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Matemática Básica 2013/1 EP6 Prezado aluno, Esta semana termina o estudo dos números reais e estamos nos aproximando da 1ª avaliação presencial (AP1). Não deixe de realizar os exercícios propostos nesse EP e de conferir os exercícios feitos do ep5 com o gabarito abaixo. Além disso, preparamos para essa semana alguns exercícios resolvidos sobre resolução de equações. Atenção a esses exemplos, pois notamos que vários alunos têm dificuldades nesse assunto. No próximo EP vamos complementar o estudo de equações com exemplos de equações envolvendo módulo. Deixaremos também alguns exercícios diversos propostos para seu estudo. Bom estudo! LEMBRETE: AtP(atividade presencial) no polo durante a semana de 11/03 a 16/03. Esta atividade deverá ser realizada no horário da tutoria presencial a ser definido pelo tutor. O valor máximo é de 1,0 ponto e será utilizado como bônus para a AP1. Coordenadores da disciplina Cristiane Argento Ion Moutinho Miriam Abdón Exercícios de revisão 1) Resolva as equações no conjunto dos reais e represente o conjunto solução numa reta graduada. a) 22 3 1 1 xx . b) %60 1 x x . c) √ , onde √ 1. (Não use aproximação.) 2) Resolva os sistemas no conjunto dos reais e marque o conjunto solução numa reta graduada. a) { b) { √ √ c) { 3) Desenhe uma representação da reta graduada e represente os seguintes valores sobre o seu desenho: 3 – √ ; 2 3; √ + ; 5,2. Você pode usar que √ é aproximadamente 1,4 e é aproximadamente 3,1. 4) Resolva as inequações. Dê a resposta em termos de intervalos e represente o conjunto solução na reta graduada. a) 2x + 5 < 6 b) c) d) e) |x+2| 3 f) |x+2| 3 Resolução de Equações: Vamos resolver algumas equações mais elaboradas fazendo uso das propriedades algébricas dos números reais vistas na página 11 da Unidade 4 da apostila. Ressaltamos que para as propriedades e), f), l), m) e p) vale a recíproca, ou seja, a implicação (⇒) pode ser substituída pela equivalência (⟺). Esse fato é muito importante na resolução de equações, pois se usarmos só propriedades equivalentes em cada passo da solução, ao final não precisamos checar se os valores encontrados pertencem ao conjunto solução da equação dada. Tomamos nos exemplos a seguir como conjunto universo, o conjunto dos números reais. Exemplos: Determine o conjunto solução de cada equação. 1. . 𝐒𝐨𝐥𝐮çã𝐨: Vamos citar propriedades utilizadas das página 11 da Unidade 4 da apostila. Pela propriedade p), temos que ou e pela propriedade e), segue que ou . Usando l), obtemos que / ou . Logo, 𝑆 { / , }. 2. . 𝐒𝐨𝐥𝐮çã𝐨: Pela propriedade p), temos que ou . Novamente, de p), temos ou =0 ou . Portanto, pelas contas feitas no ex.1, temos que 𝑆 { , , / }. 3. (√ )(√ ) . 𝐒𝐨𝐥𝐮çã𝐨: Nesse exemplo, note que ≥ , para que a equação esteja bem definida em ℝ. Pela propriedade p), temos que (√ ) ou (√ ) . De e), segue que √ ou √ . Usando l), temos √ 3 ou 6. Assim 𝑆 { √ 3 , 6}. 4. √ √ Solução: Inicialmente, observe que para a equação estar bem definida em ℝ, devemos ter ≥ e ≥ , ou seja ≥ e ≥ , portanto ≥ . Elevando ao quadrado os dois lados da equação, segue que . Usando e) duas vezes, obtemos . Verificando o valor na equação, vemos que esta é satisfeita. Logo, S={14}. Obs: Elevar os dois lados de uma equação a uma potência par transforma a equação inicial numa nova equação que, em geral, não é equivalente à primeira. Por isso, tivemos que fazer a verificação no exemplo acima. 