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SUMÁRIO Conjuntos Numéricos e intervalos............................................................................................................................03 Operações com frações .................................................................................................................................. 10 Produtos Notáveis .......................................................................................................................................... 13 Fatoração..................................................................................................................................................................17 Equação do 1º Grau ............................................................... ........................................................................18 Equação do 2º Grau ..................................................................................................................................... 19 Sistemas de Equações do 1º Grau ................................................................................................................ 22 Trigonometria no Triângulo Retângulo ....................................................................................................................24 Referências Bibliográficas.........................................................................................................................................29 CONJUNTOS NUMÉRICOS O nosso sistema numérico é decimal posicional e é conhecido como sistema indo-arábico. Os números provenientes deste sistema foram organizados em conjuntos ditos “conjuntos numéricos fundamentais” para facilitar o estudo dos mesmos. Entender toda a estrutura numérica e sua ordenação é o que se pretende neste momento. Conjunto dos Números Naturais (ℕ) ℕ = {0, 1, 2, 3, ...} ℕ* = {1, 2, 3, ...} = ℕ - { 0 } Conjunto dos números Naturais Não Nulos Conjunto dos Números Inteiros (ℤ) ℤ = {..., –2, –1, 0, 1, 2, 3,...} ou ℤ = { 0 , 1 , 2 , 3 ,...} ℤ* = {..., –3, –2, –1, 1, 2, 3,...} = ℤ - { 0 } Conjunto dos números Inteiros Não Nulos ℤ+ = {0, 1, 2, 3, 4,...} Conjunto dos números Inteiros Não Negativos ℤ * = {1, 2, 3, 4,...} Conjunto dos números Inteiros Positivos ℤ - = {..., –3, –2, –1, 0 } Conjunto dos números Inteiros Não Positivos ℤ * = {–1, –2, –3,...} Conjunto dos números Inteiros Negativos Conjunto dos Números Racionais (ℚ) Um número é dito racional quando é possível escrevê-lo na forma b a , com a ℤ e b ℤ*. Formalmente, temos: ℚ = {x | x = b a , com a ℤ e b ℤ*} Note que: ℤ+ = ℕ e ℕ ℤ 03 8 , 4 5 4 5 4 5 , 3 1 , 0 , 2 1 , 3 12 , 7 , 121 , 14 % 50 7 100 14 Observe que: 7 ℚ Além da forma b a , os números racionais também podem ser representados na forma Decimal; isto acontece quando dividimos a (numerador) por b (denominador). Temos então: Decimais exatos (finitos): 25,1 4 5 , 375,0 8 3 , 4,2 5 12 , 75,3 4 15 20 75 , 234,1 1000 1234 Decimais (dízimas) periódicos: 3,0...333,0 3 1 período geratriz 42,0...4242,0 33 14 857142,0...428571428571,0 7 6 , 61,2...1666,2 6 13 (observar arredondamento da calculadora) # Entre dois números inteiros, nem sempre existe outro número inteiro. # Entre dois números racionais, sempre existe outro número racional. # Também podemos utilizar as notações: ℚ*, ℚ+, ℚ * , ℚ– e ℚ * . Conjunto dos Números Irracionais (Ir) Um número é Irracional, quando NÃO é possível escrevê-lo na forma b a , com a ℤ e b ℤ*. Podemos escrever: Ir = {x | x é dízima não periódica}. ...4142135,12 ...92401773,2253 ...7320508,13 ...00010100100010,2 ...7320508,13 ...14159265,3 (“pi”) ...7182818,2e (número de Euler) Observe que 9 Ir, pois sabemos que 39 . Outras Notações para o Conjunto dos Irracionais: (ℝ – ℚ) ou ℚ’ EXEMPLOS! FIQUE ATENTO! EXEMPLOS! 