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Conversa inicial Olá! Estamos iniciando a nossa segunda aula de Pré-Cálculo. Nessa aula veremos o que são polinômios e como é possível realizar operações envolvendo polinômios. Iremos aprender que é possível fatorar polinômios e, com isso, simplificarmos expressões sempre que possível. Estudaremos também expressões fracionárias e também equações e inequações. No material on-line, podemos assistir ao vídeo do professor Ricardo no qual ele nos apresentará os conteúdos dessa aula. Contextualizando Quando pensamos em polinômios, pensamos em expressões algébricas que contém somas de constantes e variáveis. Essas constantes multiplicam as variáveis que podem estar elevadas a números naturais quaisquer, incluindo o zero. Veremos isso com mais detalhes no decorrer da aula. Os polinômios são utilizados para que seja feita a modelagem matemática de certas curvas. Logo, os polinômios têm aplicações práticas nas mais diversas áreas. Por exemplo: Podemos utilizar polinômios para obtermos a descrição do comportamento dos custos industriais em relação aos níveis de produção, por exemplo. Conhecendo esse comportamento, é possível fazer adequações para que possamos reduzir custos. NÍVEL Graduação CURSO Engenharia de Produção DISCIPLINA Pré-Cálculo MÓDULO A1 2016 AULA 2 PROFESSOR Prof. Me. Ricardo Zanardini Também é possível utilizarmos polinômios para relacionarmos a variação do lucro em função do preço de venda de um determinado produto. Desse modo é fácil saber qual é o preço ideal que deve ser praticado para que o lucro referente a esse produto seja o maior possível. Fazendo isso, também é possível visualizar o intervalo de possíveis preços onde a empresa tem lucro e os preços que geram prejuízo caso sejam colocados em prática. A trajetória de uma bola de basquete descreve uma curva imaginária muito próxima de uma parábola e, por isso, pode ser aproximada por um polinômio do segundo grau. Polinômios A partir de agora, vamos estudar diversos problemas matemáticos relacionados à álgebra. No entanto, o que é álgebra? A álgebra é um ramo da matemática que estuda a resolução de equações e de inequações, polinômios, e estruturas algébricas. Em geral, a álgebra estuda problemas que envolvem quantidades conhecidas e quantidades desconhecidas. Quando pensamos em álgebra, estamos nos referindo a problemas envolvendo não só números, mas também quantidades desconhecidas conhecidas como variáveis ou incógnitas. Vamos assistir ao vídeo a seguir onde é possível entendermos um pouco o que é chamado de raciocínio algébrico. https://www.youtube.com/watch?v=ZJjl18kyU- U&list=UUWhuro_dMp3wVDloVCbapDQ A álgebra está presente em muitos problemas do cotidiano. O vídeo a seguir nos mostra isso. https://www.youtube.com/watch?v=9cOTjH8di5w&list=UUWhuro_dMp 3wVDloVCbapDQ Agora que já vimos o que é álgebra, vamos falar na nossa aula sobre esses problemas. Inicialmente, vamos falar sobre polinômios. Para que possamos compreender o que são polinômios, como podemos realizar operações envolvendo polinômios, além de exemplos e aplicações, vamos continuar! Polinômios e Fatoração Muitas vezes os custos e os lucros de empresas ou expressões que descrevem a trajetória de objetos podem ser feitas através de polinômios. Para entendermos melhor, vamos imaginar que o proprietário de uma barraca de cachorro quente tem um custo de R$ 2,00 para preparar um cachorro quente tradicional, incluindo impostos, e que esse mesmo cachorro quente é vendido por R$ 3,50. Nesse caso, o lucro unitário é de R$ 3,50 menos R$ 2,00, o que resulta em R$ 1,50. Sendo assim, para cada cachorro quente vendido, o lucro é de R$ 1,50. Para simplificarmos nossos cálculos, vamos supor que todos os tipos de cachorros quentes vendidos têm um lucro de R$ 1,50 por unidade. Por exemplo, um determinado tipo de cachorro quente custa R$ 4,00 e é vendido por R$ 5,50. Supondo ainda que os custos mensais fixos tais como gás, energia elétrica, salário de um funcionário, encargos, entre outros corresponde a R$ 2.000,00, o lucro total para a venda de “x” cachorro quente pode ser escrito como: L=1,50.x-2000 A partir dessa expressão podemos determinar, por exemplo, a venda mensal mínima para pagar os custos fixos. Podemos também prever o lucro total em função de uma estimativa mensal de vendas. Essa expressão que relaciona o lucro mensal com a quantidade de cachorros quentes vendidos é um exemplo de um polinômio de grau 1. Um outro exemplo do uso de polinômios envolve as fontes do tipo True Type. Essas fontes são geradas a partir de um polinômio que passa por um determinado conjunto de pontos previamente determinados. Veremos com mais detalhes essas e outras aplicações quando estudarmos as funções polinomiais. Nesse momento, precisamos saber o que é um polinômio, como podemos realizar operações envolvendo polinômios e como devemos proceder para fatorarmos expressões polinomiais. Mais situações envolvendo polinômios podem ser vistas no link a seguir: http://www.ehow.com.br/polinomios-diaadia-sobre_7902/ Um polinômio é uma expressão matemática sob a seguinte forma: 01 