Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
CURSO PROGRESSÃO Profº César Loyola Matemática – Prof. César Loyola 1/35 www.cursoprogressao.com.br Assunto: Matemática Básica 1 - REGRA DOS SINAIS a) Não envolvendo multiplicação ou divisão Sinais iguais – Somam-se e dá-se o mesmo sinal. Ex.: + 5 + 7 = + 12 e - 5 – 7 = - 12 Sinais diferentes – Subtraem-se e dá-se o sinal do maior módulo. Ex.: - 5 + 7 = + 2 e + 5 – 7 = - 2 b) Envolvendo multiplicação ou divisão Sinais iguais – Após a operação o resultado será positivo (+). Ex.: (+5).(+7) = + 35 e (- 5).(- 7) = - 35 Resumo: (+).(+) = (+) ( - ).( - ) = ( + ) (+):(+) = (+) ( - ):( - ) = ( + ) Sinais diferentes – Após a operação o resultado será negativo ( - ). Ex.: (+ 5).(- 7) = - 35 e (- 5).(+ 7) = - 35 Resumo: (+).( - ) = ( - ) ( - ).(+) = ( - ) (+):( - ) = ( - ) ( - ):(+) = ( - ) 2 - DECOMPOSIÇÃO EM FATORES PRIMOS Todo número natural, maior que 1, pode ser decomposto num produto de dois ou mais fatores. Decomposição do número 24 num produto: 24 = 4 x 6 24 = 2 x 2 x 6 24 = 2 x 2 x 2 x 3 = 23 x 3 No produto 2 x 2 x 2 x 3 todos os fatores são primos. Chamamos de fatoração de 24 a decomposição de 24 num produto de fatores primos. Então a fatoração de 24 é 23 x 3. De um modo geral, chamamos de fatoração de um número natural, maior que 1, a sua decomposição num produto de fatores primos. • Regra prática para a fatoração Existe um dispositivo prático para fatorar um número. Acompanhe, no exemplo, os passos para montar esse dispositivo: 1º) Dividimos o número pelo seu menor divisor primo; 2º) a seguir, dividimos o quociente obtido pelo menor divisor primo desse quociente e assim sucessivamente até obter o quociente 1. A figura ao lado mostra a fatoração do número 630. Então 630 = 2 x 3 x 3 x 5 x 7. 630 = 2 x 32 x 5 x 7. 3 - FRAÇÕES O símbolo significa a:b, sendo a e b números naturais e b diferente de zero. Chamamos: de fração; a de numerador; b de denominador. Adição e subtração de números fracionários Temos que analisar dois casos: 1º) denominadores iguais Para somar frações com denominadores iguais, basta somar os numeradores e conservar o denominador. Para subtrair frações com denominadores iguais, basta subtrair os numeradores e conservar o denominador. Observe os exemplos: 2º) denominadores diferentes Para somar frações com denominadores diferentes, uma solução é obter frações equivalentes, de denominadores iguais ao mmc dos denominadores das frações. Exemplo: somar as frações . Obtendo o mmc dos denominadores temos mmc(5,2) = 10. (10:5).4 = 8 (10:2).5 = 25 Matemática – Prof. César Loyola 2/35 www.cursoprogressao.com.br Resumindo: utilizamos o mmc para obter as frações equivalentes e depois somamos normalmente as frações, que já terão o mesmo denominador, ou seja, utilizamos o caso 1. Multiplicação e divisão de números fracionários Na multiplicação de números fracionários, devemos multiplicar numerador por numerador, e denominador por denominador, assim como é mostrado nos exemplos abaixo: Na divisão de números fracionários, devemos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda, como é mostrado no exemplo abaixo: 4 - NUMERAÇÃO DECIMAL Introdução A figura nos mostra um paralelepípedo com suas principais dimensões em centímetros. Essas dimensões são apresentadas sob a forma de notação decimal, que corresponde a uma outra forma de representação dos números racionais fracionários. A representação dos números fracionária já era conhecida há quase 3.000 anos, enquanto a forma decimal surgiu no século XVI com o matemático francês François Viète. O uso dos números decimais é bem superior ao dos números fracionários. Observe que nos computadores e nas máquinas calculadoras utilizamos unicamente a forma decimal. Frações Decimais Observe as frações: Os denominadores são potências de 10. Assim: Denominam-se frações decimais, todas as frações que apresentam potências de 10 no denominador. Numeração decimal Números Decimais O francês Viète (1540 - 1603) desenvolveu um método para escrever as frações decimais; no lugar de frações, Viète escreveria números com vírgula. Esse método, modernizado, é utilizado até hoje. Observe no quando a representação de frações decimais através de números decimais: Fração Decimal = Números Decimais = 0,1 = 0,01 = 0,001 = 0,0001 Fração Decimal = Números Decimais = 0,5 = 0,05 = 0,005 = 0,0005 Fração Decimal = Números Decimais = 11,7 = 1,17 = 0,117 = 0,0117 Matemática – Prof. César Loyola 3/35 www.cursoprogressao.com.br Os números 0,1, 0,01, 0,001; 11,7, por exemplo, são números decimais. Nessa representação, verificamos que a vírgula separa a parte inteira da parte decimal. Leitura dos números decimais No sistema de numeração decimal, cada algarismo, da parte inteira ou decimal, ocupa uma posição ou ordem com as seguintes denominações: Centenas Dezenas Unidades Décimos Centésimos Milésimos Décimos milésimos Centésimos milésimos Milionésimos Partes inteiras Partes decimais Leitura Lemos a parte inteira, seguida da parte decimal, acompanhada das palavras: décimos ........................................... : quando houver uma casa decimal; centésimos....................................... : quando houver duas casas decimais; milésimos......................................... : quando houver três casas decimais; décimos milésimos ........................ : quando houver quatro casas decimais; centésimos milésimos ................... : quando houver cinco casas decimais e, assim sucessivamente. Exemplos: 1,2: um inteiro e dois décimos; 2,34: dois inteiros e trinta e quatro centésimos Quando a parte inteira do número decimal é zero, lemos apenas a parte decimal. Exemplos: 0,1 : um décimo; 0,79 : setenta e nove centésimos Observação: 1. Existem outras formas de efetuar a leitura de um número decimal. Observe a leitura do número 5,53: Leitura convencional: cinco inteiros e cinquenta e três centésimos; Outras formas: quinhentos e cinquenta e três centésimos; cinco inteiros, cinco décimos e três centésimos. 2. Todo números natural pode ser escrito na forma decimal, bastando colocar a vírgula após o último algarismo e acrescentar zero(s). Exemplos: 4 = 4,0 = 4,00 75 = 75,0 = 75,00 Transformação de números decimais em frações decimais Observe os seguintes números decimais: • 0,8 (lê-se "oito décimos"), ou seja, . • 0,65 (lê-se "sessenta e cinco centésimos"), ou seja, . • 5,36 (lê-se "quinhentos e trinta e seis centésimos"), ou seja, . • 0,047 (lê-se "quarenta e sete milésimos"), ou seja, Verifique então que: Assim: Um número decimal é igual à fração que se obtém escrevendo para numerador o número sem vírgula e dando para denominador a unidade seguida de tantos zeros quantas forem as casas decimais. Transformação de fração decimal em número decimal Observeas igualdades entre frações decimais e números decimais a seguir: Matemática – Prof. César Loyola 4/35 www.cursoprogressao.com.br Podemos concluir, então, que: Para se transformar uma fração decimal em número decimal, basta dar ao numerador tantas casas decimais quantos forem os zeros do denominador. Decimais equivalentes As figuras foram divididas em 10 e 100 pares, respectivamente. A seguir foram coloridas de verde escuro 4 e 40 destas parte, respectivamente. Observe: Verificamos que 0,4 representa o mesmo que 0,40, ou seja, são decimais equivalentes. Logo, decimais equivalentes são aqueles que representam a mesma quantidade. Exemplos: 0,4 = 0,40 = 0,400 = 0,4000 8 = 8,0 = 8,00 = 8,000 2,5 = 2,50 = 2,500 = 2,5000 95,4 = 95,40 = 95,400 = 95,4000 Dos exemplos acima, podemos concluir que: Um número não se altera quando se acrescenta ou se suprime um ou mais zeros à direita de sua parte decimal. Comparação de números decimais Comparar dois números decimais significa estabelecer uma relação de igualdade ou de desigualdade entre eles. Consideremos dois casos: 1º Caso: As partes inteiras O maior é aquele que tem a maior parte inteira. Exemplos: 3,4 > 2,943, pois 3 >2. 10,6 > 9,2342, pois 10 > 9. 2º Caso: As partes inteiras são iguais O maior é aquele que tem a maior parte decimal. É necessário igualar inicialmente o número de casas decimais acrescentando zeros. Exemplos: • 0,75 > 0,7 ou 0,75 > 0,70 (igualando as casas decimais), pois 75 > 70. 