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1 ACADÊMICO_______________________________________________________ 2 REVISÃO - PRÉ-CÁLCULO 1 – Conjuntos numéricos N = Naturais = {0,1,2,3,4,5,6,.......} Z = Inteiros = {....-3,-2,-1,0,1,2,3.........} Q = Racionais = {todo número na forma q p , com p e q Z e q 0} I = Irracionais = {todo número que não é possível escrever na forma q p } R = Reais = Q I C = complexos = Reais e imaginários 2 – Potenciação Definição: Consideremos um número real a e um número natural n, com n 0. A expressão na , denominada potência, representa um produto de n fatores iguais ao número real a. fatoresn n aaaaaaa ................... Ex: 81 1 3 1 . 3 1 . 3 1 . 3 1 3 1 )2 1255.5.55)1 4 4 3 3 fatores fatores Na potência na , temos EXPOENTEsechamannúmeroo BASEsechamaanúmeroo Resolvendo: a) 32 b) 39 c) 7253 1222.5 Propriedades de potência: Observe a multiplicação: 53853 853 101010.10: 1010.10.10.10.10.10.10.1010.10.10.10.10.10.10.1010.10)1 então 3 Como o fato ocorre sempre quando temos uma multiplicação com potências de mesma base, isso nos permite escrever a seguinte propriedade: Dado um número real a, não-nulo, e sendo m e n números naturais, então nmnm aaa . Observe a divisão: 46246 2 4 6 46 101010:10: 1010.10 10.10.10.10 10.10.10.10.10.10 10 10 10:10)1 então Como o fato ocorre sempre quando temos uma divisão com potências de mesma base, podemos estabelecer a seguinte propriedade: Dado um número real a, não-nulo, e sendo m e n números naturais, então nmnm aaa : Observe a potência: 2.4824 8444424 101010: 101010.1010)1 então Como o fato se repete sempre que temos uma potência de outra potência, podemos escrever a seguinte propriedade: Dado um número real a, não-nulo, e sendo m e n números naturais, então nmnm aa . Considere as expressões: 222 7.27.7.2.27.2.7.27.2.7.27.2)1 2 22 7 2 7.7 2.2 7 2 . 7 2 7 2 )2 Isso nos permite escrever: Dada a potência n n b a ouba . , sendo a e b números reais não-nulos e n um número natural diferente de zero, temos nnn baba .. ou n nn b a b a OBS* 63.232 101010 enquanto que 82.2.22 101010 3 4 Resolvendo: a) 1720 7:7 b) se x = 322 , y = 322 e z = 232 , c) simplifique a expressão calcule x.y.z 2 5 4 10 1000.001,0 Expoente zero: Considere 110: 101010:10 110000:1000010:10 0 04444 44 então ou Para todo número real a, com a 0, temos 10 a Expoente inteiro negativo: Considere 10 1 10: 10 1 10.10.10.10 10.10.10 10 10 101010:10 1 4 3 14343 então ou Para todo número real a, com a 0, temos a a 11 Exercícios 1 – Transforme numa só potência com expoente inteiro e positivo: 27 41 54 432 431010 59 53 3:3) 5) 6:6) 8.8.8.8) 2.2.2.2) 10.10.10) 8.8) g f e d c b a 4 1 20 13 26 9 6 2 2 ) 6) 7:7) 10) 10 10 ) l k j i h 5 2 – Sendo x um número real não-nulo, escreva cada uma das expressões na sua forma mais simples e com expoente inteiro positivo: 1 5 9 1953221 3 2 4 . )...).)) x xx dxxxxcxxb x x a yy 3 – Simplifique a expressão 41 843 10.10.12 10.10.10.12 4- Qual é o valor da expressão bababa bababa ..... ..... 