2 2 1 1 ... axaxaxaxaxp n n n n Onde 0121 ,,,...,, aaaaa nn são números reais quaisquer e chamados de coeficientes. A única condição é que 0na para que possamos garantir que temos um polinômio de grau n. A seguir, alguns exemplos de polinômios: a) 93 xxp é um polinômio de grau 1 b) 152 2 xxxq é um polinômio de grau 2 c) 62214 23 xxxxr é um polinômio de grau 3 d) 468 xxxs é um polinômio de grau 8 O grau de um polinômio é o maior expoente da variável desse polinômio. Agora, veja alguns exemplos de polinômios e seus respectivos graus: p(x) = 3x + 9 é um polinômio de grau 1 q(x) = 2x2 + 5x - 1 é um polinômio de grau 2 r(x) = x3 + 14x2 - 22x + 6 é um polinômio de grau 3 s(x) = x8 - x6 + 4 é um polinômio de grau 8 Veja, a seguir, mais situações em que ocorre o emprego de polinômios! http://www.ehow.com.br/polinomios-diaadia-sobre_7902/ Indique qual é o grau de cada um dos seguintes polinômios. a) p(x) = 5x4 + 7x3 - 2x3 + 5x - 11 b) q(x) = -2x3 + 15x7 - 8x + 6 c) r(x) = x + 1 d) q(x) = x3 + x2 + x - 1 Respostas: a) O termo de maior expoente é 5x4. Logo, o grau do polinômio é 4. b) O termo de maior expoente é 15x7. Logo, o grau do polinômio é 7. c) O termo de maior expoente é x. Logo, o grau do polinômio é 1. d) O termo de maior expoente é x3. Logo, o grau do polinômio é 3. No material on-line, você encontrará o vídeo do professor Ricardo no qual ele irá conversar conosco sobre polinômios e suas aplicações. Operações Polinomiais Muitas vezes precisamos realizar operações envolvendo polinômios, tais como adição, subtração, multiplicação e divisão. As operações envolvendo polinômios podem ser feitas facilmente seguindo os procedimentos utilizados para realizarmos operações com números reais e que já são conhecidos. A adição de polinômios é feita através da soma dos termos semelhantes, ou seja, dos termos de mesmo grau. Podemos somar termos em x2 com x2 e termos em x3 com x3, mas não é possível somarmos termos em x2 com termos em x3, por exemplo. Sendo assim, a soma 3x + 4x resulta em 7x, pois 3+4=7. Da mesma forma que 3x2+6x2=9x2. Basta somarmos 3 e 6, o que resulta em nove. No entanto, não é possível somarmos 3x3 com 2x4,pois 3x3 e 2x4 e não são termos semelhantes. Exemplos: a) 444 862 xxx b) 67454313 222 xxxxxx c) 244224262 23223 xxxxxxx A subtração de polinômios é feita de maneira análoga à adição de polinômios. Basta subtrairmos os termos semelhantes. É importante prestarmos atenção aos sinais envolvidos. Exemplos: a) 333 235 xxx b) 4102532174 222 xxxxxx c) 9939732 2323 xxxxxxx Para saber mais sobre soma e subtração de polinômios, clique no link a seguir: http://www.alunosonline.com.br/matematica/adicao-subtracao- polinomios.html Em relação à multiplicação de polinômios, utilizaremos a propriedade distributiva. Também é importante nos lembrarmos das propriedades das potências, pois elas também serão utilizadas. Se multiplicarmos apenas as variáveis, utilizaremos a regra da multiplicação de potências de mesma base. Relembrando essa propriedade, a multiplicação de x2 por x3, por exemplo, resulta em x5 (na multiplicação de potências de mesma base, repetimos a base e somamos os expoentes). Se tivermos coeficientes a serem multiplicados, basta multiplicarmos os coeficientes e também multiplicarmos as variáveis. Por exemplo, 2x3 vezes 4x4 resulta em 8x7. Nesse caso, multiplicamos 2 por 4 e multiplicamos x3 por x4, mantendo a base “x” e somando os expoentes. Exemplos: a) 725. xxx b) 532 102.5 xxx c) 844 63.2 xxx d) 3532 22. xxxxx Em especial, algumas multiplicações entre polinômios são especiais. Por esse motivo recebem o nome de produtos notáveis. Os produtos notáveis mais conhecidos e utilizados são: 222 2 bababa 222 2 bababa 22 bababa 32233 33 babbaaba 32233 33 babbaaba Cada um deles pode ser facilmente obtido através da multiplicação de dois polinômios. Como exemplo, 222 2.... bababbabbaaabababa . Os demais produtos são obtidos da mesma maneira. Esses produtos notáveis também têm sua interpretação geométrica. O produto 2ba é igual à área de um quadrado de lados iguais a ba . Como a área de um quadrado de lado a é igual a a2, a área de um quadrado de lado a+b é igual a 2ba , que corresponde a 22 2 baba , ou seja, é igual à área de um quadrado de lado “a” mais a área de um quadrado de lado “b” mais a área de dois retângulos de lados “a” e “b” cada. O vídeo a seguir ilustra de uma maneira interessante o que são produtos notáveis: http://www.youtube.com/watch?v=rgPryoSZntc Para dividirmos um polinômio por outro, o procedimento é bem simples e é muito semelhante com o algoritmo da divisão de um número pelo outro. O texto a seguir nos mostra como é possível realizar a divisão de polinômios. http://www.brasilescola.com/matematica/divisao-de-polinomios.htm Para entendermos melhor, vamos assistir a um vídeo sobre divisão de polinômios. https://www.youtube.com/watch?v=U6HhdDGsk0M Saiba Mais 1. Vamos realizar operações de adição, subtração e produto entre os polinômios abaixo? x2 + 2.x + 3 3.x + 4 Resolução: A adição de polinômios é realizada considerando os termos de mesmo expoente na variável. No primeiro polinômio 𝑥2 + 2𝑥 + 3 há termos em 𝑥2, em x e com constante. No segundo polinômio há termos envolvendo x e constante. Agrupando 𝑥2 𝑐𝑜𝑚 𝑥2, 𝑥 𝑐𝑜𝑚 𝑥, 𝑒 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 𝑐𝑜𝑚 𝑐𝑜𝑛𝑠𝑡𝑎𝑛𝑡𝑒𝑠 tem-se: (𝑥2 + 0.