04 Conjunto dos Números Reais (ℝ) Unindo todos os conjuntos numéricos estudados até aqui, teremos o conjunto dos números reais. Ou seja: ℝ = { x | x ℚ ou x Ir } = ℚ Ir Desta forma, todo número natural, inteiro, racional ou irracional também é um número REAL. Podemos representar através de “diagramas” o conjunto dos números reais, conforme abaixo. Observe que: ℕ ℤ ℚ ℝ e ℚ Ir = . Uma representação geométrica (dos números reais) muito importante é a “Reta Real”, também conhecida como reta numérica real ou eixo real, ou ainda, eixo das abscissas. Veja: Origem – 4 –3 –2 –1 0 1 2 3 4 5 6 7 x Em nosso estudo, quando falarmos de números e não forem feitas “restrições” sobre esses, adotaremos sempre os números reais. Também temos os intervalos, que são subconjuntos do conjunto dos números reais: ℝ* = {x ℝ | x 0} Conjunto dos números Reais Não Nulos ou diferentes de zero ℝ+ = {x ℝ | x 0} Conjunto dos números Reais Não Negativos ou maiores ou igual a zero ℝ * = {x ℝ | x > 0} Conjunto dos números Reais Positivos ou maiores que zero. ℝ– = {x ℝ | x 0} Conjunto dos números Reais Não Positivos ou menores ou igual a zero ℝ * = {x ℝ | x < 0} Conjunto dos números Reais Negativos ou menores que zero Observação: Temos que 283 ℝ, mas 992 ℝ. Não estão definidas para o conjunto dos números reais, raízes de números negativos com índice par. Um número REAL qualquer é racional ou irracional. ℝ ℚ I ℤ ℕ 5 17 2 1 3 8 14159265,3 2 05 Conjunto dos Números Complexos (ℂ) Também conhecido como conjunto dos números “imaginários”, não fará parte de nosso estudo (embora tenha grande aplicação na área eletroeletrônica, entre outras). Podemos dizer, de forma simples, que se trata de um conjunto numérico que envolve, além dos números reais, números do tipo 4 que não podem ser definidos em ℝ. INTERVALOS ↳ São subconjuntos do ℝ, e podem ser representados através da notação de conjunto, de colchetes ou na reta Real. Analise atentamente os exemplos a seguir: Intervalo aberto {x ℝ | 2 < x < 10} = ] 2 , 10 [ = ↳ Notação de Conjunto ↳ Notação de Colchetes ↳ Representação na Reta Real Atenção: Observe que no intervalo aberto acima, foram representados todos os números reais ENTRE os números 2 e 10, e conseqüentemente, os números 2 e 10 (que são os limitantes do intervalo) foram EXCLUÍDOS do conjunto representado. Intervalo Fechado {x ℝ | 2 x 10} = [ 2 , 10 ] = Atenção: Observe que no intervalo fechado acima, foram representados todos os números reais do número 2 ATÉ o 10, e conseqüentemente,os números 2 e 10 (que são os limitantes do intervalo) foram INCLUÍDOS do conjunto representado. Intervalo Semi-aberto ou Semi-fechado { x ℝ | 2 < x 10 } = ] 2 , 10 ] = { x ℝ | 2 x < 10 } = [ 2 , 10 [ = ↳ { x | 2 x < 10 } ↳ [ 2 , 10 ) = Intervalos Infinitos (incomensuráveis) { x ℝ | x > 7 } = ] 7 , + [ = { x ℝ | x 7 } = [ 7 , + [ = { x ℝ | x < 7 } = ] – , 7 [ = { x ℝ | x 7 } = ] – , 7 ] = ↳ { x ℝ | – < x 7 } [ ) 2 10 2 10 2 10 10 10 2 2 7 7 7 7 06 