8,3 > 8,03 ou 8,30 > 8,03 (igualando as casas decimais ), pois 30 > 3. 5 - NÚMEROS RACIONAIS Racionais Positivos e Racionais Negativos O quociente de muitas divisões entre números naturais é um número racional absoluto. Números racionais positivos e números racionais negativos que sejam quocientes de dois negativos que sejam quocientes de dois números inteiros, com divisor diferente de zero. Por exemplo: (+17) : (-4) = é um número racional negativo Números Racionais Positivos Esses números são quocientes de dois números inteiros com sinais iguais. � (+8) : (+5) � (-3) : (-5) Números Racionais Negativos São quocientes de dois números inteiros com sinais diferentes. � (-8) : (+5) � (-3) : (-5) Números Racionais: Escrita Fracionária têm valor igual a e representam o número racional . Matemática – Prof. César Loyola 5/35 www.cursoprogressao.com.br Obs.: Todo número inteiro é um número racional, pois pode ser escrito na forma fracionária: Denominamos número racional o quociente de dois números inteiros (divisor diferente de zero), ou seja, todo número que pode ser colocado na forma fracionária, em que o numerador e denominador são números inteiros. Conjunto dos números racionais O conjunto dos números racionais é uma ampliação do conjunto dos números inteiros. O conjunto formado pelos números racionais positivos, os números racionais negativos e o zero são um novo conjunto que chamamos de conjunto dos números racionais e é representado por Q. Exemplos: Observe o desenho abaixo: O conjunto de Q é uma ampliação do conjunto Z. Outros subconjuntos de Q: • Q* é o conjunto dos números racionais diferentes de zero; • Q+ é o conjunto dos números racionais positivos e o zero; • Q - é o conjunto dos números racionais, negativos e o zero; • Q+* é o conjunto dos números racionais e positivos; • Q - * é o conjunto dos números racionais negativos. Operações com números racionais Adição e Subtração Para simplificar a escrita, transformamos a adição e subtração em somas algébricas. Eliminamos os parenteses e escrevemos os números um ao lado do outro, da mesma forma como fazemos com os números inteiros. Exemplo 1: Qual é a soma: Exemplo 2: Calcule o valor da expressão Multiplicação e divisão Na multiplicação de números racionais, devemos multiplicar numerador por numerador, e denominador por denominador, assim como é mostrado nos exemplos abaixo: Na divisão de números racionais, devemos multiplicar a primeira fração pelo inverso da segunda, como é mostrado no exemplo abaixo: Potenciação e radiciação Na potenciação, quando elevamos um número racional a um determinado expoente, estamos elevando o numerador e o denominador a esse expoente, conforme os exemplos abaixo: Na radiciação, quando aplicamos a raiz quadrada a um número racional, estamos aplicando essa raiz ao numerador e ao denominador, conforme o exemplo abaixo: 6 - OPERAÇÕES COM NÚMEROS RACIONAIS DECIMAIS Adição Considere a seguinte adição: Matemática – Prof. César Loyola 6/35 www.cursoprogressao.com.br 1,28 + 2,6 + 0,038 Transformando em frações decimais, temos: Método prático 1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros; 2º) Colocamos vírgula debaixo de vírgula; 3º) Efetuamos a adição, colocando a vírgula na soma alinhada com as demais. Exemplos: 1,28 + 2,6 + 0,038 35,4 + 0,75 + 47 6,14 + 1,8 + 0,007 Subtração Considere a seguinte subtração: 3,97 - 2,013 Transformando em fração decimal, temos: Método prático 1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros; 2º) Colocamos vírgula debaixo de vírgula; 3º) Efetuamos a subtração, colocando a vírgula na diferença, alinhada com as demais. Exemplos: 3,97 - 2,013 17,2 - 5,146 9 - 0,987 Multiplicação Considere a seguinte multiplicação: 3,49 · 2,5 Transformando em fração decimais, temos: Método prático Multiplicamos os dois números decimais como se fossem naturais. Colocamos a vírgula no resultado de modo que o número de casas decimais do produto seja igual à soma dos números de casas decimais do fatores. Exemplos: 3,49 · 2,5 1,842 · 0,013 Observação: 1. Na multiplicação de um número natural por um número decimal, utilizamos o método prático da multiplicação. Nesse caso o número de casas decimais do produto é igual ao número de casas decimais do fator decimal. Exemplo: 5 · 0,423 = 2,115 2. Para se multiplicar um número decimal por 10, 100, 1.000, ..., basta deslocar a vírgula para a direita uma, duas, três, ..., casas decimais. Exemplos: 3. Os números decimais podem ser transformados em porcentagens. Exemplos 0,05 = = 5% 1,17 = = 117% 5,8 = 5,80 = = 580% Divisão 1º: Divisão exata Considere a seguinte divisão: 1,4 : 0,05 Transformando em frações decimais, temos: Método prático 1º) Igualamos o números de casas decimais, com o acréscimo de zeros; 2º) Suprimimos as vírgulas; 3º) Efetuamos a divisão. Exemplos: • 1,4 : 0,05 Igualamos as casa decimais: 1,40 :0,05 Suprimindo as vírgulas: 140 : 5 Logo, o quociente de 1,4 por Efetuado a divisão Matemática – Prof. César Loyola 7/35 www.cursoprogressao.com.br 0,05 é 28. • 6 : 0,015 Igualamos as casas decimais 6,000 : 0,015 Suprimindo as vírgulas 6.000 : 15 Logo, o quociente de 6 por 0,015 é 400. Efetuando a divisão • 4,096 : 1,6 Igualamos as casas decimais 4,096 : 1,600 Suprimindo as vírgulas 4.096 : 1.600 Efetuando a divisão Observe que na divisão acima o quociente inteiro é 2 e o resto corresponde a 896 unidades. Podemos prosseguir a divisão determinando a parte decimal do quociente. Para a determinação dos décimos, colocamos uma vírgula no quociente e acrescentamos um zero resto, uma vez que 896 unidades corresponde a 8.960 décimos. Continuamos a divisão para determinar os centésimos acrescentando outro zero ao novo resto, uma vez que 960 décimos correspondem a 9600 centésimos. O quociente 2,56 é exato, pois o resto é nulo. Logo, o quociente de 4,096 por 1,6 é 2,56. • 0,73 : 5 Igualamos as casas decimais 0,73 : 5,00 Suprimindo as vírgulas 73 : 500 Efetuando a divisão Podemos prosseguir a divisão, colocando uma vírgula no quociente e acrescentamos um zero à direita do três. Assim: Continuamos a divisão, obtemos: Logo, o quociente de 0,73 por 5 é 0,146. Em algumas divisões, o acréscimo de um zero ao resto ainda não torna possível a divisão. Nesse caso, devemos colocar um zero no quociente e acrescentar mais um zero ao resto. Exemplos: • 2,346 : 2,3 Verifique 460 (décimos) é inferior ao divisor (2.300). Colocamos, então, um zero no quociente e acrescentamos mais um zero ao resto. Logo, o quociente de 2,346 por 2,3 é 1,02. Observação: Para se dividir um número decimal por 10, 100, 1.000, ..., basta deslocar a vírgula para a esquerda uma, duas, três, ..., casas decimais. Exemplos: 2º : Divisão não-exata No caso de uma divisão não-exata determinamos o quociente aproximado por falta ou por excesso. Seja, por exemplo, a divisão de 66 por 21: Tomando o quociente 3 (por falta), ou 4 (por excesso), estamos cometendo um erro que uma unidade, pois o quociente real encontra-se entre 3 e 4. Logo: Matemática – Prof. César Loyola 8/35 www.cursoprogressao.com.br Assim, na divisão de 66 por 21, temos: afirmar que: 3 é o quociente aproximado por falta, a menos de uma unidade. 4 é o quociente aproximado por excesso, a menos de uma unidade. Prosseguindo a divisão de 66 por 21, temos: Podemos afirmar que: 3,1 é o quociente aproximado por falta, a menos de um décimo. 3,2 é o quociente aproximado por excesso, a menos de um décimo. Dando mais um passo, nessa mesma divisão, temos: Podemos afirmar que: 3,14 é o quociente aproximado por falta, a menos de um centésimo. 3,15 é o quociente aproximado por excesso, a menos de um centésimo. Observação: 1. As expressões têm o mesmo significado: - Aproximação por falta com erro menor que 0,1 ou aproximação de décimos. - Aproximação por falta com erro menor que 0,01 ou aproximação de centésimos e, assim, sucessivamente. 