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Produtos Notáveis Larissa Anne Batista Unidade de Apoio ao Cálculo Profa. Dra. Juliana Cespedes 1 Produtos Notáveis Ao fazermos operações algébricas, notamos que alguns polinômios aparecem com muita frequência. Conhecer esses polinômios e saber simplificá-los reduz o tempo de resolução de problemas, facilita os cálculos e melhora o aprendizado. Esses polinômios são chamados de Produtos Notáveis. Os produtos notáveis mais utilizados são: i) O quadrado da soma de dois termos: (a+ b)2 = a2 + 2ab+ b2 Para encontrar essa solução, utilizamos as propriedades distributiva e co- mutativa da multiplicação: (a+ b)2 = ( −−−−−−−−→−−−−−→ a+ b)(a+ b) propriedade distributiva = a2 + ab+ ba+ b2 propriedade comutativa = a2 + ab+ ab+ b2 = a2 + 2ab+ b2 Podemos dizer: O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, mais duas vezes o produto do primeiro termo pelo segundo, mais o quadrado do segundo termo. Exemplo 1 (x+ 3y)2 = x2 + 2x3y + (3y)2 = x2 + 6xy + 9y2 Exemplo 2 (a5 + 2bc)2 = (a5)2 + 2a52bc+ (2bc)2 = a10 + 4a5bc+ 4b2c2 1 ii) O quadrado da diferença de dois termos: (a− b)2 = a2 − 2ab+ b2 O raciocínio para chegar ao resultado é similar ao caso anterior, agora só precisamos prestar atenção no sinal. (a− b)2 = (a− b)(a− b) = a2 − ab− ba+ b2 = a2 − ab− ab+ b2 (1) = a2 − 2ab+ b2 Podemos dizer: O quadrado da diferença de dois termos é igual ao qua- drado do primeiro termo, menos duas vezes o produto do primeiro termo pelo segundo, mais o quadrado do segundo termo. Exemplo 3 (7x− 4)2 = (7x)2 − 2 ∗ 7x ∗ 4 + (4)2 = 49x2 + 56x+ 16 Exemplo 4 (x3 − xy)2 = (x3)2 − 2x3xy + (xy)2 = x6 − 2x4y + x2y2 ii) Diferença de quadrados: (a+ b)(a− b) = a2 − b2 Seguindo a lógica anterior, temos: (a+ b)(a− b) = a2 − ab+ ba− b2 = a2 − b2 (2) Podemos dizer: O produto da soma pela diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, menos o quadrado do segundo termo. Exemplo 5 (3a+ x)(3a− x) = (3a)2 − x2 = 9a2 − x2 Exemplo 6 ( b3 + 3c 5 )( b3 − 3c 5 ) = (b3)2 − ( 3c 5 )2 = b6 − 9c 2 25 2 1.1 Exercícios Utilizando produtos notáveis, calcule: • (7x+ 1)2 • ( 2m+ 3 4 )2 • (6a− b)2 • (p 5 − 2h )2 • (2x3 + 3y2)(2x3 − 3y2) • (a4x2 − a2x4)(a4x2 + a2x4) 2 Fatoração de Polinômios Todos os termos de um polinômio têm um fator comum, podemos colocá-lo em evidência. A forma fatorada é o produto do fator comum pelo polinômio que se obtém dividindo-se cada termo do polinômio dado pelo fator comum. • Diferença de quadrados Em produtos notáveis aprendemos que (a + b)(a − b) = a2 − b2. O que faremos agora é fatorar a2 − b2. O primeiro passo é encontrar as raízes dos termos e depois montar a soma e a diferença, vejamos: Exemplo 7 Fatore o binômio 64x2 − 25y8. Para encontrar as raízes, devemos calcular: √ 64x2 = 8x e √ 25y8 = 5y4. Agora basta montar a soma e diferença: 64x2 − 25y8 = (8x+ 5y4)(8x− 5y4) (3) Exemplo 8 Fatore o binômio 81− 0, 49k6. Para encontrar as raízes, devemos calcular: √ 81 = 9 e √ 0, 49k6 = 0, 7k3. Agora basta montar a soma e diferença: 81− 0, 49k6 = (9 + 0, 7k4)(9− 0, 7k4) (4) • Trinômio Quadrado Perfeito Um trinômio será quadrado perfeito quando possuir dois de seus três ter- mos quadrados e o terceiro sendo igual ao dobro do produto entre as raízes quadradas dos termos quadrados, ou seja, x2 + 2xy + y2 é um trinômio quadrado perfeito, pois possui dois termos quadrados x2 e y2 e o terceiro pode ser escrito por: 2 √ x2 √ y2 = 2xy. O mesmo vale para x2− 2xy+ y2. Logo, podemos escrever: x2+2xy+y2 = (x+y)2 e x2−2xy+y2 = (x−y)2. 3 Exemplo 9 Se possível, fatore o polinômio 4m2 − 12mn2 + 9n4. Dois termos quadrados: √ 4m2 = 2m e √ 9n4 = 3n2. Terceiro termo: 2 √ 4m2 √ 9n4 = 12mn2 Portanto é um trinômio quadrado perfeito e 4m2 − 12mn2 + 9n4 = (2m+ 3n2)2 (5) Exemplo 10 Se possível, fatore o polinômio 36− 132p6n + 121p12n. Dois termos quadrados: √ 36 = 6 e √ 121p12n = 11p6n. Terceiro termo: 2 √ 36 √ 121p12n = 132p6n Portanto é um trinômio quadrado perfeito e 36− 132p6n + 121p12n = (6− 11p6n)2 (6) 3 Referências http://www.infoescola.com/matematica/produtos-notaveis/ http://www.cesumar.br/lyceump/aonline/ nivelamento/ material/apostila_ nivelamento _ cal.pdf 4
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