como todos os sócios entraram na sociedade com a mesma quantia em dinheiro, basta dividir o lucro (ou prejuízo) em partes diretamente proporcionais ao tempo de sociedade de cada um. 3º. Caso: Capitais diferentes e períodos de tempo iguais Como todos os sócios têm o mesmo tempo de sociedade, o lucro (ou prejuízo) é dividido em partes diretamente proporcionais ao capital investido por cada um dos sócios. 4º. Caso: Capitais diferentes e períodos de tempo diferentes Nesse caso, dividimos o lucro (ou prejuízo) em partes diretamente proporcionais ao produto de cada capital investido pelo respectivo tempo de investimento. 1. Três sóciosconstituíram sociedade e no dia em que iniciaram esse negócio a soma do capital investido foi de R$ 30.000,00. No dia em que apuraram os ganhos dessa sociedade, coube ao primeiro sócio a metade do que o segundo sócio recebeu, e ao terceiro sócio, o triplo do que recebeu o primeiro. Qual foi o capital inicial de cada um desses sócios? 2. Pedro e Maria montaram uma sorveteria, entrando cada um, na mesma época, com R$ 2.500,00. No dia do balanço anual, foi apurado um lucro de R$ 6.000,00. Quanto deve receber cada um dos sócios? 3. Duas amigas constituíram sociedade com os capitais de R$ 2.000,00 e R$ 3.000,00. Na divisão dos lucros, a segunda recebeu R$ 7.500,00 a mais que a primeira. De quanto foi o lucro total dessa sociedade? Agora, se você já resolveu todas as atividades anteriores e não tem mais dúvida, que tal resolver mais alguns exercícios? Ex er cí ci os 25 Matemática fi nanceira A01 1. Estabeleça uma correspondência entre os números que se encontram em cada item da coluna à esquerda e a razão entre esses números, em cada item da coluna à direita. (a) 12 e 36 ( ) 12:9 (b) 60 e 15 ( ) 11 para 4 (c) 3 e 2,25 ( ) 5:4 (d) 1,05 e 3,5 ( ) 4 para 1 (e) 5 1 2 e 2 ( ) 1 4 (f) 4 e 3 1 5 ( ) 3 10 2. Verifi que se a razão 10 25 é igual à razão 2 10 . 3. Calcule a razão entre as seguintes grandezas: a) 15 m e 12 cm b) 20 dam e 3 km c) 1g e 5 kg d) 2 km e 0,5 m3 4. Calcule o valor de x na proporção x 5 = 2− x 3 . 5. Escreva a proporção cujas razões são iguais a 5 para 7 e cujos consequentes sejam 3 e 16. 6. Calcule x e y, sabendo que x + y = 300 e x y = 9 11 . 7. Complete a série B, no quadro abaixo, sabendo que as séries A e B são diretamente proporcionais e o coefi ciente de proporcionalidade é 1 4 . A B 4 6 12 8. Em uma determinada sociedade, quatro sócios investiram R$ 4.200,00, R$ 3.800,00, R$ 9.500,00 e R$7.500,00. Ao primeiro sócio, no rateio do lucro, coube o valor de R$ 13.000,00. Qual foi o lucro recebido por cada um dos sócios? 26 Matemática fi nanceira A01 Nesta aula, vimos os conceitos de razões e proporções, bem como os seus elementos e propriedades. Também vimos os conceitos de números proporcionais e de divisão proporcional e uma aplicação de divisão proporcional: a regra de sociedade. 1. Escreva o conceito de razão. 2. Dê um exemplo de razão e indique o antecedente e o consequente. 3. Construa uma proporção que tenha coefi ciente de proporcionalidade 0,5. 4. Como você classifi ca as grandezas número de dias gastos e o número de operários empregados para a construção de uma casa: diretamente proporcionais ou inversamente proporcionais? Por quê? 5. Dê um exemplo de duas séries de números diretamente proporcionais e um exemplo de duas séries de números inversamente proporcionais. 6. Marque V (se verdadeira) ou F (se falsa) cada uma das seguintes afi rmativas: a) ( ) Uma fração é diretamente proporcional a seu numerador. b) ( ) Uma fração é diretamente proporcional a seu denominador. c) ( ) A série (4, 16 e 32) é diretamente proporcional a série (12, 48 e 64). 7. Uma sociedade foi formada por 3 amigos. Encontre o valor investido por cada um dos sócios, sabendo que no dia do rateio dos ganhos, o lucro total foi de R$ 50.000,00. Atenção! Se você sentiu difi culdade na resolução de alguma atividade ou exercício, releia este fascículo e procure refazer seus cálculos. 27 Matemática fi nanceira A01 Para consulta Razão: Razão entre dois números a e b é o quociente a b ou a : b, onde b �= 0. Chamamos a de antecedente e b de consequente da razão. Proporção: Se a, b, c e d ∈ �∗ dizemos que a b = c d é uma proporção. Leitura: a está para b assim como c está para d. Termos da proporção: extremos (a e d) e meios (b e c). Propriedade fundamental: a, b, c e d ∈ �∗ e a b = c d ⇒ a b · bd = c d · bd ⇒ a · d = b · c . Proporções múltiplas: a b = c d = . . . = m n (onde a, b, c,..., n ∈ �∗ ). Propriedade fundamental das proporções múltiplas: a b = c d = . . . = m n ⇒ a + c + . . . + m b + d + . . . + n = k Outras propriedades das proporções: I) a + c b + d = a c ou a + c b + d = c d II) a− c b− d = a b ou a− c b− d = c d III) a + b a = c + d c ou a− b a = c− d c IV) a + b b = c + d d ou a− b b = c− d d Regra de sociedade 1º. Caso - Capitais iguais e períodos de tempos iguais: dividir igualmente entre os sócios o lucro (ou prejuízo) do período. 2º. Caso - Capitais iguais e períodos de tempo diferentes: dividir o lucro (ou prejuízo) em partes diretamente proporcionais ao tempo de sociedade de cada um. 3º. Caso - Capitais diferentes e períodos de tempo iguais: dividir o lucro (ou prejuízo) em partes diretamente proporcionais ao capital investido por cada sócio. 4º. Caso - Capitais diferentes e períodos de tempo diferentes: dividir o lucro (ou prejuízo) em partes diretamente proporcionais aos produtos (capital investido)x(tempo de investimento) de cada sócio. Anotações 28 Matemática fi nanceira A01 Referências CRESPO, Antônio Arnot. Matemática comercial e fi nanceira fácil. 11. ed. São Paulo: Saraiva, 1996. MERCHEDE, Alberto. Matemática fi nanceira para concursos: mais de 1.500 aplicações. São Paulo: Atlas, 2003.
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