Observações e similaridades: ℝ = { x | x ℝ } = ] – , + [ = ℝ* = { x ℝ | x 0 } = ] – , 0 [ ] 0 , + [ = ↳ { x ℝ | x < 0 ou x > 0 } { x ℝ | x < –1 ou 0 x < 15 e x 6 } = ↳ { x ℝ | x < –1 ou 0 x < 6 ou 6 < x < 15 } { x ℝ | –5,1 < x 3 ou x 4 e x 17 } = ↳ { x ℝ | –5,1 < x 3 ou 4 x < 17 ou x > 17 } Note que os conjuntos A = { x ℕ | 2 < x 6 } e B = { x ℝ | 2 < x 6 } são DIFERENTES. Veja na reta real: A B O conjunto A é finito, pois tem somente 4 elementos. Em contrapartida, não podemos determinar o número de elementos do conjunto B, pois este último possui infinitos elementos. 0 0 0 6 15 –1 3 4 17 –5,1 4 5 6 3 2 6 ATENÇÃO! 07 1. Relacione usando ou : a) – 5 ............. ℕ e) 11 4 ............. ℝ-ℚ i) –1 ................ ℝ n) 361 .................. Ir b) 3 2 ............. ℤ f) 9 ............. ℝ j) 9 108 ............. ℕ o) (2,33... x 9) .......... ℕ c) 5 ........... ℝ g) –13 ............... ℚ l) 0 .................. ℤ+ p) 2 64 3 ............... ℤ d) 4 ............... ℚ h) 0 .............. ℝ m) 2 4 ............ ℚ* q) 0,127 .................. ℚ* 2. Os conjuntos A = { x ℕ | 2 x < 4 } e B = { x ℝ | x2 – 5x + 6 = 0 } são iguais? 3. Represente em cada reta real os intervalos correspondentes: a) ] – , –1 ] b) { x ℝ | 0 x 2 } c) ] 0 , 3 [ d) { x ℝ | –2 < x 2 } e) [ –5 , 4 [ f) { x ℝ | x > – 5 } g) 2 1 , 5 2 h) { x ℝ | 1 x < 2 } i) { x ℝ | x 1 ou x > 2 } j) { x ℝ | –2 < x 3 e x 1} k) { x ℝ | x 2 ou x = 4 } l) { x ℝ | –3 < x < –1 ou 1 < x 2 } ATENÇÃO: analise os intervalos (h) e (i) e note que eles são completamente diferentes. EXERCÍCIOS – Conjuntos Numéricos Fundamentais e Intervalos. 08 4. Dados os intervalos abaixo, escreva-os em notação de conjunto: a) { ........................................................................................... } b) { ........................................................................................... } c) { ........................................................................................... } d) { ........................................................................................... } e) { ........................................................................................... } f) { ........................................................................................... } g) { .......................................................................................... } ANOTAÇÕES: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ –3 3 1 1/2 0 2 1 –2 –1 0 0 3 –2 –3 –1 0 1 09 OPERAÇÕES COM FRAÇÕES Adição e Subtração Para adicionar ou subtrair frações, devemos proceder da seguinte maneira: Reduzimos as frações ao mesmo denominador, isto é, devemos calcular o mínimo múltiplo comum (M.M.C.) dos denominadores; Adicionamos ou subtraímos os numeradores e conservamos o denominador comum; Simplificamos o resultado sempre que possível. EXEMPLOS! a) 10 31 = 10 15 + 16 = 2 3 5 8 b) 30 1 = 30 36 20 + 15 = 5 6 3 2 + 2 1 c) 9 2 18 4 18 389 6 1 9 4 2 1 2 2 Multiplicação Para multiplicarmos frações, procedemos da seguinte forma: Multiplicam-se os numeradores entre si; Multiplicam-se os denominadores entre si; Simplifica-se a fração resultante, sempre que possível. EXEMPLOS! a) 10 21 = 5 2 7 3 = 5 7 2 3 b) 5 1 5 - = 3 15 - = 31 53- =3 5 3 3 3 c) 27 1 3 1 1 1 9 1 6 1 7 2 9 7 6 1 7 2 9 7 27 27 10 Observação: Numa multiplicação de frações, pode-se simplificar os fatores comuns ao numerador e ao denominador, antes de efetuá-la, conforme o exemplo c. Divisão Para dividir duas frações, procedemos da seguinte forma: Multiplica-se a primeira fração pelo inverso da segunda fração; Simplifica-se o resultado sempre que possível. EXEMPLOS! a) 2 5 3 7 = 2 5 . 