2. Determinar um quociente com aproximação de décimos, centésimos ou milésimos significa interromper a divisão ao atingir a primeira, segunda ou terceira casa decimal do quociente, respectivamente. Exemplos: 13 : 7 = 1,8 (aproximação de décimos) 13 : 7 = 1,85 (aproximação de centésimos) 13 : 7 = 1,857 (aproximação de milésimo) Cuidado! No caso de ser pedido um quociente com aproximação de uma divisão exata, devemos completar com zero(s), se preciso, a(s) casa(s) do quociente necessária(s) para atingir tal aproximação. Exemplo: O quociente com aproximação de milésimos de 8 de 3,2 é 2º : Divisão não-exata No caso de uma divisão não-exata determinamos o quociente aproximado por falta ou por excesso. Seja, por exemplo, a divisão de 66 por 21: Tomando o quociente 3 (por falta), ou 4 (por excesso), estamos cometendo um erro que uma unidade, pois o quociente real encontra-se entre 3 e 4. Logo: Assim, na divisão de 66 por 21, temos: afirmar que: 3 é o quociente aproximado por falta, a menos de uma unidade. 4 é o quociente aproximado por excesso, a menos de uma unidade. Prosseguindo a divisão de 66 por 21, temos: Podemos afirmar que: 3,1 é o quociente aproximado por falta, a menos de um décimo. 3,2 é o quociente aproximado por excesso, a menos de um décimo. Dando mais um passo, nessa mesma divisão, temos: Podemos afirmar que: 3,14 é o quociente aproximado por falta, a menos de um centésimo. 3,15 é o quociente aproximado por excesso, a menos de um centésimo. Observação: 1. As expressões têm o mesmo significado: - Aproximação por falta com erro menor que 0,1 ou aproximação de décimos. - Aproximação por falta com erro menor que 0,01 ou aproximação de centésimos e, assim, sucessivamente. 2. Determinar um quociente com aproximação de décimos, centésimos ou milésimos significa interromper a divisão ao atingir a primeira, segunda ou terceira casa decimal do quociente, respectivamente. Exemplos: 13 : 7 = 1,8 (aproximação de décimos) 13 : 7 = 1,85 (aproximação de centésimos) 13 : 7 = 1,857 (aproximação de milésimo) Cuidado! No caso de ser pedido um quociente com aproximação de uma divisão exata, devemos completar com zero(s), se preciso, a(s) casa(s) do quociente necessária(s) para atingir tal aproximação. Exemplo: O quociente com aproximação de milésimos de 8 de 3,2 é Representação Decimal de uma Fração Ordinária Podemos transformar qualquer fração ordinária em número decimal, devendo para isso dividir o numerador pelo denominador da mesma. Exemplos: • Converta em número decimal. Logo, é igual a 0,75 que é um decimal exato. Matemática – Prof. César Loyola 9/35 www.cursoprogressao.com.br • Converta em número decimal. Logo, é igual a 0,333... que é uma dízima periódica simples. • Converta em número decimal. Logo, é igual a 0,8333... que é uma dízima periódica composta. Dízima Periódicas Há frações que não possuem representação decimal exata. Por exemplo: = 0,333... = 0,8333... Aos numerais decimais em que há repetição periódica e infinita de um ou mais algarismos, dá-se o nome de numerais decimais periódicos ou dízimas periódicas. Em uma dízima periódica, o algarismo ou algarismo que se repetem infinitamente, constituem o período dessa dízima. As dízimas classificam-se em dízimas periódicas simples e dízimas periódicas compostas. Exemplos: = 0,555... (Período: 5) = 2,333... (Período: 3) = 0,1212... (Período: 12) São dízimas periódicas simples, uma vez que o período apresenta-se logo após a vírgula. = 0,0222... Período: 2 Parte não periódica: 0 = 1,15444... Período: 4 Parte não periódica: 15 = 0,1232323... Período: 23 Parte não periódica: 1 São dízima periódicas compostas, uma vez que entre o período e a vírgula existe uma parte não periódica. Observações1. Consideramos parte não periódica de uma dízima o termo situado entre a vírgula e o período. Excluímos portanto da parte não periódica o inteiro. 2. Podemos representar uma dízima periódica das seguintes maneiras: 0,555... ou ou 0,0222... ou ou 2,333... ou ou 1,15444... ou ou 0,121212... ou 0,1232323... ou Geratriz de uma Dízima Periódica É possível determinar a fração (número racional) que deu origem a uma dízima periódica. Denominamos esta fração de geratriz da dízima periódica. Procedimentos para determinação de uma dízima: Dízima simples A geratriz de uma dízima simples é uma fração que tem para numerador o período e para denominador tantos noves quantos forem os algarismos do período. Exemplos: Dízima composto A geratriz de uma dízima composta é uma fração da forma , onde: n parte não-periódica seguida do período, menos a parte não-periódica. d tantos noves quantos forem os algarismos do período seguidos de tantos zeros quantos forem os algarismos da parte não-periódica. Exemplo: 12,53262626... = 12 + 0,53262626... = Potenciação As potências nas quais a base é um número decimal e o expoente um número natural seguem as mesmas regras desta operação, já definidas. Assim: (3,5)2 = 3,5 · 3,5 = 12,25 (0,64) 1 = 0,64 (0,4)3 = 0,4 · 0,4 · 0,4 = 0,064 (0,18) 0 = 1 Raiz Quadrada A raiz quadrada de um número decimal pode ser determinada com facilidade, transformando o mesmo numa fração decimal. Assim: Matemática – Prof. César Loyola 10/35 www.cursoprogressao.com.br Expressões Numéricas No cálculo de expressões numérico envolvendo números decimais seguimos as mesmas regras aplicadas às expressões com números fracionários. Em expressões contendo frações e números decimais, devemos trabalhar transformando todos os termos em um só tipo de número racional. Exemplo: = 0,05 + 0,2 · 0,16 : 0,4 + 0,25 = 0,05 + 0,032 : 0,4 + 0,25 = 0,05 + 0,08 + 0,25 = 0,38 Em expressões contendo dízimas, devemos determinar imediatamente suas geratrizes. Exemplos: 7 - RAZÕES - INTRODUÇÃO Vamos considerar um carro de corrida com 4m de comprimento e um kart com 2m de comprimento. Para compararmos as medidas dos carros, basta dividir o comprimento de um deles pelo outro. Assim: (o tamanho do carro de corrida é duas vezes o tamanho do kart). Podemos afirmar também que o kart tem a metade do comprimento do carro de corrida. A comparação entre dois números racionais, através de uma divisão, chama-se razão. A razão pode também ser representada por 1:2 e significa que cada metro do kart corresponde a 2m do carro de corrida. Denominamos de razão entre dois números a e b (b diferente de zero) o quociente ou a:b. A palavra razão, vem do latim ratio, e significa "divisão". Como no exemplo anterior, são diversas as situações em que utilizamos o conceito de razão. Exemplos: • Dos 1200 inscritos num concurso, passaram 240 candidatos. Razão dos candidatos aprovados nesse concurso: (de cada 5 candidatos inscritos, 1 foi aprovado). • Para cada 100 convidados, 75 eram mulheres. Razão entre o número de mulheres e o número de convidados: (de cada 4 convidados, 3 eram mulheres). Observações: 1) A razão entre dois números racionais pode ser apresentada de três formas. Exemplo: Razão entre 1 e 4: 1:4 ou ou 0,25. 2) A razão entre dois números racionais pode ser expressa com sinal negativo, desde que seus termos tenham sinais contrários. Exemplos: A razão entre 1 e -8 é . A razão entre é . - TERMOS DE UMA RAZÃO Observe a razão: (lê-se "a está para b" ou "a para b"). Na razão a:b ou , o número a é denominado antecedente e o número b é denominado consequente. Veja o exemplo: Matemática – Prof. César Loyola 11/35 www.cursoprogressao.com.br 3:5 = Leitura da razão: 3 está para 5 ou 3 para 5. Razões inversas Considere as razões . Observe que o produto dessas duas razões é igual a 1, ou seja, . Nesse caso, podemos afirmar que são razões inversas. Duas razões são inversas entre si quando o produto delas é igual a 1. Exemplo: são razões inversas, pois . Verifique que nas razões inversas o antecedente de uma é o consequente da outra, e vice-versa. Observações: 1) Uma razão de antecedente zero não possui inversa. 