𝑥2) + (2.𝑥 + 3.𝑥) + (3 + 4) = 𝑥2 + 5.𝑥 + 7 Para a subtração o processo é análogo, e tem-se: (𝑥2 − 0𝑥2) + (2𝑥 − 3𝑥) + (3 − 4) = 𝑥2 − 𝑥 – 1 Para o produto entre os polinômios, pode ser feito mediante o emprego da propriedade distributiva, resultando: (𝑥2 + 2𝑥 + 3). (3𝑥 + 4) = 𝑥2 . (3𝑥 + 4) + 2𝑥. (3𝑥 + 4) + 3. (3𝑥 + 4) Realizando as multiplicações: 𝑥2.(3𝑥 + 4) + 2𝑥.(3𝑥 + 4) + 3.(3𝑥 + 4) = 3𝑥3 + 4𝑥2 + 6𝑥2 + 8𝑥 + 9𝑥 + 12 Agrupando os termos de iguais potências de x, tem-se: 3𝑥3 + 10𝑥2 + 17𝑥 + 12 Sendo este o resultado para a multiplicação dos dois polinômios. 2. Utilizando produtos notáveis, escreva os resultados equivalentes para as equações abaixo: a. (x + 3)2 b. (2 - x)2 c. (x + 3)(x - 3) d. (2x - 3)2 e. (4 + 3x)2 f. (y - x)2 g. (2x + 3y).(2x - 3y) h. (x + 3)3 i. (2a - 3b)3 Verifique o resultado a seguir: a) Para este exercício utiliza-se a fórmula para o quadrado da soma de dois termos (𝑎 + 𝑏)2 = 𝑎2 + 2. 𝑎. 𝑏 + 𝑏2 que é o quadrado do primeiro termo, mais o duplo produto do primeiro termo multiplicado pelo segundo termo, e mais o quadrado do segundo termo: (𝑥 + 3)2 = (𝑥)2 + 2. 𝑥. 3 + (3)2 = 𝑥2 + 6𝑥 + 9 b) Aqui utiliza-se o quadrado da subtração (ou diferença) de dois termos (𝑎 − 𝑏)2 = 𝑎 2 − 2. 𝑎. 𝑏 + 𝑏2, que resulta no quadrado do primeiro, menos duas vezes o primeiro termo multiplicado pelo segundo termo, e mais o quadrado do segundo termo, obtendo-se: (2 − 𝑥)2 = (2)2 − 2 . 2 . 𝑥 + (𝑥)2 = 4 − 4𝑥 + 𝑥2 c) Aqui ocorre o produto da soma pela diferença de dois termos (𝑎 − 𝑏). (𝑎 + 𝑏) = 𝑎2 − 𝑏2 cujo resultado é o quadrado do primeiro termo, subtraindo o quadrado do segundo termo, obtendo-se: (𝑥 − 3). (𝑥 + 3) = 𝑥2 − 32 = 𝑥2 – 9 d) Para (2𝑥 − 3)2 tem-se o caso de quadrado para a diferença de dois termos (𝑎 − 𝑏)2 = 𝑎2 − 2. 𝑎. 𝑏 + 𝑏2, resultando: (2𝑥 − 3)2 = (2𝑥)2 − 2. 2𝑥. 3 + (3)2 = 4𝑥2 − 12𝑥 + 9 e) Neste exercício ocorre o quadrado aplicado a uma soma de fatores (𝑎 + 𝑏)2 = 𝑎2 + 2. 𝑎. 𝑏 + 𝑏2, resultando: (4 + 3𝑥)2 = (4)2 + 2. 3𝑥 .4 + (3𝑥)2 = 16 + 24𝑥 + 9𝑥2 f) Neste caso tem-se o quadrado de uma diferença de dois termos (𝑎 − 𝑏)2 = 𝑎2 − 2. 𝑎. 𝑏 + 𝑏2, resultando: (𝑦 − 𝑥)2 = (𝑦)2 − 2. 𝑦. 𝑥 + (𝑥)2 = 𝑦2 − 2𝑥𝑦 + 𝑥2 g) A solução para (2𝑥 + 3𝑦) . (2𝑥 − 3𝑦) é obtida pelo produto da soma pela diferença de dois termos (𝑎 − 𝑏). (𝑎 + 𝑏) = 𝑎2 − 𝑏2 com o resultado a seguir: (2𝑥 + 3𝑦). (2𝑥 − 3𝑦) = (2𝑥)2 − (3𝑦)2 = 4𝑥2 − 9𝑦2 h) Para esta situação deve-se considerar o cubo de uma soma de termos que é dado por (𝑎 + 𝑏)3 = 𝑎3 + 3. 𝑎2 . 𝑏 + 3. 𝑎. 𝑏2 + 𝑏3 sendo o cubo do primeiro termo, somando 3 vezes o produto do quadrado do primeiro termo multiplicando o segundo termo, somando 3 vezes o produto do primeiro termo pelo quadrado do segundo termo, e somando o cubo do segundo termo, resultando: (𝑥 + 3)3 = (𝑥)3 + 3. (𝑥)2 . 3 + 3. 𝑥. (3)2 + (3)3 = 𝑥3 + 9𝑥2 + 27𝑥 + 27 i) Neste exemplo tem-se o cubo de uma subtração de termos (𝑎 − 𝑏)3 = 𝑎3 − 3. 𝑎2 . 𝑏 + 3. 𝑎. 𝑏2 − 𝑏3 resultando: (2𝑎 − 3𝑏)3 = (2𝑎)3 − 3. (2𝑎)2. 3𝑏 + 3. (2𝑎). (3𝑏)2 − (3𝑏)3 = 8𝑎3 − 36𝑎2 . 𝑏 + 54𝑎𝑏2 − 27𝑏3 3. Nos polinômios abaixo, reescreva utilizando produtos notáveis quando for possível. a. x2 - 16 b. x2 + 6x + 9 c. x2 - 10x + 25 d. x2 - 8x - 16 e. 36 - y2 f. x2y2 - 49 g. y2 + 16 h. y4 - 4x2 Verifique o resultado a seguir: a) Para o binômio 𝑥2 − 16 tem-se um termo elevado ao quadrado subtraindo um outro termo também elevado ao quadrado, o que caracteriza o produto da soma pela diferença de dois termos, sendo: 𝑥2 − 16 = (𝑥 + 4). (𝑥 − 4) b) Para o trinômio 𝑥2 + 6𝑥 + 9 pode-se reescrever como sendo 𝑥2 + 6𝑥 + 9 = 𝑥2 + 2. 𝑥. 3 + 32 que leva a forma de apresentação da soma de dois termos elevados ao quadrado, resultando: 𝑥2 + 6𝑥 + 9 = (𝑥 + 3)2 c) Para o trinômio 𝑥2 − 10𝑥 + 25vem-se dois termos com quadráticos, ou seja o 𝑥2 e o 25. Basta verificar o termo central como duplo produto entre x e 5. O sinal negativo leva a considerar a diferença entre dois termos, tal que: 𝑥 2 − 10𝑥 + 25 = (𝑥)2 − 2. 𝑥. 5 + (5)2 = (𝑥 − 5)2. d) Para o trinômio 𝑥2 − 8𝑥 − 16 não é possível reescrever como produto notável devido ao sinal negativo do 16. Os termos quadráticos no produto notável (quadrado de diferença de termos) são sempre positivos. Tem-se um trinômio irredutível. e) Para o binômio 36 − 𝑦2 tem-se a diferença de dois valores quadráticos, resultando então: 36 − 𝑦2 = (6)2 − (𝑦)2 = (6 + 𝑦). (6 − 𝑦). f) Para o binômio 𝑥2 . 