7 3 = 14 15 b) 16 1 = 80 5 = 20 1 . 4 5 = 20 4 5 5 5 -- Potenciação Para elevar uma fração a um certo expoente, eleva-se o numerador e o denominador a esse expoente. EXEMPLOS! a) 9 4 = 3 2 = 3 2 2 22 b) 10 23 23 0 0 = 10 = 1 1 = 1 0 c) 27 8 = 3 2 = 2 3 3 33 d) 36 25 6 5 = 6 5 = 5 6 2 22-2 Observações: Elevando um número ao expoente par, o resultado será positivo, conforme o exemplo a. Elevando um número a um expoente ímpar, o resultado terá o sinal do próprio número, conforme o exemplo c. Radiciação Para obter a raiz de uma fração, extraem-se as raízes do numerador e do denominador. a) 16 25 = 16 25 = 4 5 b) 2 1 = 8 1 = 8 1 3 3 3 c) 9 4 ℝ Observações: Quando o índice da raiz for par não existirá a raiz de um número negativo, conforme o exemplo c. ℝ conjunto dos números reais. EXEMPLOS! 11 As expressões numéricas e algébricas devem ser resolvidas obedecendo a seguinte ordem de operação: 1º Potenciação e Radiciação; 2º Multiplicação e Divisão; 3º Adição e Subtração. Essas operações são assim realizadas: 1º Parênteses; 2º Colchetes; 3º Chaves. ANOTAÇÕES: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ SEQUÊNCIA DE OPERAÇÕES 12 PRODUTOS NOTÁVEIS Certos produtos aparecem com bastante freqüência no cálculo algébrico, em Geometria Analítica, por exemplo. Os Produtos Notáveis, como o próprio nome já diz, significa: produto → “resultado da multiplicação”, e notável → “que se destaca”. O único problema é que, às vezes, eles aparecem e a gente nem nota! Estes Produtos Notáveis acontecem quando, na multiplicação entre dois termos, aparecem variáveis. Tais produtos poderão ser calculados usando-se a propriedade distributiva (conhecida como “chuveirinho”), ou então, de forma mais direta, através de algumas regras que veremos a seguir. Quadrado da Soma de dois Termos bababa 2 22 bababa Portanto: Logo, podemos estabelecer a seguinte regra: “O quadrado da soma de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo mais duas vezes o produto do 1º pelo 2º termo, mais o quadrado do segundo termo”. a) (x + y)2 = (x) 2 + [ 2 . (x) . (y) ] + (y) 2 b) (3a + 2)2 = (3a) 2 + [ 2 . (3a) . (2) ] + (2) 2 x2 + 2xy + y2 9a2 + 12a + 4 Quadrado da Diferença de dois Termos Quadrado da Diferença de dois Termos pode ser enunciado da mesma maneira que o quadrado da soma de dois termos. Então temos: bababa 2 22 bababa Portanto: Logo podemos estabelecer a seguinte regra: “O quadrado da diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo menos duas vezes o produto do 1º pelo 2º termo, mais o quadrado do segundo termo”. EXEMPLOS! 13 a) (x – y)2 = x2 – 2xy + y2 b) (3a – 5)2 = (3a)2 – [ 2.(3a).(5) ] + (5)2 = 9a2 – 30a + 25 Produto da Soma e Diferença de dois Termos O Produto da Soma pela Diferença de dois Termos segue o mesmo raciocínio dos casos anteriores. Veja: baba 2222 babababa Portanto: (a + b).(a – b) = a2 – b2 Logo podemos estabelecer a seguinte regra: “O produto da soma pela diferença de dois termos é igual ao quadrado do primeiro termo menos o quadrado do segundo termo”. a) (x + y).(x – y) = x2 – xy + yx – y2 = x2 – y2 b) (3a – 5).