2) Para determinar a razão inversa de uma razão dada, devemos permutar (trocar) os seus termos. Exemplo: O inverso de . Razões equivalentes Dada uma razão entre dois números, obtemos uma razão equivalente da seguinte maneira: Multiplicando-se ou dividindo-se os termos de uma razão por um mesmo número racional (diferente de zero), obtemos uma razão equivalente. Exemplos: são razões equivalentes. são razões equivalentes. Razões entre grandezas da mesma espécie O conceito é o seguinte: Denomina-se razão entre grandezas de mesma espécie o quociente entre os números que expressam as medidas dessas grandezas numa mesma unidade. Exemplos: 1) Calcular a razão entre a altura de dois anões, sabendo que o primeiro possui uma altura h1= 1,20m e o segundo possui uma altura h2= 1,50m. A razão entre as alturas h1 e h2 é dada por: 2) Determinar a razão entre as áreas das superfícies das quadras de vôlei e basquete, sabendo que a quadra de vôlei possui uma área de 162m2 e a de basquete possui uma área de 240m2. Razão entre as área da quadra de vôlei e basquete: . Razões entre grandezas de espécies diferentes O conceito é o seguinte: Para determinar a razão entre duas grandezas de espécies diferentes, determina-se o quociente entre as medidas dessas grandezas. Essa razão deve ser acompanhada da notação que relaciona as grandezas envolvidas. Exemplos: 1) Consumo médio: • Beatriz foi de São Paulo a Campinas (92Km) no seu carro. Foram gastos nesse percurso 8 litros de combustível. Qual a razão entre a distância e o combustível consumido? O que significa essa razão? Solução: Razão = Razão = (lê-se "11,5 quilômetros por litro"). Essa razão significa que a cada litro consumido foram percorridos em média 11,5 km. 2) Velocidade média: • Moacir fez o percurso Rio-São Paulo (450Km) em 5 horas. Qual a razão entre a medida dessas grandezas? O que significa essa razão? Solução: Razão = Razão = 90 km/h (lê-se "90 quilômetros por hora"). Essa razão significa que a cada hora foram percorridos em média 90 km. 3) Densidade demográfica: • O estado do Ceará no último censo teve uma população avaliada em 6.701.924 habitantes. Sua Matemática – Prof. César Loyola 12/35 www.cursoprogressao.com.br área é de 145.694 km2. Determine a razão entre o número de habitantes e a área desse estado. O que significa essa razão? Solução: Razão = Razão = 46 hab/km2 (lê-se "46 habitantes por quilômetro quadrado"). Essa razão significa que em cada quilômetro quadrado existem em média 46 habitantes. 4) Densidade absoluta ou massa específica: • Um cubo de ferro de 1cm de aresta tem massa igual a 7,8g. Determinea razão entre a massa e o volume desse corpo. O que significa essa razão? Solução: Volume = 1cm . 1cm . 1cm = 1cm3 Razão = Razão = 7,8 g/cm3 (lê-se "7,8 gramas por centímetro cúbico"). Essa razão significa que 1cm3 de ferro pesa 7,8g. 8 - PROPORÇÕES - INTRODUÇÃO Rogerião e Claudinho passeiam com seus cachorros. Rogerião pesa 120kg, e seu cão, 40kg. Claudinho, por sua vez, pesa 48kg, e seu cão, 16kg. Observe a razão entre o peso dos dois rapazes: Observe, agora, a razão entre o peso dos cachorros: Verificamos que as duas razões são iguais. Nesse caso, podemos afirmar que a igualdade é uma proporção. Assim: Proporção é uma igualdade entre duas razões. Elementos de uma proporção Dados quatro números racionais a, b, c, d, não-nulos, nessa ordem, dizemos que eles formam uma proporção quando a razão do 1º para o 2º for igual à razão do 3º para o 4º. Assim: ou a:b=c:d (lê-se "a está para b assim como c está para d") Os números a, b, c e d são os termos da proporção, sendo: • b e c os meios da proporção. • a e d os extremos da proporção. Exemplo: Dada a proporção , temos: Leitura: 3 está para 4 assim como 27 está para 36. Meios: 4 e 27 Extremos: 3 e 36 Propriedade fundamental das proporções Observe as seguintes proporções: Produto dos meios = 4.30 = 120 Produto dos extremos = 3.40 = 120 Produto dos meios = 9.20 = 180 Produto dos extremos = 4.45 = 180 Produto dos meios = 8.45 = 360 Produto dos extremos = 5.72 = 360 De modo geral, temos que: Daí podemos enunciar a propriedade fundamental das proporções: Em toda proporção, o produto dos meios é igual ao produto dos extremos. Aplicações da propriedade fundamental Determinação do termo desconhecido de uma proporção Exemplos: • Determine o valor de x na proporção: Solução: 5 . x = 8 . 15 (aplicando a propriedade fundamental) 5 . x = 120 x = 24 Matemática – Prof. César Loyola 13/35 www.cursoprogressao.com.br Logo, o valor de x é 24. • Determine o valor de x na proporção: Solução: 5 . (x-3) = 4 . (2x+1) (aplicando a propriedade fundamental) 5x - 15 = 8x + 4 5x - 8x = 4 + 15 -3x = 19 3x = -19 x = Logo, o valor de x é . • Os números 5, 8, 35 e x formam, nessa ordem, uma proporção. Determine o valor de x. Solução: (aplicando a propriedade fundamental) 5 . x = 8 . 35 5x = 280 x = 56 Logo, o valor de x é 56. Resolução de problemas envolvendo proporções Exemplo: • Numa salina, de cada metro cúbico (m3) de água salgada, são retirados 40 dm3 de sal. Para obtermos 2 m3 de sal, quantos metros cúbicos de água salgada são necessários? Solução: A quantidade de sal retirada é proporcional ao volume de água salgada. Indicamos por x a quantidade de água salgada a ser determinada e armamos a proporção: Lembre-se que 40dm3 = 0,04m3. (aplicando a propriedade fundamental) 1 . 2 = 0,04 . x 0,04x = 2 x = 50 m3 Logo, são necessários 50 m3 de água salgada. Quarta proporcional Dados três números racionais a, b e c, não-nulos, denomina-se quarta proporcional desses números um número x tal que: Exemplo: • Determine a quarta proporcional dos números 8, 12 e 6. Solução: Indicamos por x a quarta proporcional e armamos a proporção: (aplicando a propriedade fundamental) 8 . x = 12 . 6 8 . x = 72 x = 9 Logo, a quarta proporcional é 9. Proporção contínua Considere a seguinte proporção: Observe que os seus meios são iguais, sendo, por isso, denominada proporção contínua. Assim: Proporção contínua é toda a proporção que apresenta os meios iguais. De um modo geral, uma proporção contínua pode ser representada por: Terceira proporcional Dados dois números naturais a e b, não-nulos, denomina-se terceira proporcional desses números o número x tal que: Exemplo: Determine a terceira proporcional dos números 20 e 10. Solução Indicamos por x a terceira proporcional e armamos a Matemática – Prof. César Loyola 14/35 www.cursoprogressao.com.br proporção: (aplicando a propriedade fundamental) 20 . x = 10 . 10 20x = 100 x = 5 Logo, a terceira proporcional é 5. Média geométrica ou média proporcional Dada uma proporção contínua , o número b é denominado média geométrica ou média proporcional entre a e c. Exemplo: • Determine a média geométrica positiva entre 5 e 20. Solução: 5 . 20 = b . b 100 = b2 b2 = 100 b = b = 10 Logo, a média geométrica positiva é 10. Propriedades das proporções 1ª propriedade: Numa proporção, a soma dos dois primeiros termos está para o 2º (ou 1º) termo, assim como a soma dos dois últimos está para o 4º (ou 3º). Demonstração Considere as proporções: Adicionando 1 a cada membro obtemos: Exemplo: • Determine x e y na proporção , sabendo que x+y=84. Solução: Assim: x+y = 84 => x = 84-y => x = 84-48 => x=36. Logo, x=36 e y=48. 2ª propriedade: Numa proporção, a diferença dos dois primeiros termos está para o 2º (ou 1º) termo, assim como a diferença dos dois últimos está para o 4º (ou 3º). Demonstração Considere as proporções: Subtraindo 1 a cada membro obtemos: (Mult. os 2 membros por -1) Exemplo: • Sabendo-se que x-y=18, determine x e y na proporção . Solução: Pela 2ª propriedade temos que: x-y = 18 => x=18+y => x = 18+12 => x=30. Logo, x=30 e y=12. 