𝑦2 − 49 observa-se todos os termos quadráticos, e o binômio pode ser reescrito como (𝑥𝑦)2 − (7)2 que é o produto da soma pela diferença de dois termos. Tem-se: (𝑥𝑦)2 − (7)2 = (𝑥𝑦 + 7). (𝑥𝑦 − 7). g) Para o binômio 𝑦2 + 16 não é possível reescreve-lo como produto notável devido ao sinal antes do 16 ser positivo. Neste caso tem-se um binômio irredutível. h) Para 𝑦4 − 4𝑥2 tem-se a diferença de dois valores quadráticos 𝑦4 − 4𝑥2 = (𝑦2)2 − (2𝑥)2 = (𝑦2 + 2𝑥). (𝑦2 − 2𝑥) que é o produto da soma pela diferença de dois termos. Para que possamos entender melhor as operações envolvendo polinômios, vamos assistir ao do professor Ricardo no material on-line! Fatoração de Polinômios Agora que já sabemos o que são polinômios e como é possível realizar operações polinomiais, vamos aprender o que é fatoração e como essa técnica pode ser muito útil na simplificação de diversas expressões. Podemos dizer que fatorar um determinado polinômio é escrever esse polinômio como sendo o produto de dois ou mais polinômios de modo que a forma fatorada seja equivalente ao polinômio original. Caso um polinômio não possa ser fatorado, dizemos que esse polinômio está na sua forma irredutível. A seguir, alguns exemplos de polinômios escritos na forma fatorada. O primeiro exemplo consiste em colocarmos o fator comum em evidência: 552 xxxx Note que nesse caso o fator x foi colocado em evidência, pois é um termo comum, tanto para 2x quanto para x5 . O mesmo caso ocorre para o próximo exemplo: ababbaab 212 3423 O fator comum aos dois termos é 3ab , que foi colocado em evidência. O outro fator corresponde a ab21 . Observe que se multiplicarmos 3ab por ab21 , teremos como resultado a expressão 423 2 baab . Um outro caso bastante comum é a fatoração da diferença de dois quadrados. Esse tipo de fatoração pode ser feito de maneira bem simples através do uso de um produto notável do tipo bababa 22 Para entendermos melhor, vamos ver alguns exemplos: a) 2224 222 xxxx b) 55525 222 xxxx c) 727272494 222 xxxx No próximo exemplo, vamos fatorar um trinômio, ou seja, um polinômio com três termos. Nesse exemplo, iremos considerar o coeficiente principal igual a 1. Veremos mais adiante que é possível utilizarmos as raízes de um polinômio para obtermos a sua forma fatorada. Por enquanto vamos utilizar outras técnicas que também são muito úteis. Como exemplo, vamos considerar o trinômio. 652 xx Que poderá ser escrito sob a forma: bxaxxx 652 Onde a e b são dois números que irão resultar no termo independente do trinômio. No nosso exemplo, o produto a.b deve ser igual a 6. Para fatorarmos um trinômio cujo coeficiente principal é igual a 1, nós precisamos pensar quais são os pares de números que resultam no termo independente. Como nesse exemplo o termo independente é igual a 6, os possíveis pares que resultam em 6 são 1 e 6 ou 2 e 3 pois 1X6=6 e 2X3=6. Precisamos lembrar também que esses números podem ser negativos, ou seja, (-1)X(-6)=6 e (-2)X(-3)=6. Nesse caso, temos quatro possibilidades de fatoração: 61 xx 61 xx 32 xx 32 xx Utilizando essa técnica de fatoração, basta gerar todas as possíveis combinações e, em seguida, determinar qual delas de fato representa a forma fatorada do polinômio. Nesse caso, basta fazer a propriedade distributiva para cada opção gerada e em seguida determinar qual delas é a correta: 6761661 22 xxxxxxx 6761661 22 xxxxxxx 6562332 22 xxxxxxx 6562332 22 xxxxxxx Nesse caso, a forma fatorada do trinômio 652 xx corresponde a 32 xx , ou seja, 32652 xxxx Essa é uma forma intuitiva, mas eficiente de determinarmos a forma fatorada de um trinômio. Para saber mais sobre fatoração de polinômios, temos um link bem interessante: http://www.alunosonline.com.br/matematica/fatoracao-de- polinomios.html O vídeo a seguir também é interessante e nos mostra como é possível realizar a fatoração. http://youtu.be/VRFOiz6u-uw Para os polinômios a seguir, faça a fatoração completa (quando possível), usando fatores polinomiais, produtos notáveis, e polinômios irredutíveis (se for o caso). a. 25x - 15 b. 4x3 - 16x c. z2 - 81 d. 6x3 + 4x2 - 3x - 2 e. z2 - 8z - 20 f. x6 + 3x4 + 2x2 + 6 g. 2.m.n + 6.m.k - l.n - 3.l.k h. 3x3 - 9x2 + 6x i. u.w + 4.u.z - 2.v.w - 8.v.z j. z3 + 16z Confira os resultados a seguir: a) Para o binômio 25. 𝑥 − 15 observa-se constantes múltiplas de 5, portanto o que pode ser evidenciado é o 5, de forma a obter: 5. (5. 𝑥 − 3). b) Para o binômio 4. 𝑥3 − 16. 𝑥 observando as constantes nota-se que são múltiplos de 4, e observando as potências de x, a menor delas é sempre a que será evidenciada, resultando: 4. 𝑥3 − 16. 𝑥 = 4. 𝑥. (𝑥2 − 4). O segundo fator obtido apresenta a forma de um produto notável, podendo ser fatorado novamente, resultando: 4. 𝑥3 − 16. 𝑥 = 4. 𝑥. (𝑥2 − 4) = 4. 𝑥. (𝑥 + 2). (𝑥 − 2). c) Para o binômio 𝑧2 − 81 tem-se dois termos quadráticos sendo subtraídos, que é um produto notável, resultando: 𝑧2 − 81 = (𝑧 + 9). (𝑧 − 9). d) Para o polinômio 6. 𝑥3 + 4. 𝑥2 − 3. 𝑥 − 3 é possível fazer agrupamento com os dois primeiros termos e com os dois últimos termos, de forma que: 6. 𝑥3 + 4. 𝑥2 − 3. 𝑥 − 2 = 2. 𝑥2 . (3. 𝑥 + 2) − 1 (3. 𝑥 + 2). É possível observar que surgiu um termo comum (3. 𝑥 + 2) multiplicando os fatores 2. 𝑥2 e -1. Evidenciando este termo comum tem-se: 2. 𝑥2 . (3. 𝑥 + 2) − 1 (3. 𝑥 + 2) = (2. 𝑥2 − 1). (3. 𝑥 + 2). e) Para este trinômio 𝐳𝟐 − 𝟖𝐳 − 𝟐𝟎 pode-se buscar dois valores numéricos que somados resultem -8 e quando em produto resultem - 20. Os valores obtidos são: -10 e +2, que serão utilizados para a fatoração, resultando: 𝑧2 − 8𝑧 − 20 = (𝑧 − 10). (𝑧 + 2). f) Para a fatoração de 𝑥6 + 3. 𝑥4 + 2. 𝑥2 + 6 pode-se agrupar os dois primeiros termos e os dois últimos de maneira a obter: 𝑥6 + 3. 𝑥4 + 2. 