(3a + 5) = (3a)2 – (5)2 = 9a2 – 25 1. Calcule os quadrados e os produtos: a) (a + 5)2 b) (x + 1)2 c) (2x + 3y)2 d) (a – 2)2 e) (x – 1)2 f) (x + 3).(x – 3) g) (2x – 1).(2x + 1) h) (7 + a).(– a + 7) i) (¾ – 4y).(4y + ¾) j) (m2 – ½).(m2 + ½) Respostas: 4 1 )16 16 9 )49) 14) 9)12)44)9124)12)2510) 4222 222 2222 mjyiahxg xfxxeaadyxyxcxxbaaa 2. Simplifique as expressões: a) (a – 2)2 – 2(a + 2) = b) (y + 5)2 – y(y + 10) = c) (a + b)2 + (a – b) 2 = EXEMPLOS! EXEMPLOS! EXERCÍCIOS 14 d) (x – 3)2 + (x + 3) 2 = e) (x + y)(x – y) + (x + y)2 – 2xy = Respostas: 22222 2)182)22)25)6) xexdbacbaaa 1. Efetue as operações: a) (2x + 1)2 + (2x – 1)2 = b) 3(y2 – 1)2 + 2(2y + 2)2 = c) (2xy + 3)(x2 – 2) – (x – 1)2 = d) (2x + 1)2 + 2x(x – 1)2 = e) (ab + 1)2 + ab(ab + 2) = f) (4ay – 1)2 – 4(ay – 1)2 = Respostas: 3 22 12)14 22 2)16 3 2) 72 2 24 3 2)1116 2 2 4 3)22 8) yafabbaexxd xxxyyxcyyybxa 2. Nos exercícios abaixo, obtenha os produtos notáveis: a) (3m2 + 4n)2 = b) (7y2 + 3y4)2 = c) (b4 + c5)2 = d) (x2 – 3)2 = e) (3a2 – 2b6)2 = f) (1 + x5)2 = g) (– x + 3)2 = h) (– x – 2y)2 = Respostas: 2 44 2 )96 2 ) 105 21) 12 4 62 12 4 9) 9 2 6 4 ) 1054 2 8 ) 8 9 6 42 4 49) 2 16 2 24 4 9) yxyxhxxgxxfbbaae xxdccbbcyyybnnmma 3. Calcule os seguintes produtos notáveis: a) 2 4 1 2xy b) 2 2 3 3 b ab c) 2 32 2 3 1 abba d) 2 22 6 1 4 1 yx e) 2 2 7 4 5 1 m Respostas: 4 49 162 35 8 25 1 ) 4 36 122 12 14 16 1 ) 62 4 43 3 424 9 1 ) 9 43 2 22 9) 16 122 4) mmeyyxxd bababac b abbabxyyxa EXERCÍCIOS COMPLEMENTARES (FIXAÇÃO) 15 ANOTAÇÕES: ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ______________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ ________________________________________________________________________________________ RESUMINDO 16 FATORAÇÃO Fatorar uma expressão é reescrevê-la em fatores (partes) que se multiplicam. Estas partes (fatores) podem apresentar números e/ou variáveis que devem ser escritas com os menores números possíveis, e, as variáveis (letras), com o menor expoente natural possível. Observe a igualdade abaixo: 5a + 5b = 5(a + b) Como 5a + 5b poder escrito 5(a + b), dizemos que expressão 5a + 5b foi fatorada, tendo como fator comum o número “5”, que foi colocado em evidência. a) ab + ac = a(b + c) fator comum “a” b) 6x2 + 2x3 = 2x2(3 + x) fator comum “2x2” c) 10m + 20m2 = 10m(1 + 2m) fator comum “10m” 1. Fatore as expressões: a) aaa 18126 23 b) 432 302015 xxx c) 543 20125 aaa d) 22 93 xyyx e) )()(2 yxxyx f) )(6)(3 babax Respostas: a) 6a(a2 – 2a + 3) b) 5x2(3 – 4x – 6x2) c) a3(5 – 12a + 20a2) d) 3xy(x – 3y) e) (x – y)(2 – x) f) 3(a + b)(x + 2) 2. Simplifique as expressões dadas: a) 4 44 ba b) a ayax 5 2510 c) 3 1812 yxy d) nm nm 77 e) 2 23 1115 x zxyx g) 2 32 2 48 yx xyyx f) ba baba 37 73 322 Respostas: a) a + b b) 2x – 5y c) 2y(2x – 3) d) 7 e) 15xy – 11z f) a2 b g) 4xy EXEMPLOS! EXERCÍCIOS 17 EQUAÇÃO DO 1 GRAU Equação do 1 grau é toda equação que se reduz à forma ax + b = 0, onde a e b são números reais, com a 0. a) 13579 xx 0204013759 xxx b) 2 43 6 94 3 12 xxx xxx xxx 1299424 6 )43(3 6 )94()12(2 0212 x Resolução de uma Equação do 1 Grau Resolver uma equação do 1 grau é determinar o valor de “x” (variável) que satisfaz a igualdade. Vejamos alguns exemplos: 1. Resolva as equações a seguir: a) 12424 xx b) 1932425 xxx c) 4 1 3 2 26 1 xx d) 4 313 2 1 8 52 mmm e) 4 235 3 12 3 14 xxx Respostas: 7 6 ) 4 3 ) 2 1 )2)5) edcba EXEMPLOS! EXERCÍCIOS 18 EQUAÇÃO DO 