5. √ √ Solução: Inicialmente, observe que para a equação ficar bem definida em ℝ, devemos ter ≥ e ≥ , ou seja ≥ e ≥ , portanto ≥ . Elevando ao quadrado os dois lados da equação, segue que . Usando e) duas vezes, obtemos 6. Porém, -6<-4, logo 𝑆 ∅. 6. 𝜋 , Solução: A primeira providência que pensamos em tomar é cancelar o usando a propriedade m), porém como pode ser 0, devemos analisar as duas possibilidades, quando e ≠ . Se , observe que a equação é satisfeita [ 𝜋. , ]. Se ≠ , então 𝜋 , . ⟺⏟ 𝑑𝑒 𝑚 𝜋 , ⟺⏟ 𝑑𝑒 𝑒 𝜋 , ⇔⏟ 𝑑𝑒 𝑙 3,14 𝜋 . Logo, 𝑆 { , 3,14 𝜋 }. Obs: 3,14 𝜋 ≠ , 𝑝𝑜𝑖𝑠 𝜋 ≠ , . 7. 6 Solução: Aqui também, a primeira providência que pensamos em tomar é cancelar o termo comum ,usando a propriedade m) , porém como pode ser 0, devemos analisar as duas possibilidades, quando e ≠ . Se , observe que a equação é satisfeita e portanto resolve a equação. Seja ≠ , isto é, ≠ . Então, obtemos 6 ⟺⏟ 𝑑𝑒 𝑚 6 ⇔⏟ 𝑑𝑒 𝑒 ⇔⏟ 𝑑𝑒 𝑙 3 . Assim, 𝑆 { , 3 }. Respostas dos exercícios do EP05: 1) Resolva as expressões numéricas e escreva o resultado em forma de fração irredutível. a) 1,0:)632(25,01 201,0 3,246 0 2 1 : 3 1 1 1 b) 2,0:)6 12 5 2(5,22 2 1 : 4 1 2 5 671,0 67,5432 ]3)2(6[ c) 1− 1 2− 1 3 3−1 5− 2 3 Solução: a) Passo 1: resolva o denominador na primeira fração: : × 6, , , × 6 : , : × 6, , , × 6 : , Passo 2: resolva o produto por zero: : × 6, , , × 6 : , : , × 6 : , Passo 3: substitua o valor 0,1 por sua fração irredutível: : , × 6 : , : , × 6 : Passo 4: resolva as divisões: : , × 6 : × , × 6 × Passo 5: resolva os produtos e o parêntese: × , × 6 × 6 × 6 × Passo 6: resolva o produto primeiro e depois a soma 6 × 6 6 6 b) 10 2 :)6 12 5 2(5,22 2 1 : 4 1 2 5 671,0 67,5432 ]3)2(6[ = 10 2 :) 2 5 2(5 2 1 : 4 9 5 671,0 67,5432 ]66[ = 10 2 :) 2 1 (5 2 1 : 9 20 671,0 67,5432 0 18 55 18 459080 2 5 5 9 40 4 10 5 9 40 2 10 ) 2 1 (5)2( 9 20 0 . c) 1− 1 2− 1 3 3−1 5− 2 3 1− 1 5 3 1 3 13 3 = 1− 3 5 1 13 2 5 1 13 6 5 16 5 . 2) Determine o número inteiro que somado a 35% dele mesmo resulta em 270. Solução: Vamos representar o inteiro desconhecido por x. Então, traduzindo o enunciado em linguagem simbólica matemática, temos: x + 35 100 x = 270. Realizando o procedimento de resolução de uma equação, segue que: x + 35 100 x = 270 135 100 x = 270 x = 7000 135 = 200. 3) Um corte de cabelo custa 60 reais. De segunda a quarta-feira tem uma promoção que dá um descontode 20% a todos os clientes e além disso, tem a promoção Teen que dá 20% de desconto sobre o preço praticado no respectivo dia da semana para crianças e adolescentes de até 18 anos. Meu filho Daniel de 12 anos foi cortar o cabelo na terça- feira e o Jônatas de 14 anos foi na quinta-feira. Quanto cada um pagou? Qual foi o percentual de desconto que cada um obteve sobre o preço normal do corte? Solução: O preço cobrado de segunda a quarta é 60-6 × 0 100 6 6 × 1 5 6 reais. O Daniel cortou o cabelo na 3ª feira e como tem 12 anos, o preço pago foi de × 0 100 × 1 5 ,6 , reais. O desconto obtido foi de 60-38,40=21,60 reais. Em relação ao preço normal, o percentual de desconto obtido pelo Daniel foi de ,6 × 100 60 ,6 × 5 3 6%. O Jônatas cortou na 5ª feira e como tem 14 anos, pela promoção Teen, pagou 60- 6 × 0 100 6 6 × 1 5 6 reais. Seu desconto foi de somente 20%. 