3ª propriedade: Numa proporção, a soma dos antecedentes está Matemática – Prof. César Loyola 15/35 www.cursoprogressao.com.br para a soma dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. Demonstração Considere a proporção: Permutando os meios, temos: Aplicando a 1ª propriedade, obtemos: Permutando os meios, finalmente obtemos: 4ª propriedade: Numa proporção, a diferença dos antecedentes está para a diferença dos consequentes, assim como cada antecedente está para o seu consequente. Demonstração Considere a proporção: Permutando os meios, temos: Aplicando a 2ª propriedade,obtemos: Permutando os meios, finalmente obtemos: Exemplo: • Sabendo que a-b = -24, determine a e b na proporção . Solução: Pela 4ª propriedade, temos que: 5ª propriedade: Numa proporção, o produto dos antecedentes está para o produto dos consequentes, assim como o quadrado de cada antecedente está para quadrado do seu consequente. Demonstração Considere a proporção: Multiplicando os dois membros por , temos: Assim: Observação: a 5ª propriedade pode ser estendida para qualquer número de razões. Exemplo: Proporção múltipla Denominamos proporção múltipla uma série de razões iguais. Assim: é uma proporção múltipla. Dada a série de razões iguais , de acordo com a 3ª e 4ª propriedade, podemos escrever: 9 - GRANDEZAS – INTRODUÇÃO Entendemos por grandeza tudo aquilo que pode ser medido, contado. As grandezas podem ter suas medidas aumentadas ou diminuídas. Alguns exemplos de grandeza: o volume, a massa, a superfície, o comprimento, a capacidade, a velocidade, o tempo, o custo e a produção. É comum ao nosso dia-a-dia situações em que Matemática – Prof. César Loyola 16/35 www.cursoprogressao.com.br relacionamos duas ou mais grandezas. Por exemplo: Em uma corrida de "quilômetros contra o relógio", quanto maior for a velocidade, menor será o tempo gasto nessa prova. Aqui as grandezas são a velocidade e o tempo. Num forno utilizado para a produção de ferro fundido comum, quanto maior for o tempo de uso, maior será a produção de ferro. Nesse caso, as grandezas são o tempo e a produção. Grandezas diretamente proporcionais Um forno tem sua produção de ferro fundido de acordo com a tabela abaixo: Tempo (minutos) Produção (Kg) 5 100 10 200 15 300 20 400 Observe que uma grandeza varia de acordo com a outra. Essas grandezas são variáveis dependentes. Observe que: Quando duplicamos o tempo, a produção também duplica. 5 min ----> 100Kg 10 min ----> 200Kg Quando triplicamos o tempo, a produção também triplica. 5 min ----> 100Kg 15 min ----> 300Kg Assim: Duas grandezas variáveis dependentes são diretamente proporcionais quando a razão entre os valores da 1ª grandeza é igual a razão entre os valores correspondentes da 2ª Verifique na tabela que a razão entre dois valores de uma grandeza é igual a razão entre os dois valores correspondentes da outra grandeza. Grandezas inversamente proporcionais Um ciclista faz um treino para a prova de "1000 metros contra o relógio", mantendo em cada volta uma velocidade constante e obtendo, assim, um tempo correspondente, conforme a tabela abaixo Velocidade (m/s) Tempo (s) 5 200 8 125 10 100 16 62,5 20 50 Observe que uma grandeza varia de acordo com a outra. Essas grandezas são variáveis dependentes. Observe que: Quando duplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à metade. 5 m/s ----> 200s 10 m/s ----> 100s Quando quadriplicamos a velocidade, o tempo fica reduzido à quarta parte. 5 m/s ----> 200s 20 m/s ----> 50s Assim: Duas grandezas variáveis dependentes são inversamente proporcionais quando a razão entre os valores da 1ª grandeza é igual ao inverso da razão entre os valores correspondentes da 2ª. Verifique na tabela que a razão entre dois valores de uma grandeza é igual ao inverso da razão entre os dois valores correspondentes da outra grandeza. 10 - REGRA DE TRÊS SIMPLES Regra de três simples é um processo prático para resolver problemas que envolvam quatro valores dos quais conhecemos três deles. Devemos, portanto, determinar um valor a partir dos três já conhecidos. Passos utilizados numa regra de três simples: 1º) Construir uma tabela, agrupando as grandezas da mesma espécie em colunas e mantendo na mesma linha as grandezas de espécies diferentes em correspondência. 2º) Identificar se as grandezas são diretamente ou inversamente proporcionais. 3º) Montar a proporção e resolver a equação. Exemplos: 1) Com uma área de absorção de raios solares de 1,2m2, uma lancha com motor movido a energia solar consegue produzir 400 watts por hora de energia. Aumentando-se essa área para 1,5m2, qual será a energia produzida? Solução: montando a tabela: Área (m2) Energia (Wh) 1,2 400 1,5 x Identificação do tipo de relação: Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). Observe que: Aumentando a área de absorção, a energia solar aumenta. Como as palavras correspondem (aumentando - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no mesmo sentido (para baixo) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, a energia produzida será de 500 watts por hora. Matemática – Prof. César Loyola 17/35 www.cursoprogressao.com.br 2) Um trem, deslocando-se a uma velocidade média de 400Km/h, faz um determinado percurso em 3 horas. Em quanto tempo faria esse mesmo percurso, se a velocidade utilizada fosse de 480km/h? Solução: montando a tabela: Velocidade (Km/h) Tempo (h) 400 3 480 x Identificação do tipo de relação: Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). Observe que: Aumentando a velocidade, o tempo do percurso diminui. Como as palavras são contrárias (aumentando - diminui), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Assim sendo, colocamos uma outra seta no sentido contrário (para cima) na 1ª coluna. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, o tempo desse percurso seria de 2,5 horas ou 2 horas e 30 minutos. 3) Bianca comprou 3 camisetas e pagou R$120,00. Quanto ela pagaria se comprasse 5 camisetas do mesmo tipo e preço? Solução: montando a tabela: Camisetas Preço (R$) 3 120 5 x Observe que: Aumentando o número de camisetas, o preço aumenta. Como as palavras correspondem (aumentando - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são diretamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, a Bianca pagaria R$200,00 pelas 5 camisetas. 4) Uma equipe de operários, trabalhando 8 horas por dia, realizou determinada obra em 20 dias. Se o número de horas de serviço for reduzido para 5 horas, em que prazo essa equipe fará o mesmo trabalho? Solução: montando a tabela: Horas por dia Prazo para término (dias) 8 20 5 x Observe que: Diminuindo o número de horas trabalhadas por dia, o prazo para término aumenta. Como as palavras são contrárias (diminuindo - aumenta), podemos afirmar que as grandezas são inversamente proporcionais. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: 11 - REGRA DE TRÊS COMPOSTA A regra de três composta é utilizada em problemas com mais de duas grandezas, direta ou inversamente proporcionais. Exemplos: 1) Em 8 horas, 20 caminhões descarregam 160m3 de areia. Em 5 horas, quantos caminhões serão necessários para descarregar 125m3? Solução: montando a tabela, colocando em cada coluna as grandezas de mesma espécie e, em cada linha, as grandezas de espécies diferentes que se correspondem: Horas Caminhões Volume 8 20 1605 x 125 Identificação dos tipos de relação: Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x (2ª coluna). A seguir, devemos comparar cada grandeza com aquela onde está o x. Observe que: Aumentando o número de horas de trabalho, podemos diminuir o número de caminhões. Portanto a relação é inversamente proporcional (seta para cima na 1ª coluna). Aumentando o volume de areia, devemos aumentar o número de caminhões. Portanto a relação é diretamente proporcional (seta para baixo na 3ª coluna). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões de acordo com o sentido das setas. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, serão necessários 25 caminhões. 2) Numa fábrica de brinquedos, 8 homens montam 20 carrinhos em 5 dias. Quantos carrinhos serão montados por 4 homens em 16 dias? Solução: montando a tabela: Matemática – Prof. César Loyola 18/35 www.cursoprogressao.com.br Homens Carrinhos Dias 8 20 5 4 x 16 Observe que: Aumentando o número de homens, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão). Aumentando o número de dias, a produção de carrinhos aumenta. Portanto a relação também é diretamente proporcional (não precisamos inverter a razão). Devemos igualar a razão que contém o termo x com o produto das outras razões. Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, serão montados 32 carrinhos. 3) Dois pedreiros levam 9 dias para construir um muro com 2m de altura. Trabalhando 3 pedreiros e aumentando a altura para 4m, qual será o tempo necessário para completar esse muro? Inicialmente colocamos uma seta para baixo na coluna que contém o x. Depois colocam-se flechas concordantes para as grandezas diretamente proporcionais com a incógnita e discordantes para as inversamente proporcionais, como mostra a figura abaixo: Montando a proporção e resolvendo a equação temos: Logo, para completar o muro serão necessários 12 dias. Exercícios complementares Agora chegou a sua vez de tentar. Pratique tentando fazer esses exercícios: 1) Três torneiras enchem uma piscina em 10 horas. Quantas horas levarão 10 torneiras para encher 2 piscinas? Resposta: 6 horas. 