2 GRAU Equação do 2 grau é toda equação que se apresenta na forma ax2 + bx + c = 0, onde a, b e c são números reais, com a 0. a) 3x2 – 7x + 2 = 0 a = 3; b = –7; c = 2 b) 2x2 – 10x = 0 a = 2; b = 10; c = 0 c) –x2 + 5 = 0 a = –1; b = 0; c = 5 d) 4x2 = 0 a = 4; b = 0; c = 0 Resolução de uma Equação do 2 Grau A resolução de uma equação do 2º grau pode ser obtida através de uma fórmula, usualmente chamada Fórmula de BHÁSKARA: 02 cbxax a acbb x 2 42 A expressão cab 42 , chamada de discriminante da equação, é geralmente representada pela letra grega (lê-se: delta). Então: ac4b2 Logo, se 0 , podemos escrever: a b x 2 Observe que, quando 0 , a equação não admite raízes reais. a) Resolva a equação 2x2 + 7x + 3 = 0 EXEMPLOS! EXEMPLOS! 19 1. Determine o conjunto-verdade das equações: a) 01522 xx b) 0103 2 pp c) 02012 2 yy d) 0642 x e) 0806010 2 xx f) 1 10 2 y y g) yy 12159 2 h) 2 51 1 x x x x i) 332122 xx Respostas: 3,33) 1,2) 3 2 )4,5)2,4) 8,8)10,2) 10 3 0)5,3) Vi VhVgVfVe VdVc,VbVa 2. Determine o conjunto-solução das equações abaixo: a) 201.23.5 xx b) 4.33.25 xxx c) 8 7 8 3 2 1 1 x d) 3 12 2 14 xx EXERCÍCIOS 20 3. Resolva as equações, apresentando o conjunto verdade: a) 12 3 42 a b) xx x x 3 4 2 13 10 22 c) 3 2 4 2 3 xx x d) 22 9 8 18 11 nnn n Respostas: 2a) S = {1} 2b) S = {3} 2c) S = {–1/4} 2d) S = {5/16} 3a) V = {3/4} 3b) V = {23/11} 3c) V = {–5/3} 3d) V = {2} 4. Determine o conjunto-solução das equações: a) 0654 2 xx b) 01710 2 xx c) 036122 xx d) 0532 xx e) 052 2 xx f) 07 2 xx g) 092 xx h) 0322 2 x i) 0624 2 x j) 0273 2 x l) 017,01,0 2 xx m) 0422 xx n) 4 4 2 2 2 1 2 x x xx x o) 1 1 3 1 2 x x x x Respostas: a) {2, –3/4} b) {1/2, 1/5} c) {6} d) {x ℝ} e) {0, –5/2} f) {–1/7, 0} g) {0, 9} h) { 4} i) { 2/62 } j) { 3} l) {2, 5} m) { 22 , 2 } n) {3} o) {0, 5} 21 SISTEMAS DE EQUAÇÕES DO 1º GRAU Resolver um sistema de equações do 1º grau é determinar o par ordenado (x, y) para o qual, as duas equações são verdadeiras. Vamos recordar dois métodos de resolução: o método da substituição e o método da adição. Método da Substituição a) Resolva o sistema: II3 I5 y = x x + y = Resolução: Isolando o valor de “x” em I: x + y = 5 x = 5 – y Substituindo “x” por (5 – y) em II, temos: x – y = 3 (5 – y) – y = 3 5 – y – y = 3 – y – y = 3 – 5 – 2y = –2 2y = 2 y = 2 2 y = 1 Substituindo y = 1 em x = 5 – y , temos: x = 5 – (1) x = 5 – 1 x = 4 Então, encontramos o par ordenado que gera a solução: S = { (4 , 1) } Método da Adição a) Resolva o sistema: II 5 I 9 y = x x + y = Resolução: Adicionando membro a membro as equações, de modo que a soma de uma das variáveis torne-se nula: 142 5 9 x = y = x y = x + x = 14 2 x = 7 Substituindo x = 7 em I , temos: x + y = 9 7 + y = 9 y = 9 – 7 y = 2 Assim, temos o par ordenado que gera a solução: S = { (7 , 2) } EXEMPLO! EXEMPLO! 22 1. Determine a solução para cada um dos sistemas abaixo: a) 1323 6 y = x x + y = b) 8 132 y = x x + y = c) y x ara p y = x = x + y x 1 5 3 d) 0 43 5 ypara y = x = y x e) yx ara p y = x = x + y 1 2 33 f) yx ra pa = yx = x + y x 2 4 3 1 g) yx yx 52 102 h) yx = yx 26 2 3 22 i ) = yx yx 33 12 22 Respostas: 3,2)5,1; 5 23 , 5 11 ) 4 15 , 2 5 ;1,3)4,2) 2 1 , 2 3 )2,10)2,3)1,7)1,5) SiShSgSf SeSdScSbSa EXERCÍCIOS 23 TRIGONOMETRIA NO TRIÂNGULO RETÂNGULO Teorema de Pitágoras Em todo triângulo retângulo temos que: "O quadrado da hipotenusa é igual a soma dos quadrados dos catetos". Podemos escrever: (hip)2 = (cat)2 + (cat)2 Ou ainda: a2 = b2 + c2 Observações: Um triângulo é dito “retângulo” quando possui um ângulo reto (90º). A hipotenusa sempre será o maior lado de um triângulo retângulo, figurando sempre à frente do ângulo reto. 1) Calcular o valor de “x” no triângulo retângulo abaixo: 52525 16943 2 2222 xxx xx EXEMPLO! 