𝑥2 + 6 = x4 . (𝑥2 + 3) + 2. (𝑥2 + 3) = (𝑥4 + 2). (𝑥2 + 3). Os binômios que surgiram em produtos não apresentam possibilidade de nova fatoração, sendo irredutíveis. g) Para esta situação pode ser visto que nos dois primeiros termos, temos multiplicidade para a constante 2, e a letra “m” aparece em ambos os termos, logo pode ser evidenciada. Para os dois últimos termos, observa-se ambos com sinal negativo e a letra “l” aparecendo em ambos os termos, logo pode ser evidenciada. 2. 𝑚. 𝑛 + 6. 𝑚. 𝑘 − 𝑙. 𝑛 − 3.𝑙. 𝑘 = 2. 𝑚. (𝑛 + 3𝑘) − 𝑙. (𝑛 + 3𝑘) = (2. 𝑚 − 𝑙). (𝑛 + 3𝑘). h) Neste caso, nota-se que no trinômio todos os termos têm potências de x, que leva a evidenciar a menor delas,e que as constantes são múltiplas de 3, o que faz evidenciar o 3, resultando 3. 𝑥3 − 9. 𝑥2 + 6. 𝑥 = 3. 𝑥. (𝑥2 − 3. 𝑥 + 2). Para o trinômio entre parênteses, busca-se dois valores que em produto fazem +2, e cuja soma seja -3. Os valores são -2 e -1. A fatoração fica então: 3. 𝑥. (𝑥2 − 3. 𝑥 + 2 ) = 3. 𝑥. (𝑥 − 2). (𝑥 − 1). i) Para o polinômio 𝑢. 𝑤 + 4. 𝑢. 𝑧 − 2. 𝑣. 𝑤 − 8. 𝑣. 𝑧 pode-se verificar que os dois primeiros termos têm “u” comum a ambos, e os dois últimos termos têm “-2v” comum a ambos. Evidenciando e reagrupando vem 𝑢. 𝑤 + 4. 𝑢. 𝑧 − 2. 𝑣. 𝑤 − 8. 𝑣. 𝑧 = 𝑢. (𝑤 + 4𝑧) − 2𝑣. (𝑤 + 4𝑧) = (𝑢 − 2𝑣). (𝑤 + 4𝑧). j) No binômio 𝑧3 + 16𝑧 somente “z” pode ser evidenciado, resultando 𝑧3 + 16. 𝑧 = 𝑧. (𝑧2 + 16). O binômio entre parênteses é irredutível, ou seja, não pode ser transformado em produto de monômios. No material on-line, o professor Ricardo irá nos mostrar como podemos fatorar diversos tipos de polinômios. Não deixe de acessar! Expressões Fracionárias Agora que já tratamos de polinômios e de fatoração, vamos falar sobre expressões fracionárias. O que é uma expressão fracionária e como podemos resolver problemas relacionados a essas expressões? É o que veremos a seguir. Já sabemos que uma expressão algébrica é uma expressão matemática envolvendo constantes e variáveis. Toda expressão algébrica que envolve um quociente entre dois polinômios é uma expressão fracionária. Uma expressão fracionária também é conhecida como expressão racional, pois temos uma razão (divisão) entre dois polinômios. Como sabemos que não é possível realizar divisões onde o denominador é igual a zero, temos que prestar atenção ao domínio das expressões racionais. Por exemplo, 2 652 x xx é uma expressão racional, pois temos uma divisão entre duas expressões polinomiais. Nesse exemplo, o domínio consiste em todos os números reais, exceto o 2. Isso ocorre por que se “x” for igual a 2, o denominador 2x fica igual a zero. Matematicamente, podemos escrever então 2/ xRxD . Isso significa que o domínio da expressão 2 652 x xx consiste em todos os números reais, exceto o 2. Podemos utilizar os conhecimentos sobre fatoração e, sempre que possível, simplificarmos expressões fracionárias. A simplificação da expressão 2 652 x xx resulta em 2 32 x xx donde 3 2 652 x x xx após a simplificação dos termos 2x que aparecem no numerador e no denominador. É importante lembrarmos que mesmo após a simplificação, o domínio dessa expressão continua sendo 2/ xRxD . Mesmo que na expressão 3x não haja restrição em relação aos valores de x, essa expressão é o resultado da simplificação da expressão original 2 652 x xx que possui uma restrição em relação ao seu domínio. 1. Determine o domínio das expressões algébricas. a. x3 + 2x + 5 b. c. d. Confira os resultados a seguir: a) O domínio para polinômios é o conjunto dos números reais, sem exceção. b) Para esta situação, deve ser considerado que em se tratando de raízes de índice par, é necessário que o radicando seja maior ou igual a zero. Tem-se: 𝑥 − 4 ≥ 0. Para resolver esta inequação, deve-se operar com o -4, levando-o ao lado direito da igualdade com sinal invertido, ou seja, 𝑥 ≥ 4. Esta desigualdade pode ser escrita na forma de intervalo representado por [4; +∞). c) Nesse caso, deve ser considerado que não é possível fazer divisão por zero, ou seja, deve ser excluído do conjunto de números reais, o valor que venha zerar o denominador. Tem-se 3. 𝑥 − 6 ≠ 0 , que pode ser solucionado passando o valor -6 para o lado direito da igualdade com inversão de sinal, obtendo 3. 𝑥 ≠ 6. O valor de x pode ser calculado operando sobre o número 3 que está no lado esquerdo da igualdade em multiplicação pelo x, passando-o para o lado direito, em divisão. Tem-se 𝑥 ≠ 6/3 , e fazendo a divisão, 𝑥 ≠ 2. Para o domínio são aceitos todos os reais com exceção de 2, e tem-se: (−∞; 2) ∪ (2; +∞) ou ]−∞; 2[ ∪ ]2; +∞[ . d) Nessa expressão algébrica há dois termos, e cada um deve ser analisado separadamente. Em relação ao primeiro ocorre uma divisão fazendo com que o denominador não possa assumir o valor nulo, ou seja, 𝑥 ≠ 0 . Para o segundo termo, tem-se uma raiz de índice ímpar, que pode ter no radicando qualquer valor (positivo, negativo ou nulo), ou seja, neste caso não há exceções. O domínio será então 𝑥 ≠ 0 ou escrito na forma de intervalo tem-se (−∞; 0) ∪ (0; +∞) ou ]−∞; 0[ ∪ ]0; +∞[ . No material on-line, o professor Ricardo explicará onde poderemos entender mais sobre a simplificação de expressões fracionárias. No vídeo, ele