2) Uma equipe composta de 15 homens extrai, em 30 dias, 3,6 toneladas de carvão. Se for aumentada para 20 homens, em quantos dias conseguirão extrair 5,6 toneladas de carvão? Resposta: 35 dias. 3) Vinte operários, trabalhando 8 horas por dia, gastam 18 dias para construir um muro de 300m. Quanto tempo levará uma turma de 16 operários, trabalhando 9 horas por dia, para construir um muro de 225m? Resposta: 15 dias. 4) Um caminhoneiro entrega uma carga em um mês, viajando 8 horas por dia, a uma velocidade média de 50 km/h. Quantas horas por dia ele deveria viajar para entregar essa carga em 20 dias, a uma velocidade média de 60 km/h? Resposta: 10 horas por dia. 5) Com uma certa quantidade de fio, uma fábrica produz 5400m de tecido com 90cm de largura em 50 minutos. Quantos metros de tecido, com 1 metro e 20 centímetros de largura, seriam produzidos em 25 minutos? Resposta: 2025 metros. 12 - DÍZIMAS PERIÓDICAS Há frações que não possuem representações decimal exata. Por exemplo: Aos numerais decimais em que há repetição periódica e infinita de um ou mais algarismos, dá-se o nome de numerais decimais periódicos ou dízimas periódicas. Numa dízima periódica, o algarismo ou algarismos que se repetem infinitamente, constituem o período dessa dízima. As dízimas classificam-se em dízimas periódicas simples e dízimas periódicas compostas. Exemplos: (período: 5) (período: 3) (período: 12) São dízimas periódicas simples, uma vez que o período apresenta-se logo após a vírgula. Período: 2 Parte não periódica: 0 Período: 4 Período não periódica: 15 Período: 23 Parte não periódica: 1 São dízimas periódicas compostas, uma vez que entre o período e a vírgula existe uma parte não periódica. Observações: Consideramos parte não periódica de uma dízima o termo situado entre vírgulas e o período. Excluímos portanto da parte não periódica o inteiro. Podemos representar uma dízima periódica das seguintes maneiras: Geratriz de uma dízima periódica É possível determinar a fração (número racional) que deu origem a uma dízima periódica. Denominamos esta fração de geratriz da dízima periódica. Procedimentos para determinação da geratriz de uma dízima: Dízima simples A geratriz de uma dízima simples é uma fração que tem para numerador o período e para denominador tantos noves quantos forem os algarismos do período. Matemática – Prof. César Loyola 19/35 www.cursoprogressao.com.br Exemplos: Dízima Composta: A geratriz de uma dízima composta é uma fração da forma , onde n é a parte não periódica seguida do período, menos a parte não periódica. D tantos noves quantos forem os algarismos do período seguidos de tantos zeros quantos forem os algarismos da parte não periódica. Exemplos: 13 - RESOLUÇÃO DE UMA EQUAÇÃO DO 1º GRAU Resolver uma equação consiste em realizar uma espécie de operações de operações que nos conduzem a equações equivalentes cada vez mais simples e que nos permitem, finalmente, determinar os elementos do conjunto verdade ou as raízes da equação. Resumindo: Resolver uma equação significa determinar o seu conjunto verdade, dentro do conjunto universo considerado. Na resolução de uma equação do 1º grau com uma incógnita, devemos aplicar os princípios de equivalência das igualdades (aditivo e multiplicativo). Exemplos: • Sendo , resolva a equação . MMC (4, 6) = 12 -9x = 10 => Multiplicador por (-1) 9x = -10 Como , então . • Sendo , resolva a equação 2 . (x - 2) - 3 . (1 - x) = 2 . (x - 4). Iniciamos aplicando a propriedade distributiva da multiplicação: 2x - 4 - 3 + 3x = 2x - 8 2x + 3x -2 x = - 8 + 4 + 3 3x = -1 Como , então 14 - SISTEMAS DE EQUAÇÕES DO 1º GRAU Considere o seguinte problema: Pipoca, em sua última partida, acertou x arremessos de 2 pontos e y arremessos de 3 pontos. Ele acertou 25 arremessos e marcou 55 pontos. Quantos arremessos de 3 pontos ele acertou? Podemos traduzir essa situação através de duas equações, a saber: x + y = 25 (total de arremessos certo) 2x + 3y = 55 (total de pontos obtidos) Essas equações contém um sistema de equações. Costuma-se indicar o sistema usando chave. O par ordenado (20, 5), que torna ambas as sentenças verdadeiras, é chamado solução do sistema. Um sistema de duas equações com duas variáveis possui uma única solução. - RESOLUÇÃO DE SISTEMAS DO 1º GRAU A resolução de um sistema de duas equações com duas variáveis consiste em determinar um par ordenado que torne verdadeiras, ao mesmo tempo, essas equações. Estudaremos a seguir alguns métodos: Método de substituição Solução • determinamos o valor de x na 1ª equação. x = 4 -y Matemática – Prof. César Loyola 20/35 www.cursoprogressao.com.br • Substituímos esse valor na 2ª equação. 2 . (4 - y) -3y = 3 • Resolvemos a equação formada. 8 - 2y -3y = 3 8 - 2y -3y = 3 -5y = -5 => Multiplicamos por -1 5y = 5 y = 1 • Substituímos o valor encontrado de y, em qualquer das equações, determinando x. x + 1 = 4 x = 4 - 1 x = 3 • A solução do sistema é o par ordenado (3, 1). V = {(3, 1)} Método da adição Sendo U = , observe a solução de cada um dos sistemas a seguir, pelo método da adição. Resolva o sistema abaixo: Solução • Adicionamos membros a membros as equações: 2x = 16 x = 8 Substituímos o valor encontrado de x, em qualquer das equações, determinado y: 8 + y = 10 y = 10 - 8 y = 2 A solução do sistema é o par ordenado (8, 2) V = {(8, 2)} 15 - RADICIAÇÃO Potenciação de Radicais Observando as potencias, temos que: De modo geral, para se elevar um radical a um dado expoente, basta elevar o radicando àquele expoente. Exemplos: Divisão de Radicais Segundo as propriedades dos radicais, temos que: De um modo geral, na divisão de radicais de mesmo índice, mantemos o índice e dividimos os radicais: Exemplos: : = Se os radicais forem diferentes, devemos reduzi-los ao mesmo índice e depois efetue a operação. Exemplos: 16 - MEDIDAS DE COMPRIMENTO Sistema Métrico Decimal Desde a Antiguidade os povos foram criando suas unidades de medida. Cada um deles possuía suas próprias unidades- padrão. Com o desenvolvimento do comércio ficavam cada vez mais difíceis a troca de informações e as negociações com tantas medidas diferentes. Era necessário que se adotasse um padrão de medida único para cada grandeza. Foi assim que, em 1791, época da Revolução francesa, um grupo de representantes de vários países reuniu-se para discutir a adoção de um sistema único de medidas. Surgia o sistema métrico decimal. Metro A palavra metro vem do gegro métron e significa "o que mede". Foi estabelecido inicialmente que a medida do metro seria a décima milionésima parte da distância do Pólo Norte ao Equador, no meridiano que passa por Paris. No Brasil o metro foi adotado oficialmente em 1928. Múltiplos e Submúltiplos do Metro Além da unidade fundamental de comprimento, o metro, existem ainda os seus múltiplos e submúltiplos, cujos nomes são formados com o uso dos prefixos: quilo, hecto, deca, deci, centi e mili. Observe o quadro: Matemática – Prof. César Loyola 21/35 www.cursoprogressao.com.br Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos quilômetro hectômetro decâmetro metro decímetro centímetro milímetro km hm dam m dm cm mm 1.000m 100m 10m 1m 0,1m 0,01m 0,001m Os múltiplos do metro são utilizados para medir grandes distâncias, enquanto os submúltiplos, para pequenas distâncias. Leitura das Medidas de Comprimento A leitura das medidas de comprimentos pode ser efetuada com o auxílio do quadro de unidades. Exemplos: Leia a seguinte medida: 15,048 m. Seqüência prática 1º) Escrever o quadro de unidades: km hm dam m dm cm mm 2º) Colocar o número no quadro de unidades, localizando o último algarismo da parte inteira sob a sua respectiva. km hm dam m dm cm mm 1 5, 0 4 8 3º) Ler a parte inteira acompanhada da unidade de medida do seu último algarismo e a parte decimal acompanhada da unidade de medida do último algarismo da mesma. 15 metros e 48 milímetros Outros exemplos: 6,07 km lê-se "seis quilômetros e sete decâmetros" 82,107 dam lê-se "oitenta e dois decâmetros e cento e sete centímetros". 0,003 m lê-se "três milímetros". Transformação de Unidades Observe as seguintes transformações: • Transforme 16,584hm em m. km hm dam m dm cm mm Para transformar hm em m (duas posições à direita) devemos multiplicar por 100 (10 x 10). 