24 1. Aplicando o Teorema de Pitágoras, calcule os valores de “x” para cada caso: a) b) c) d) 2. Usando o teorema de Pitágoras, calcule: a) b) Respostas: 1a) 35 1b) 9 1c) 3 1d) 3 2a) x = 53 , y = 52 2b) x = 6, y = 4,8 EXERCÍCIOS 25 Relações Trigonométricas Num triângulo retângulo ABC, reto em Â, temos: O cálculo do Seno (sen), Cosseno (cos) e Tangente (tg) de um ângulo agudo: H CO Hipotenusa OpostoCateto sen H CA Hipotenusa AdjacenteCateto cos CA CO AdjacenteCateto OpostoCateto tg O que determina se o cateto é oposto ou adjacente é a sua posição em relação ao ângulo escolhido. Observações: As razões trigonométricas podem ser obtidas através de tabelas trigonométricas ou em calculadoras. Ângulo seno cosseno tangente 30 o 2 1 2 3 3 3 45o 2 2 2 2 1 60o 2 3 2 1 3 90o 1 0 Num triângulo a soma dos seus ângulos internos mede 180o. A área (superfície) do triângulo é dada por: 2 hb S 2 altura x base S 26 1) No triângulo retângulo da figura abaixo, calcular a medida x. Dados: o30 de ângulo ao oposto cateto = x hipotenusa = 6 3 2 6 =x 62x2x = 61 6 x = 2 1 6 x = 30 30 o x sen h co sen o 2) Calcular a medida da altura do prédio, sabendo que existe um observador a 3m do prédio observando sob um ângulo de 60º. Dados: o o 60 de ângulo ao oposto cateto = 60 de ângulo ao adjacente cateto = 3m x m. 5,196ou x m 33x 3 x = 3 3 x = 60 o tg Resposta: A altura do prédio é de .m196,5oum33 EXEMPLOS! 27 1. Em cada caso, calcule sen , cos e tg . a) b) c) 2. Uma pessoa de 1,70 m de altura vê o topo de um prédio segundo um ângulo de elevação de 60°. a) Qual a altura do prédio, se a distância da pessoa a ele for 30m? b) Qual a distância da pessoa a ele, no caso de um prédio ter 40m de altura? Respostas: 1a) sen = 0,45 / cos = 0,89 / tg = 0,50 1b) sen = 0,60 / cos = 0,80 / tg = 0,75 1c) sen = 0,83 / cos =0,55 / tg = 1,50 2a) 53,66m 2b) 22,11m EXERCÍCIOS 28 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS (comentadas) GIOVANNI, José Ruy; BONJORNO, José Roberto. Matemática: uma nova abordagem. v.1. São Paulo: FTD, 2000. Neste livro você encontrará toda teoria e exercícios envolvendo trigonometria no triângulo retângulo (logo no início do livro). GIOVANNI, José Ruy; CASTRUCCI, Benedito; GIONVANNI JR, José Ruy. A Conquista da Matemática: teoria e aplicação. 7ª série. São Paulo: FTD, 1992. Neste livro você encontrará toda teoria e exercícios envolvendo produtos notáveis, fatoração, frações algébricas, equação do 1º grau e sistema de equações do 1º grau. GIOVANNI, José Ruy; GIONVANNI JR, José Ruy. Aprendizagem e Educação Matemática, 7. São Paulo: FTD, 1990. Neste livro você encontrará toda teoria e exercícios envolvendo produtos notáveis, fatoração, frações algébricas, equação do 1º grau e sistemas de equações do 1º grau. GIOVANNI, José Ruy; GIONVANNI JR, José Ruy. Aprendizagem e Educação Matemática, 8. São Paulo: FTD, 1990. Neste livro você encontrará toda teoria e exercícios envolvendo equações do 2º grau e trigonometria no triângulo retângulo. 29
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