também irá nos mostrar um exemplo de uma aplicação relacionada às expressões fracionárias. Não deixe de acessar! Equações Vamos agora tratar de dois temas muito úteis em nossas vidas: as equações e as inequações. Quando falamos em equações, nos referimos a expressões matemáticas que envolvem constantes, variáveis e uma igualdade e quando falamos em inequações, estamos tratando de expressões matemáticas que além das constantes e das variáveis, apresentam também desigualdades. O que são equações, inequações e quais são as respectivas aplicações é o que estudaremos a partir de agora. Quando nos referimos a equações, estamos tratando de expressões matemáticas onde figura a igualdade entre duas expressões algébricas. Um exemplo bem simples, mas muito importante para entendermos o que é uma equação é o que veremos a seguir. Uma pessoa foi a uma lanchonete e comprou dois X-Saladas. Ao fazer o pedido, essa pessoa não observou o preço de cada X-Salada, mas ao efetuar o pagamento da compra, o total pago foi igual a R$ 10,00. Com base nessas informações, quanto custou cada X-Salada? Para que possamos resolver esse problema, o primeiro passo é escrevermos a expressão matemática associada a essa situação. Como não sabemos o preço de cada X-Salada, vamos denotá-lo por x. Como foram comprados 2 X-Salada, o preço pago pode ser escrito como 2x. Como sabemos que o total pago corresponde a R$ 10,00, temos a seguinte equação que descreve o problema apresentado: 102 x . Para resolvermos essa equação, basta dividirmos os dois membros dessa igualdade pelo mesmo valor. No caso, vamos dividir os dois membros por 2, que é o coeficiente de “x” no primeiro membro: 2 10 2 2 x . Essa divisão é possível e não altera o valor da igualdade. Dividindo 2 por 2 e também 10 por 2, temos 5x . Logo, cada X-Salada custou R$ 5,00. A expressão 102 x se refere a uma equação linear. Essa equação é dita linear, pois o grau da variável “x” é igual a 1. A forma geral de uma equação linear é 0bax Onde a e b são números reais e 0a . Para resolvermos uma equação linear com uma variável, precisamos isolar a variável do problema. Para isso, utilizaremos operações elementares. O exemplo a seguir ilustra a resolução de uma equação linear. Resolva a equação 0205 x . Para resolvermos esse problema, o primeiro passo é subtrairmos 20 dos dois membros: 20020205 x . Fazendo isso, 20-20=0 e 0-20=-20: 2005 x . Como 5x+0=5x, temos: 205 x . O próximo passo é dividirmos ambos os membros por 5 para que possamos, finalmente, encontrar o valor da variável x: 5 20 5 5 x Dividindo 5 por 5, e -20 por 5, temos: 41 x Como 1x=x, o resultadoobtido é: 4x . Portanto, a solução do problema corresponde a 4x . Graficamente, a solução de uma equação linear corresponde ao ponto onde a reta corta o eixo das abcissas. Estudaremos melhor a construção de gráficos quando abordarmos as funções lineares. Vamos agora assistir a um vídeo sobre a resolução de exemplos relacionados a equações lineares. https://www.youtube.com/watch?v=KA7nqVLqupQ Em relação às equações do segundo grau, também conhecidas como equações quadráticas, a solução, caso exista, é dada pela fórmula quadrática, também conhecida no Brasil como fórmula de Bháskara. Antes de falarmos sobre equações quadráticas, vamos assistir ao seguinte vídeo: https://www.youtube.com/watch?v=BmuWuMJZlQs&list=PLf4asln_6hS eN868g8mXhAAQfQV6L1nsc&index=61 A forma geral de uma equação quadrática é: 02 cbxax Onde a, b e c são números reais, denominados de coeficientes, sendo que 0a . Essa equação é chamada de equação do segundo grau, pois nela figura um termo de grau 2 que corresponde ao maior expoente de x. A seguir alguns exemplos de equações do segundo grau: 3 5 6 02x x é uma equação do 2º grau com a = 3, b = -5 e c = 6. x x2 4 5 0 é uma equação do 2º grau com a = 1, b = 4 e c = -5. 2 8 02x x é uma equação do 2º grau com a = 2, b = 8 e c = 0. x2 12 0 é uma equação do 2º grau com a = -1, b = 0 e c = 12. Toda a equação do segundo grau possui duas soluções, que são chamadas de raízes da equação. Para resolvermos uma equação do 2º grau, basta efetuarmos os seguintes passos: 1) Determinar os coeficientes da equação: ? ? ? c b a 2) Determinar o valor de (delta): cab ..42 (discriminante). 3) Determinar os valores de x1 e x2 utilizando a fórmula quadrática: a b x .2 Onde: a b x .2 1 e a b x .2 2 . O conjunto-solução de uma equação do 2º grau apresenta três possibilidades diferentes de soluções: Se > 0, a equação possui duas raízes reais e diferentes; Se = 0, a equação possui duas raízes reais e iguais; Se < 0, a equação possui duas raízes imaginárias. Veja como é fácil resolver uma equação quadrática! Observe o exemplo a seguir. Determine as raízes da equação 02082 xx : Para encontrar os dois valores de x que satisfazem a equação, precisamos determinar os coeficientes da equação e o valor do discriminante ( ). Em seguida, basta aplicarmos a fórmula quadrática para finalmente obtermos as raízes procuradas: 1) Coeficientes da equação: 20 8 1 c b a 2) Cálculo do discriminante (): 144 8064 )80(64 )20).(1.(4)8( ..4 2 2 cab Como > 0, a equação possui duas raízes reais e diferentes. 