1123 214212 quando a = 310 e b = 10 -2 5 – Calcule o valor de cada uma das seguintes expressões: 2 1 11 2 1 22 ) a 2 22 2.3 3.22.3 ) b 6 – Calcule o valor de m, sabendo que 001,0 1000.01,0.00001,0 2 m Respostas 52 123 945 2 2 1 )1) 7 1 ) 10 1 ) 10 1 )3)5) 6 1 )1) 2 1 )10) 8 1 ) )1 lkJ ihgfedcba 3 26 18 ) 1 ) 1 )) )2 xd x c x bxa 610)3 910 1 )4 19)4))5 ba 310 1 )6 3 – Radiciação Definição: Quando o número real a é positivo (a > 0) e n é um número natural par diferente de zero, a expressão n a é igual ao número real positivo b, tal que abn . índice n a radicando 6 Ex 82,28)3 813,381)2 255,525)1 33 44 2 pois pois pois Potência com expoente racional A expressão nma , com ,00,,, nmNnNmRa que representa uma potência com expoente fracionário, pode ser escrita na forma n ma , ou seja: Toda potência com expoente fracionário pode ser escrita na forma de radical, ou seja, n mnm aa .Ex : 5 252 1010 Todo radical pode ser escrito na forma de uma potência com expoente fracionário, ou seja, nmn m aa . Ex: 2155 Resolvendo 2 5 3 2 75,03 1 927)316)2125)1 Propriedades dos radicais 1ª) 1,, neNnRacomaa n n 2ª) nemdecomumdivisorpepcomaa pn pmn m 0, : : 3ª) 11,,,, . penNpNnRacomaa pnn p 4ª) 1,, .. neNnRbRacom b a b a ebaba n n nnnn Resolvendo 3 2256 10)3243)2729)1 7 Adição ou subtração de radicais Somente para radicais com termos semelhantes, então soma-se ou subtrai-se os coeficientes Multiplicação ou divisão com radicais Somente para radicais com o mesmo índice Resolvendo 212.2)2458200500)1 Multiplicação ou divisão com índices diferentes Se os índices forem diferentes para a multiplicação ou divisão devemos reduzir ao mesmo índice, através do mmc. Ex 6666 26 33 1084.272.32.3 Racionalizando denominadores de uma expressão fracionária Não é convenientetermos numa expressão fracionária um número irracional no denominador, então devemos racionalizar a expressão para eliminarmos este irracional , multiplicando a expressão toda ( numerador e denominador) pelo conjugado do denominador. Ex. 2 35 35 35 . 35 1 )2 3 3 3 3 . 3 1 )1 Exercícios 1 – Calcule a expressão 3 4 23 1 4 1 82816 2 – Calcule o valor da soma 03221 252749 8 3 – Se 4 1 2 1 814A , determine A -1 4 – Determine y sabendo que y = 212132 41627 5 – Escreva na forma de uma só potência com expoente fracionário 3 4 63 2 ... y x y x y x y x 6 – Um determinado número real x é expresso por 25,05,02,0 812532 e um número y é expresso por 2122 68 . Determine o valor da razão y x 7 – Se 3 4096x e 3 3 512y , determine o valor de x + y 8 – Calcule 481275 9 – Se 33 1 33 1 A , qual é o valor de A? 10 – qual o resultado da multiplicação 2 332 . 2 332 11 – Determine a diferença 83 1 83 1 12 – A soma 204512551080 é igual a? 13 – Simplificando a expressão 3 32322 , encontramos: Respostas 1) 16 2)17 3) 5 1 4) 3 5) 3 8 y x 6) 5 2 7) 4 8) 33 9)1 10) 2 23 11) 24 12) 54 13) 6 9 4 – Polinômios Adição e subtração Considere 2222 3 2222 2 2222 1 97538,73 yyxxPeyyxxPyyxxP Calcule P1 + P2 –P3 Multiplicação Calcule: 332 4)23.2)3.2) cbcyxyxbxyxa Divisão Calcule: 1:7524)4:482012) 23433425 xxxxbabbababaa 32:17692) 2234 xxxxxxc 10 Exercícios 1)Qual a forma mais simples de escrever cada um dos seguintes polinômios 22 222 23.23..) .) 