16,584 x 100 = 1.658,4 Ou seja: 16,584hm = 1.658,4m • Transforme 1,463 dam em cm. km hm dam m dm cm mm Para transformar dam em cm (três posições à direita) devemos multiplicar por 1.000 (10 x 10 x 10). 1,463 x 1.000 = 1,463 Ou seja: 1,463dam = 1.463cm. • Transforme 176,9m em dam. km hm dam m dm cm mm Para transformar m em dam (uma posição à esquerda) devemos dividir por 10. 176,9 : 10 = 17,69 Ou seja: 176,9m = 17,69dam • Transforme 978m em km. km hm dam m dm cm mm Para transformar m em km (três posições à esquerda) devemos dividir por 1.000. 978 : 1.000 = 0,978 Ou seja: 978m = 0,978km. Observação: Para resolver uma expressão formada por termos com diferentes unidades, devemos inicialmente transformar todos eles numa mesma unidade, para a seguir efetuar as operações. Perímetro de um Polígono Perímetro de um polígono é a soma das medidas dos seus lados. Perímetro do retângulo b - base ou comprimento h - altura ou largura Perímetro = 2b + 2h = 2(b + h) Perímetro dos polígonos regulares Matemática – Prof. César Loyola 22/35 www.cursoprogressao.com.br Triângulo equilátero Quadrado P = l+ l + l P = 3 · l P = l + l + l+ l P = 4 · l Pentágono Hexágono P = l + l + l + l + l P = 5 · P = l + l + l + l + l + l P = 6 · l l - medida do lado do polígono regular P - perímetro do polígono regular Para um polígono de n lados, temos: P = n · l Comprimento da Circunferência Um pneu tem 40cm de diâmetro, conforme a figura. Pergunta- se: Cada volta completa deste pneu corresponde na horizontal a quantos centímetros? Envolva a roda com um barbante. Marque o início e o fim desta volta no barbante. Estique o bastante e meça o comprimento da circunferência correspondente à roda. Medindo essa dimensão você encontrará aproximadamente 125,6cm, que é um valor um pouco superior a 3 vezes o seu diâmetro. Vamos ver como determinar este comprimento por um processo não experimental. Você provavelmente já ouviu falar de uma antiga descoberta matemática: Dividindo o comprimento de uma circunferência (C) pela medida do seu diâmetro (D), encontramos sempre um valor aproximadamente igual a 3,14. Assim: O número 3,141592... corresponde em matemática à letra grega (lê-se "pi"), que é a primeira lera da palavra grega perímetro. Costuma-se considera = 3,14. Logo: Utilizando essa fórmula, podemos determinar o comprimento de qualquer circunferência. Podemos agora conferir com auxílio da fórmula o comprimento da toda obtido experimentalmente. C = 2 r C = 2 3,14 · 20 · C = 125,6 cm 3,141592... 17 - MEDIDAS DE ÁREA (SUPERFÍCIE) Introdução As medidas de superfície fazem parte de nosso dia a dia e respondem a nossas perguntasmais corriqueiras do cotidiano: • Qual a área desta sala? • Qual a área desse apartamento? • Quantos metros quadrados de azulejos são necessários para revestir essa piscina? • Qual a área dessa quadra de futebol de salão? • Qual a área pintada dessa parede? Superfície e área Superfície é uma grandeza com duas dimensòes, enquanto área é a medida dessa grandeza, portanto, um número. Metro Quadrado A unidade fundamental de superfície chama-se metro quadrado. O metro quadrado (m2) é a medida correspondente à superfície de um quadrado com 1 metro de lado. Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos quilômetros quadrado hectômetro quadrado decâmetro quadrado metro quadrado decímetro quadrado centímetro quadrado milímetro quadrado km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 1.000.000m2 10.000m2 100m2 1m2 0,01m2 0,0001m2 0,000001m 2 O dam2, o hm2 e km2 são utilizados para medir grandes superfícies, enquanto o dm2, o cm2 e o mm2 são utilizados para pequenas superfícies. Exemplos: Matemática – Prof. César Loyola 23/35 www.cursoprogressao.com.br 1) Leia a seguinte medida: 12,56m2 km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 12, 56 Lê-se “12 metros quadrados e 56 decímetros quadrados”. Cada coluna dessa tabela corresponde a uma unidade de área. 2) Leia a seguinte medida: 178,3 m2 km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 1 78, 30 Lê-se “178 metros quadrados e 30 decímetros quadrados” 3) Leia a seguinte medida: 0,917 dam2 km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 0, 91 70 Lê-se 9.170 decímetros quadrados. Medidas Agrárias As medidas agrárias são utilizadas parea medir superfícies de campo, plantações, pastos, fazendas, etc. A principal unidade destas medidas é o are (a). Possui um múltiplo, o hectare (ha), e um submúltiplo, o centiare (ca). Unidade agrária hectare (ha) are (a) centiare (ca) Equivalência de valor 100a 1a 0,01a Lembre-se: 1 ha = 1hm2 1a = 1 dam2 1ca = 1m2 Transformação de unidades No sistema métrico decimal, devemos lembrar que, na transformação de unidades de superfície, cada unidade de superfície é 100 vezes maior que a unidade imediatamente inferior: Observe as seguintes transformações: • transformar 2,36 m2 em mm2. km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 Para transformar m2 em mm2 (três posições à direita) devemos multiplicar por 1.000.000 (100x100x100). 2,36 x 1.000.000 = 2.360.000 mm2 • transformar 580,2 dam2 em km2. km2 hm2 dam2 m2 dm2 cm2 mm2 Para transformar dam2 em km2 (duas posições à esquerda) devemos dividir por 10.000 (100x100). 580,2 : 10.000 = 0,05802 km2 Pratique! Tente resolver esses exercícios: 1) Transforme 8,37 dm2 em mm2 (R: 83.700 mm2) 2) Transforme 3,1416 m2 em cm2 (R: 31.416 cm2) 3) Transforme 2,14 m2 em dam2 (R: 0,0214 dam2) 4) Calcule 40m x 25m (R: 1.000 m2) 18 - MEDIDAS DE VOLUME Introdução Frequentemente nos deparamos com problemas que envolvem o uso de três dimensões: comprimento, largura e altura. De posse de tais medidas tridimensionais, poderemos calcular medidas de metros cúbicos e volume. Metro cúbico A unidade fundamental de volume chama-se metro cúbico. O metro cúbico (m3) é medida correspondente ao espaço ocupado por um cubo com 1 m de aresta. Múltiplos e submúltiplos do metro cúbico Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos quilômetro cúbico hectômetro cúbico decâmetro cúbico metro cúbico decímetro cúbico centímetro cúbico milímetro cúbico km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3 1.000.000.000m3 1.000.000 m3 1.000m 3 1m3 0,001m3 0,000001m3 0,000000001 m3 Leitura das medidas de volume A leitura das medidas de volume segue o mesmo procedimento do aplicado às medidas lineares. Devemos utilizar porem, tres algarismo em cada unidade no quadro. No caso de alguma casa ficar incompleta, completa-se com zero(s). Exemplos. • Leia a seguinte medida: 75,84m3 km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3 75, 840 Lê-se "75 metros cúbicos e 840 decímetros cúbicos". • Leia a medida: 0,0064dm3 km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3 0, 006 400 Lê-se "6400 centímetros cúbicos". Transformação de unidades Na transformação de unidades de volume, no sistema métrico decimal, devemos lembrar que cada unidade de volume é 1.000 vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Observe a seguinte transformação: • transformar 2,45 m3 para dm3. Matemática – Prof. César Loyola 24/35 www.cursoprogressao.com.br km3 hm3 dam3 m3 dm3 cm3 mm3 Para transformar m3 em dm3 (uma posição à direita) devemos multiplicar por 1.000. 2,45 x 1.000 = 2.450 dm3 Pratique! Tente resolver esses exercícios: 1) Transforme 8,132 km3 em hm3 (R: 8.132 hm3) 2) Transforme 180 hm3 em km3 (R: 0,18 km3) 3) Transforme 1 dm3 em dam3 (R: 0,000001 dam3) 4) Expresse em metros cúbicos o valor da expressão: 3.540dm3 + 340.000cm3 (R: 3,88 m3) 19 - MEDIDAS DE CAPACIDADE A quantidade de líquido é igual ao volume interno de um recipiente, afinal quando enchemos este recipiente, o líquido assume a forma do mesmo. Capacidade é o volume interno de um recipiente. A unidade fundamental de capacidade chama-se litro. Litro é a capacidade de um cubo que tem 1dm de aresta. 