3) Cálculo das raízes: a b x .2 1.2 144)8( x 2 2 4 2 128 10 2 20 2 128 2 128 222 111 xxx xxx x Solução: x1 = 10 e x2 = -2. Graficamente, as raízes de uma equação quadrática consistem nas intersecções da parábola com o eixo das abcissas. 1. Vamos verificar se os valores dados são soluções (raízes) da equação? a. 3x - 6 = 0, com raiz x = 2 b. x2 + 5x - 6 = 0, com raiz x = 1. c. x2 + 5x + 6 = 0, com raiz x = 2. Verifique os resultados a seguir: Para verificar se um valor numérico é solução de uma equação, deve- se substituir este valor numérico na posição da variável ou incógnita em toda a equação, e verificar se a igualdade é mantida, ou seja, o valor obtido do lado direito deve ser igual ao do lado esquerdo da igualdade. a) Substituindo o valor 𝑥 = 2 na equação 3𝑥 − 6 = 0 tem-se: 3 . 2 − 6 = 0. Realizando o produto obtém-se 6 − 6 = 0, e fazendo a subtração, 0 = 0. Como verificou-se a igualdade então 𝑥 = 2 é solução da equação proposta. b) Fazendo a substituição de x pelo valor 1 na equação 𝒙𝟐 + 𝟓𝒙 − 𝟔 = 𝟎 tem-se: (1)2 + 5.(1) − 6 = 0 e realizando a potenciação e multiplicação obtém-se 1 + 5 − 6 = 0. Resulta 0 = 0 de forma que a raiz testada é solução da equação. c) Na equação 𝑥2 + 5𝑥 + 6 = 0 substituindo x por 2 obtém-se: 22 + 5.2 + 6 = 0 Realizando as operações do lado esquerdo da igualdade tem- se 4 + 10 + 6 = 0 ou 20 = 0 que é uma situação FALSA, ou seja, esta igualdade não é verdadeira. Isto equivale dizer que o valor 𝑥 = 2 não é raiz da equação. d) Para verificar se 𝑥 = 1 é raiz da equação 𝑥/2 + / 6 = 4𝑥/3 substitui-se o valor de x por 1 e busca-se verificar a igualdade. 1/2 + 5/6 = 4.1/3 Tem-se operações com frações, e utilizando m.m.c. entre os denominadores, cujo valor é 6, obtém-se: 3.1/3.2 + 5/6 = 2.4.1/2.3 ou 3/6 + 5/6 = 8/6 . Adicionando as duas frações do lado esquerdo da igualdade, tem-se: (3+5)/6 = 8/6 A igualdade entre os lados esquerdo e direito foi verificada, de forma que o valor 𝑥 = 1 é solução (raiz) da equação. e) Para a equação fazendo a substituição de x por 3 obtém-se: . Realizando multiplicação do radicando, no lado esquerdo, vem: . Subtraindo os valores numéricos no radicando tem-se √9 − 5 = √4 que apresenta o resultado . No lado esquerdo extraindo a raiz de 4 cujo resultado é 2 e somando a 3, resulta o valor 5. No lado direito da igualdade deve- se simplificar o valor 3 que aparece simultaneamente no numerador e no denominador, que resulta 5. A igualdade foi verificada, ou seja 5 = 5 significando que o valor 𝑥 = 3 é raiz da equação. 2. Nas equações a seguir, verifique quais são lineares, e em caso positivo, determine a raiz. a. 4 - 3x = 0 b. c. 4.t - 10 = 14 d. x - 5 = x2 g. 3.(y - 2) = 2y + 1 Verifique os resultados a seguir: a) A equação é linear. A solução é obtida passando o termo −3𝑥 que está no lado esquerdo da igualdade, para o lado direito da igualdade com inversão de sinal, o que resulta 4 = 3𝑥 . Para determinar o valor de x, pode-se passar o valor 3 que está multiplicando a incógnita x, para o lado esquerdo da igualdade resultando 4/3 = 𝑥 . b) A equação 3√𝑥 − 20 = 7 não é linear pois ocorre um termo com √𝑥 cujo equivalente é 𝑥1/2. c) A equação 4 𝑡 − 10 = 14 é linear e pode ter a raiz determinada passando o valor −10 para o lado direito da igualdade, resultando 4 𝑡 = 14 + 10 ou 4 𝑡 = 24. Isolando o valor de t vem 𝑡 = 24/4 e realizando a divisão no lado direito da igualdade, resulta 𝑡 = 6 como solução da equação linear. d) A equação 𝒙 − 𝟓 = 𝐱𝟐 não é linear devido ao termo 𝑥2. e) A equação 𝐱 + 𝟐/𝐱 = 𝟒 não é linear devido ao segundo termo 2/𝑥 onde ocorre a incógnita no denominador. f) A equação 𝐱 + 𝐱/𝟐 = 𝟑 é linear e pode ser resolvida usando inicialmente m.m.c. dos denominadores, cujo valor é 2. Fazendo operação com frações, vem 2.𝑥/2 + 𝑥/2 = 3.2/2 . Os denominadores são iguais e pode-se considerar apenas os numeradores, resultando 2. 𝑥 + 𝑥 = 6. Agrupando os termos em x, tem-se: 3𝑥 = 6 e isolando o valor de x, resulta 𝑥 = 2, como solução (raiz) da equação linear. g) A equação 3. (𝑦 − 2) = 2𝑦 + 1 é linear. Usando a propriedade distributiva no lado esquerdo 3. 𝑦 − 6 = 2𝑦 + 1 e agrupando em um lado da igualdade os termos com y, e no outro lado da igualdade os termos com constantes, vem 3. 𝑦 − 2. 𝑦 = 6 + 1. Realizando a subtração no lado esquerdo e a adição no lado direito da igualdade, tem-se: 𝑦 = 7 comosolução da equação linear. No material on-line, podemos assistir ao vídeo do professor Ricardo onde ele irá nos mostrar como podemos resolver equações lineares e quadráticas! Inequações O vídeo a seguir apresenta diversos problemas que podem ser resolvidos com o uso de equações do segundo grau. https://www.youtube.com/watch?v=snTxJVRJ5DY&list=UUWhuro_dM p3wVDloVCbapDQ Além das equações lineares e quadráticas, podemos resolver problemas envolvendo desigualdades. Nesse caso, temos as inequações. Inicialmente vamos estudar as inequações lineares. Depois estudaremos as inequações quadráticas. O texto a seguir irá explicar melhor o que são inequações e como podemos resolvê-las. Uma inequação linear pode ter uma das seguintes formas: 0bax 0bax 0bax 0bax Onde a e b são números reais com 