2.) 2.) yxyxyxyxyxd cbcbabacbac yxayxayxb axxaaxa 2 – Supondo que baabCebaBxabA ., , qual é o polinômio que representa A.B - C 3 – Qual a forma mais simples de representar o polinômio axaxaxaxx 536323 4 – Escreva na forma mais simples os polinômios abaixo: aaaaaaad caxcbaxabxc aaaaab yxyyxxa 323) 2212) 3237) 323) 2322 22 5 – Determine o quociente 32:1519124 23 xxxx 6 – Se você dividir 316692 234 xxxx por 32 2 xx , você obtém um polinômio Q. Determine Q e calcule o seu valor numérico para x = 5 7 – Se 1231123 323 xxxxP , determine o quociente de P pelo polinômio -x + 1 8 – Determine o quociente de: 428) 122) 416) 11) 23 445 24 3 xxporxd xporxxxc xporxb xporxa 9 – Sabe-se que o polinômio 312134 24 xxx é divisível por 132 2 xx . Determine o quociente 10 – O resto da divisão do polinômio 12 23 xxx por 12 xx é o polinômio R. qual é o valor numérico de R quando x = 1 11 Respostas 1) 222222224 55))323)2) xyyxdcabbcacayyxyxbaxaxa 2) –ax + bx 3) 253 aax 4) 232322 78)2)524)2) aadabxcaabyxxa 5) 532 2 xx 6) 1;152 xx 7) 2x – 4 8) 2)2)4)1) 22 xdxcxbxxa 9) 332 2 xx 10) -1 5 – Produtos notáveis No cálculo algébrico, alguns produtos aparecem com freqüência e têm uma importância muito grande. Entre esses produtos, destacamos: 5.1 – Produto da soma pela diferença de dois termos Consideremos o produto yxyx . , que representa o produto da soma pela diferença de dois termos. Desenvolvendo algebricamente esta expressão temos: quadradosdoisdediferençadiferençapelasomadaproduto yxyxyxyxyxyx 2222. Então: (x + y).(x – y) = (x2 – y2) termosegundodoquadradotermoprimeirodoquadradotermosdosdiferençatermosdossoma yxyxyx 22. REGRA PRÁTICA: O produto da soma pela diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo menos o quadrado do segundo termo 5.2 – Quadrado da soma de dois termos Vamos considerar a expressão 2. yxyxyx , que representa o quadrado da soma de dois termos Desenvolvendo algebricamente essa expressão, temos: 22222 2. yxyxyxyxyxyxyxyx 12 Geometricamente podemos obter a mesma igualdade. O mesmo quadrado pode ser construído conforme a figura 2 e sua área pode ser expressa pela soma das áreas das figuras que compõem o quadrado, ou seja 22 yxyxyx ou 22 2 yxyx Como as áreas das figuras 1 e 2 são iguais, podemos escrever a igualdade: (x + y) 2 = x 2 + 2xy + y 2 Então: termodoquadrado pelo doproduto ovezesduastermodoquadrado diferençapela somadaquadrado yxyxyx º2 2 º2º1 º1 22 2 REGRA PRÁTICA: O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo, mais duas vezes o produto do primeiro pelo segundo, mais o quadrado do segundo. O quadrado da figura 1, cujo lado mede (x + y) tem área expressa por (x + y) 2 13 5.3 – Quadrado da diferença de dois termos Vamos considerar a expressão 2. yxyxyx , que representa o quadrado da diferença de dois termos. Desenvolvendo algebricamente essa expressão, temos: 22222 2. yxyxyxyxyxyxyxyx Geometricamente podemos obter a mesma igualdade: Como o nosso problema consiste em determinar a área do quadrado menor, podemos escrever: 22 1 2222 1 22 1 4321 2 yxyxS yyxyyxyxS yyxyyxyxS SSSSS Como S1 = (x – y) 2 , podemos escrever a igualdade (x – y)2 = x2 – 2xy + y2 Então: termodoquadrado pelo doproduto ovezesduastermodoquadrado termosdois dediferença daquadrado yxyxyx º2 2 º2º1 º1 22 2 REGRA PRÁTICA: o quadrado da diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro, menos duas vezes o produto do primeiro pelo segundo mais o quadrado do segundo, Resolvendo 1)Sabe-se que x 2 + y 2 = 25 e que xy = 12. Nessas condições, qual é o valor da expressão 2yx 14 Exercícios 1)Um polinômio é expresso por 22 352 aa . Qual e a forma reduzida desse polinômio 2) simplifique a expressão 115151.1 2 aaaa 3) Escreva na forma mais simples o polinômio expresso por xyxyxyxy 21.11 2 4 – Qual a forma reduzida do polinômio expresso por 222222 23.33 baababba 5 – Simplifique nmnmnm .22 6 – A expressão 2222 212 aa é equivalente a? 7 – Qual a forma mais simples de escrever o polinômio expresso por 22.2434.34 yxyxyxyxyx 8 – Qual é o quociente e o resto da divisão de 23 112 xporx 9 – Dada a expressão 22 2yx , adicione a ela o polinômio yxyx 224 3 . Qual o polinômio que você vai obter? 10 – Quando dividimos 31x por x 2 + x obtemos como resto da divisão, qual polinômio? 11 – Sabe-se que x + y = 10 e que xy = 6. Nessas condições, determine o valor de x 2 + y 2 ( SUGESTÃO: eleve x + y ao quadrado) Respostas 1) 34145 2 aa 2) aa 56 2 3) 222 yx 4) 222 462 bbaa 5)3m 2 + mn 6) 55 4 a 7) 22 42 yxyx 8)quociente = 8x – 4 e resto = 6x + 5 9) 224 32 yyxx 10) x + 1 11) 88 15 6 – fatorando polinômios Fatorar é transformar em produto. Exemplo numérico Fatorar 150: 150 2 75 3 25 5 5 5 1 2 . 3 . 52 Estudaremos apenas os casos simples de fatoração de polinômios, de larga aplicação no cálculo algébrico. 6.1 – Fatoração pela colocação de um fator em evidência Quando todos os termos de um polinômio têm uma fator comum, podemos coloca-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 a) hb 22 b) bxax 1510 c) 345 2 yyy 6.2 – Fatorando por agrupamento a) 1052 hxhx b) 123 yyy 6.3 – Fatoração de um polinômio que representa a diferença de dois quadrados Vimos dos produtos notáveis que: (x + y).(x – y) = x2 – y2 , a expressão x 2 – y2 é chamada diferença de dois quadrados, enquanto a expressão (x + y).(x – y) é a sua forma fatorada. Na forma fatorada observamos que: 16 polinômiodotermodoquadradaraizyy polinômiodotermodoquadradaraizxx º2 º1 2 2 a)x 2 – 25 b) 222 4 1 yxa c) 367 2 a 6.4 – Fatoração do trinômio do quadrado perfeito Vimos dos produtos notáveis que: (x + y)2 = x2 + 2xy + y2 e (x – y)2 = x2 – 2xy + y2 As expressões x 2 + 2xy + y 2 e x 2 – 2xy + y2 são denominadas trinômios do quadrado perfeito, enquanto (x + y) 2 e (x – y)2 são suas formas fatoradas respectivamente. OBS* Nem todo trinômio é um quadrado perfeito a) verifique se o trinômio 22 2510 baba é quadrado perfeito Inicialmente, verificamos se dois termos do trinômio são quadrados, no caso, temos a 2 e 25b 2 . A seguir, determinamos a raiz quadrada de cada termo quadrado: aa 2 e bb 525 2 Finalmente, multiplicamos por 2 o produto das duas raízes: abba 105..2 , se o resultado for igual ao termo restante do trinômio