1l = 1dm3 Múltiplos e submúltiplos do litro Múltiplos Unidade Fundamental Submúltiplos quilolitro hectolitro decalitro litro decilitro centilitro mililitro kl hl dal l dl cl ml 1000l 100l 10l 1l 0,1l 0,01l 0,001l Cada unidade é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Relações 1l = 1dm3 1ml = 1cm3 1kl = 1m3 Leitura das medidas de capacidade • Exemplo: leia a seguinte medida: 2,478 dal kl hl dal l dl cl ml 2, 4 7 8 Lê-se "2 decalitros e 478 centilitros". Transformação de unidades Na transformação de unidades de capacidade, no sistema métrico decimal, devemos lembrar que cada unidade de capacidade é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Observe a seguinte transformação: • transformar 3,19 l para ml. kl hl dal l dl cl ml Para transformar l para ml (três posições à direita) devemos multiplicar por 1.000 (10x10x10). 3,19 x 1.000 = 3.190 ml Pratique! Tente resolver esses exercícios: 1) Transforme 7,15 kl em dl (R: 71.500 dl) 2) Transforme 6,5 hl em l (R: 650 l) 3) Transforme 90,6 ml em l (R: 0,0906 l) 4) Expresse em litros o valor da expressão: 0,6m3 + 10 dal + 1hl (R: 800 l) 20 - MEDIDAS DE MASSA Introdução Observe a distinção entre os conceitos de corpo e massa: Massa é a quantidade de matéria que um corpo possui, sendo, portanto, constante em qualquer lugar da terra ou fora dela. Peso de um corpo é a força com que esse corpo é atraído (gravidade) para o centro da terra. Varia de acordo com o local em que o corpo se encontra. Por exemplo: A massa do homem na Terra ou na Lua tem o mesmo valor. O peso, no entanto, é seis vezes maior na terra do que na lua. Explica-se esse fenômeno pelo fato da gravidade terrestre ser 6 vezes superior à gravidade lunar. Obs: A palavra grama, empregada no sentido de "unidade de medida de massa de um corpo", é um substantivo masculino. Assim 200g, lê-se "duzentos gramas".Quilograma A unidade fundamental de massa chama-se quilograma. O quilograma (kg) é a massa de 1dm3 de água destilada à temperatura de 4ºC. Apesar de o quilograma ser a unidade fundamental de massa, utilizamos na prática o grama como unidade principal de massa. Múltiplos e Submúltiplos do grama Múltiplos Unidade principal Submúltiplos quilograma hectograma decagrama grama decigrama centigrama miligrama kg hg dag g dg cg mg 1.000g 100g 10g 1g 0,1g 0,01g 0,001g Observe que cada unidade de volume é dez vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Exemplos: 1 dag = 10 g e 1 g = 10 dg Relações Importantes Matemática – Prof. César Loyola 25/35 www.cursoprogressao.com.br Podemos relacionar as medidas de massa com as medidas de volume e capacidade. Assim, para a água pura (destilada) a uma temperatura de 4ºC é válida a seguinte equivalência: 1 kg <=> 1dm3 <=> 1L São válidas também as relações: 1m3 <=> 1 Kl <=> 1t 1cm3 <=> 1ml <=> 1g Observação: Na medida de grandes massas, podemos utilizar ainda as seguintes unidades especiais: 1 arroba = 15 kg 1 tonelada (t) = 1.000 kg 1 megaton = 1.000 t ou 1.000.000 kg Leitura das Medidas de Massa A leitura das medidas de massa segue o mesmo procedimento aplicado às medidas lineares. Exemplos: • Leia a seguinte medida: 83,732 hg kg hg dag g dg cg mg 8 3, 7 3 1 Lê-se "83 hectogramas e 731 decigramas". • Leia a medida: 0,043g kg hg dag g dg cg mg 0, 0 4 3 Lê-se " 43 miligramas". Transformação de Unidades Cada unidade de massa é 10 vezes maior que a unidade imediatamente inferior. Observe as Seguintes transformações: • Transforme 4,627 kg em dag. kg hg dag g dg cg mg Para transformar kg em dag (duas posições à direita) devemos multiplicar por 100 (10 x 10). 4,627 x 100 = 462,7 Ou seja: 4,627 kg = 462,7 dag Observação: Peso bruto: peso do produto com a embalagem. Peso líquido: peso somente do produto. 21 - MEDIDAS DE TEMPO Introdução É comum em nosso dia-a-dia pergunta do tipo: Qual a duração dessa partida de futebol? Qual o tempo dessa viagem? Qual a duração desse curso? Qual o melhor tempo obtido por esse corredor? Todas essas perguntas serão respondidas tomando por base uma unidade padrão de medida de tempo. A unidade de tempo escolhida como padrão no Sistema Internacional (SI) é o segundo. Segundo O Sol foi o primeiro relógio do homem: o intervalo de tempo natural decorrido entre as sucessivas passagens do Sol sobre um dado meridiano dá origem ao dia solar. O segundo (s) é o tempo equivalente a do dia solar médio. As medidas de tempo não pertencem ao Sistema Métrico Decimal. Múltiplos e Submúltiplos do Segundo Quadro de unidades Múltiplos minutos hora dia min h d 60 s 60 min = 3.600 s 24 h = 1.440 min = 86.400s São submúltiplos do segundo: • décimo de segundo • centésimo de segundo • milésimo de segundo Cuidado: Nunca escreva 2,40h como forma de representar 2 h 40 min. Pois o sistema de medidas de tempo não é decimal. Observe: Matemática – Prof. César Loyola 26/35 www.cursoprogressao.com.br Outras importantes unidades de medida: mês (comercial) = 30 dias ano (comercial) = 360 dias ano (normal) = 365 dias e 6 horas ano (bissexto) = 366 dias semana = 7 dias quinzena = 15 dias bimestre = 2 meses trimestre = 3 meses quadrimestre = 4 meses semestre = 6 meses biênio = 2 anos lustro ou qüinqüênio = 5 anos década = 10 anos século = 100 anos milênio = 1.000 anos 22 - EQUAÇÕES DO 2º GRAU Definições Denomina-se equação do 2º grau na incógnita x, toda equação da forma: ax2 + bx + c = 0; a, b, c IR e Exemplo: • x2 - 5x + 6 = 0 é um equação do 2º grau com a = 1, b = -5 e c = 6. • 6x2 - x - 1 = 0 é um equação do 2º grau com a = 6, b = -1 e c = -1. • 7x2 - x = 0 é um equação do 2º grau com a = 7, b = -1 e c = 0. • x2 - 36 = 0 é um equação do 2º grau com a = 1, b = 0 e c = -36. Nas equações escritas na forma ax² + bx + c = 0 (forma normal ou forma reduzida de uma equação do 2º grau na incógnita x) chamamos a, b e c de coeficientes. a é sempre o coeficiente de x²; b é sempre o coeficiente de x, c é o coeficiente ou termo independente. Equações completas e Incompletas Uma equação do 2º grau é completa quando b e c são diferentes de zero. Exemplos: x² - 9x + 20 = 0 e -x² + 10x - 16 = 0 são equações completas. Uma equação do 2º grau é incompleta quando b ou c é igual a zero, ou ainda quando ambos são iguais a zero. Exemplos: • x² - 36 = 0 (b = 0) • x² - 10x = 0 (c = 0) • 4x² = 0 (b = c = 0) Raízes de uma equação do 2º grau Resolver uma equação do 2º grau significa determinar suas raízes. Raiz é o número real que, ao substituir a incógnita de uma equação, transforma-a numa sentença verdadeira. O conjunto formado pelas raízes de uma equação denomina- se conjunto verdade ou conjunto solução. Exemplos: • Dentre os elementos do conjuntos A= {-1, 0, 1, 2}, quais são raízes da equação x² - x - 2 = 0 ? Solução Substituímos a incógnita x da equação por cada um dos elementos do conjunto e verificamos quais as sentenças verdadeiras. Para x = -1 (-1)² - (-1) - 2 = 0 1 + 1 - 2 = 0 0 = 0 (V) Para x = 0 0² - 0 - 2 = 0 0 - 0 -2 = 0 -2 = 0 (F) Para x = 1 1² - 1 - 2 = 0 1 - 1 - 2 = 0 -2 = 0 (F) Para x = 2 2² - 2 - 2 = 0 4 - 2 - 2 = 0 0 = 0 (V) Logo, -1 e 2 são raízes da equação. • Determine p sabendo que 2 é raiz da equação (2p - 1) x² - 2px - 2 = 0. Solução Substituindo a incógnita x por 2, determinamos o valor de p. • Logo, o valor de p é . Resolução de equações incompletas Resolver uma equação significa determinar o seu conjunto verdade. Utilizamos na resolução de uma equação incompleta as técnicas da fatoração e duas importantes propriedades dos números reais: 1ª Propriedade: Matemática – Prof. César Loyola 27/35 www.cursoprogressao.com.br 2ª Propriedade: 1º Caso: Equação do tipo . Exemplo: • Determine as raízes da equação , sendo . Solução Inicialmente, colocamos x em evidência: Para o produto ser igual a zero, basta que um dos fatores também o seja. Assim: Obtemos dessa maneira duas raízes que formam o conjunto verdade: De modo geral, a equação do tipo tem para soluções e . 2º Caso: Equação do tipo Exemplos: • Determine as raízes da equação , sendo U = IR. Solução De modo geral, a equação do tipo possui duas raízes reais se for um número positivo, não tendo raiz real caso seja um número negativo. Resolução de equações completas Para solucionar equações completas do 2º grau utilizaremos a fórmula de Bhaskara. A partir da equação , em que a, b, c IR e , desenvolveremos passo a passo a dedução da fórmula de Bhaskara (ou fórmula resolutiva). 1º passo: multiplicaremos ambos os membros por 4a. 2º passo: passar 4ac par o 2º membro. 3º passo: adicionar aos dois membros. 4º passo: fatorar o 1º elemento.
Compartilhar