4) Um número x ℚ é tal que a diferença de x por 3 2 é 40% da diferença de 4 15 por 3 1 Determine x representado-o como uma fração irredutível. Solução: Interpretando o problema, temos a equação 3 1 4 15 100 40 3 2 x Podemos manipular as expressões da equação a fim de obter uma nova equação equivalente, mas simplificada: 30 41 12 41 10 4 3 2 12 445 10 4 3 2 3 1 4 15 100 40 3 2 xxx Resolvendo a última equação, temos: 30 21 30 2041 3 2 30 41 x Escrevendo x na forma de fração irredutível, temos x=7/10. 5) Um quadrado de lado 10 teve a medida de seu lado reduzido em 20%. Qual o percentual de redução da área do quadrado? Solução: Com a redução, a medida do lado do quadrado ficou igual a 8. Então sua área é dada por × 6 . Assim, a área foi reduzida de 100 para 64, ou seja, de 36 unidades de área, o que corresponde a 36% de redução para a área. 6) Escreva as dízimas periódicas em forma de fração ou como número inteiro. a) 0,151515... b) 2,023232323.... c) 99,9999... d) 2,32132132... Solução: a) Seja x=0,151515.., então 100x=15,151515.... e tem a mesma parte decimal de x. Portanto, 100x-x=15, donde 99x=15 33 5 99 15 x . b) Seja x=2,0232323..., então 10x=20,232323... e 1000x=2023,232323... têm a mesma parte decimal, donde 1000x-10x=2003 ⟹990x=2003. Logo, x = 990 2003 . c) Seja x=99,999..., então x x ⇒ x ⇒ x . Logo, 99,999.....=100 . d) Seja x , … .⇒ x x ⇒ x ⇒ x 319 999 773 333 . 7) Efetue. a) (0,151515...).( 2,023232323...) b) √ , … c) 3 2,32132132... d) 0,6666…. Solução: a) Pelo exercício 6), temos (0,151515...).( 2,023232323...)= 5 33 . 003 990 5. 003 33.5.198 003 33.198 003 6534 . b) Como vimos no exercício 6), 99,9999...=100, logo √ , …=√ . c) Usando o ex. 6), temos que 3 2,32132132... = 3 773 333 +773 333 995 333 . d) Como 0,666....= 3 , temos que 0,6666…. /3. √ 4 3 √ 1 3 4. 6 8) Numa gincana estudantil, a equipe Lua terminou a tarefa em 7 2 do dia e a outra equipe Terra levou 3 22 horas. Quem ganhou a gincana? Solução: Temos que 7 2 do dia é igual a 7 2 de 24 horas, que é igual a 7 2 .24 = 7 48 horas. Como 487 6,85 e 223 7,33, concluímos que a equipe Lua ganhou. 9) Resolva a equação em x, , 𝑏𝑐, onde a 3,1. Depois de encontrar o valor de x, diga por que devemos considerar a 3,1. Solução: Se ax + 2 3x = 0,1x + bc, temos (a 3,1)x = bc 2, donde x = 1,3 2 a bc . A restrição a 3,1 é para garantir a última passagem. Se tivéssemos a = 3,1, equação ficaria 0.x = bc 2 e poderia não ter solução, caso bc 2 fosse diferente de zero. 10) A idade de Ana hoje é o triplo da idade de Camila. Daqui a 11 anos será o dobro. Determine a soma das idades atuais das duas. Monte um sistema para resolver o problema acima, chamando de x e y as idades atuais de Camila e de Ana, respectivamente. Solução: Resolver o problema é equivalente a resolver o sistema )11(211 3 yx yx , onde x representa a idade de Ana e y a de Camila. Resolvendo, temos x = 33 e y = 11. Logo, a soma das idades é 44. 11) Um lojista comprou de seu fornecedor um artigo por 220 reais (preço de custo) e fixou o preço de venda com lucro de 40% . A seguir, ao fazer uma liquidação, ele deu aos compradores um desconto de 30% sobre o preço de venda desse produto. a) Esse comerciante teve lucro ou prejuízo? b) Determine o percentual do lucro ou prejuízo em relação ao preço de custo do produto. Solução: a) O preço de venda do produto é dado por 220 + 220.40/100 = 308 reais. Ao fazer a liquidação, o produto foi vendido por 308 – 308.30/100 = 215,6 reais. Portanto o preço da liquidação foi menor do que o preço de custo, o que caracteriza prejuízo para o lojista de 4,40 reais. b) O percentual do prejuízo em relação ao preço de custo foi de 4,40×100/220 = 2%.
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