dado, dizemos que o trinômio é quadrado perfeito, caso não, não temos trinômio do quadrado perfeito Então: fatoradaforma perfeito quadradodotrinômio bababa 222 52510 a) 22 4129 yxyx b) 11025 2 xx 17 6.5 – Fatorando a soma ou a diferença de dois cubos fatoradaforma cubosdois dediferença fatoradaformacubosdesoma yxyxyxyx yxyxyxyx 2233 2233 . . Exercícios 1) Dê a forma fatorada das expressões: ayayaye yyxd ananc xb yya 40200120) ) 2126) 100) 4914) 23 32 2 2 22 22 22 222 69) 1816) 66) 4) cbcbi ammah yxg zyxf 2 – Sabendo que x + a = 15 e x = 4, determine o valor numérico do polinômiox3 + ax2 3 – Sabe-se que ax2 + axy = 324 e x + y = 12.Nessas condições, determine o valor de ax 4 – Dado o polinômio x3 + xy2 + x2y + y3, determine o valor numérico do polinômio sabendo que x + y = 2,5 e x 2 + y 2 = 6,4 5 – Sabendo que m + n = 12,5 e m – n = 2, qual é o valor numérico do polinômio m2 – n 2 . 6- Escreva o polinômio 222222 xaxaaxxaaxx na sua forma mais simples, dando a seguir a sua forma fatorada. 7- Escreva na forma reduzida o polinômio 2222 2 xaxxaxa e, a seguir, fatore o polinômio. 8 – Sabe-se que x + y = 13 e x – y = 10. Nessas condições, determine o valor numérico da expressão 2222 22 yxyxyxyx Respostas 1) 222 )216)1010)7) yxydnacxxbya 22222 3)14)6)22)15340) cbiamhyxgzxyzxyfyyaye 2) 240 3) 27 4) 16 5) 25 6) axax 22 7) 22xa 8) 269 18 7 – Simplificação de fração algébrica Para simplificar frações algébricas, usamos a fatoração, para transformar em produto. 22 22 2 22 2 ) 2 2 )) ca caca c abbx xa b yxy yx a Exercícios 1) Simplifique 2 2 22 35 23 22 33 99 ) ) 153 55 ) ) ) yxy xyx e yxynxn nn d y xyxy c nmm nm b aab cbc a 4 32 22 33 43 22 2 2 2 4 224 ) ) 1 ) 63 44 ) ) x xxx j cbabcca ba i baa ba h x xx g xyx axx f Respostas: 1) 2 3 3 2 2 2 )) 1 ) 3 2 )) 3 )) 3 1 ))) x x j c ba i a ab h x g yx ax f y x e yx n d x c m nm b a c a 8 – Funções Aqui nos interessa a construção do gráfico das funções 8.1 – Função de 1º grau Uma pessoa vai escolher um plano de saúde entre duas opções: A e B 19 O plano A cobra R$ 100,00 de inscrição e R$ 50,00 por consulta num certo período. O plano B cobra R$ 180,00 de inscrição e R$ 40,00 por consulta no mesmo período. O gasto total de cada plano é dado em função do número x de consultas. Determine: a)A equação da função correspondente a cada plano b)Faça o gráfico dos dois planos no mesmo sistema cartesiano 8.2 – função do 2º grau Os diretores de um centro esportivo desejam cercar uma quadra de basquete retangular e o espaço em volta dela com tela de alambrado. Tendo recebido 200 m de tela, os diretores desejam saber quais devem ser as dimensões do terreno a cercar com tela para que a área seja a maior possível. 20 8.3 – Função modular Denomina-se função modular f, de R em R+, tal que f(x) = | x | , ou seja: 0, 0, xparax xparax xf Faça o gráfico da função 2 xxf 8.4 – função exponencial Denomina-se função exponencial f, de R em R+, tal que xaxf , com a > 0 e a ≠ 1 Faça o gráfico das funções: a) x x xfbxf 3 1 )2 8.5 – função logarítmica Denomina-se função logarítmica f, de * R em R, tal que xxfouxxf ea lnlog Com a > 0 e a ≠ 1 e x > 0. Faça o gráfico das funções: a) xxfbxxf 2 12 log)log 21 9 – Trigonometria na circunferência 9.1 – Ciclo trigonométrico É uma circunferência orientada de raio unitário, centrada na origem dos eixos de um plano cartesiano ortogonal. Existem dois sentidos de marcação dos arcos no ciclo: o sentido positivo, chamado de anti-horário, que se dá a partir da origem dos arcos até o lado terminal do ângulo correspondente ao arco; e o sentido negativo, ou horário, que se dá no sentido contrário ao anterior 9.2 – Medidas de arcos e ângulos 9.2.1 – Grau Medida de um arco que corresponde a 1/360 do arco completo da circunferência na qual estamos medindo o arco. 9.2.2 – Radiano Medida de um arco que tem o mesmo comprimento que o raio da circunferência na qual estamos medindo o arco. Assim o arco tomado como unidade tem comprimento igual ao comprimento do raio ou 1 radiano, que denotaremos por 1 rad. 9.2.3 – Arcos de uma volta Se AB é o arco correspondente à volta completa de uma circunferência, a medida do arco é igual a C=2 r, então: 22 r r raiodoocompriment ABarcodoocompriment ABm 22 Assim a medida em radianos de um arco de uma volta é 2 rad, isto é, 2 rad=360 graus Podemos estabelecer os resultados seguintes Desenho Grau 90 180 270 360 Radiano /2 3 /2 2 9.3 – Razões trigonométricas no ciclo Temos 6 razões trigonométricas importantes no ciclo trigonométrico: SENO, COSSENO, TANGENTE, COTANGENTE, SECANTE E COSSECANTE. Todas são medidas de segmentos determinadas nos eixos: eixo x, eixo y ou paralelos a estes. 9.4 – Relações trigonométricas 0, 1 cot 0, cos cot 0cos, cos 1cos22 tgxcom tgx gx senxcom senx x gx xcom x senx tgx xxsen xgx xtgx senxcom senx x xcom x x 22 22 cot1seccos 1sec 0, 1 seccos 0cos, cos 1 sec 23 tgbtga tgbtga batg tgbtga tgbtga batg asenabasenbasen asenbbasenbasen bsenasenbaba basenbaba .1 .1 cos.cos. cos.cos. .cos.coscos cos.cos.coscos atg tga atg aasenasen a asen asena a 2 2 2 22 1 2 2 cos.22 1cos2 21 cos 2cos 9.5 – Sinais das razões trigonométricas Seno e Cossecante Cosseno e Secante Tangente e Cotangente Resolvendo 1 – Dado 3 1senx , com x 2 , determine as outras funções trigonométricas 2 – Simplifique a expressão gx xx y cot1 seccossec + + - - - + + - - + - + 24 Exercícios 1 – Encontre o seno, a secante e a cotangente do arco x do 2º quadrante cujo cosseno vale – 0,6. 2 – Seja tgx = 2, com 0 < x < 2 , calcule as demais razões trigonométricas. 3 – Sendo cossec x = -5/3, com 2 3 x , calcule tgx. 4 – Calcule o valor da expressão gxtgx xx y cot3 secseccos3 , sendo 5 3 senx e x ao 1º quadrante. 5 – Simplifique a expressão 1cot.1 22 xgxtg 6 – Simplifique a expressão xx senxx cosseccos sec 7 – Dados 2 0 2 0, 3 2 cos 5 4 beacombeasen ,determine: a)sen(a + b) b)cos(a – b) c)tg(a + b) 8 – Sendo 0cos 6 5 xesenx , obtenha xsen2 9 – Simplifique a expressão xsen xg xg 2 2 2 cot1 cot Respostas 1) 75cot....6666,1sec8,0 gxxsenx 2) 2 5 seccos5sec 2 1 cot 5 5 cos 5 52 xxgxxsenx 3) 4 3 4) 19 15 xx 22 seccos.sec)5 6) tgx 7)a) 22 54525 ) 15 546 ) 15 538 cb 8) 18 115 9)cos 2x
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