0a . A resolução de uma inequação linear segue os mesmos passos da resolução de uma equação linear. Como exemplo, vamos resolver a inequação 0153 x . Para resolvermos essa inequação vamos somar 15 aos dois membros: 15015153 x Que resulta em: 1503 x . Como 3x+0=3x, temos: 153 x . O próximo passo é dividir ambos os membros por 3: 3 15 3 3 x Dividindo 3 por 3, e 15 por 3, temos: 5x . Portanto, a solução do problema corresponde a 5x . Nesse caso, a solução da inequação corresponde a todos os valores de x maiores ou iguais a 5. Graficamente, temos: O vídeo a seguir nos mostra como é possível resolvermos inequações lineares. https://www.youtube.com/watch?v=Pl9IXxn4pF8 Em relação às inequações quadráticas, o primeiro passo é determinarmos as raízes utilizando a fórmula quadrática. Depois basta determinarmos quais são os valores da variável que satisfazem a desigualdade. Vamos considerar, como exemplo, a resolução da inequação 02082 xx . Sabemos que as raízes dessa equação correspondem a x1 = 10 e x2 = -2. Podemos perceber que os valores que satisfazem a inequação 02082 xx são os valores de “x” menores do que -2 ou os valores de x maiores do que 10; Matematicamente podemos escrever x < -2 ou x > 10. Se o objetivo for resolver a inequação 02082 xx , a solução corresponde aos valores de x entre -2 e 10, ou seja, 102 x . Graficamente, a representação fica assim: Assista agora ao vídeo a seguir que nos mostra como é possível resolvermos inequações quadráticas. https://www.youtube.com/watch?v=a-qbD1hRYvI Resolva as inequações lineares e depois confira o resultado, clicando no ícone abaixo. a. 4x - 3 > 3x - 1 b. 5x - 8 ≥ 2x + 4 c. 3x - 5 > 6 - 4x d. 4 - 6x ≥ 7 - 2x e. 2x - 9 < 4-3x f. 8x + 1 ≤ 3 - 10x Verifique os resultados a seguir: Resolução: a) A inequação 4𝑥 − 3 > 3𝑥 − 1 é resolvida por: Somando 3: 4𝑥 > 3𝑥 + 2 Subtraindo 3x: 𝑥 > 2 A solução 𝑥 > 2 pode ser representada na forma de intervalo (2; +∞) ou ]2;+∞[ b) A inequação 5𝑥 − 8 ≥ 2𝑥 + 4 é resolvida por: Somando 8: 5𝑥 ≥ 2𝑥 + 12 Subtraindo 2x: 3𝑥 ≥ 12 Dividindo por 3: 𝑥 ≥ 4 A solução 𝑥 ≥ 4 pode ser representada na forma de intervalo [4:+∞) ou [4: +∞[ c) A inequação 3𝑥 − 5 > 6 − 4𝑥 é resolvida por: Somando 5: 3𝑥 > 11 − 4𝑥 Somando 4x: 7𝑥 > 11 Dividindo por 7: 𝑥 > 11/7 A solução 𝑥 > 11/7 pode ser representada na forma de intervalo ] 11/7 ; +∞[ ou ( 11/7 ; +∞) d) A inequação 4 − 6𝑥 ≥ 7 − 2𝑥 é resolvida por: Somando 6x: 4 ≥ 7 + 4𝑥 Subtraindo 7: −3 ≥ 4𝑥 Dividindo por 4: −3/4 ≥ 𝑥 ou 𝑥 ≤ −3/4 A solução 𝑥 ≤ −3/4 pode ser representada na forma de intervalo ]−∞; −3/4] ou (−∞; −3/4] e) A inequação 2𝑥 − 9 < 4 − 3𝑥 é resolvida por: Somando 3x: 5𝑥 − 9 < 4 Somando 9: 5𝑥 < 13 Dividindo por 5: 𝑥 < 13/5 A solução 𝑥 < 13/5 pode ser representada na forma de intervalo ]−∞; 13/5[ ou (−∞; 13/5) f) A inequação 8𝑥 + 1 ≤ 3 − 10𝑥 é resolvida por: Somando 10x: 18𝑥 + 1 ≤ 3 Subtraindo 1: 18𝑥 ≤ 2 Dividindo por 18: 𝑥 ≤ 2/18 ou 𝑥 ≤ 1/9 A solução 𝑥 ≤ 1/9 pode ser representada na forma de intervalo ]−∞; 1/9] ou (−∞; 1/9] No material on-line, o professor Ricardo irá nos mostrar a resolução de problemas envolvendo inequações lineares e quadráticas. Na prática Há algumas formas de obtermos um polinômio de grau dois a partir de problemas reais. Uma delas é conhecermos três pontos quaisquer relacionados a esse problema e, a partir da resolução de um sistema linear, encontrarmos o polinômio desejado. Como exemplo, podemos considerar uma empresa que comercializa um certo produto e deseja aumentar seus lucros fazendo uma alteração no preço. Mensalmente os custos fixos correspondem a R$ 1.200,00. Quando esse produto era comercializado por R$ 20,00, o lucro mensal referente a ele era de R$ 600,00. Após um aumento de R$ 2,00 no preço de venda, o lucro mensal passou a ser de R$ 648,00. Encontre o polinômio que relaciona o lucro “y” com o preço de venda “x”. Resolução Como os custos fixos associados a esse produto totalizam R$ 1.200,00 nesse caso, para x=0, temos y=-1200 e o nosso primeiro ponto é (0, -1200). Precisaremos de mais dois pontos e para isso é importante termos mais informações. Sabe-se que se o preço é de R$ 20,00, o lucro é de R$ 600,00 e se o preço é de R$ 22,00, o lucro é de R$ 648,00. Na prática, essas informações têm origem a partir da observação dos fatos relacionados a uma empresa. Com mais essas duas informações, temos os seguintes pares ordenados: (20, 600) e (22, 648). Logo, vamos substituir cada um desses pontos na expressão y=ax2+bx+c para encontrarmos os coeficientes a, b e c. Para o ponto (0, -1200), temos: y=ax2+bx+c -1200=a(0)2+b(0)+c -1200=0+0+c -1200=c c=-1200 Para o ponto (20, 600), temos: y=ax2+bx+c 600=a(20)2+b(20)+(-1200) 600=400a+20b-1200 600+1200=400a+20b 1800=400a+20b 400a+20b=1800 Para o ponto (22, 648), temos: y=ax2+bx+c 648=a(22)2+b(22)+(-1200) 648=484a+22b-1200 648+1200=484a+22b 1848=484a+22b 484a+22b=1848 Precisamos resolver agora o sistema de equações para obtermos os valores de a e b: 400a+20b=1800 484a+22b=1848 Para simplificarmos, podemos dividir a primeira equação por 20 e a segunda equação por 22, o que resulta em: 20a+b=90 22a+b=84 Multiplicando a segunda equação por -1, temos: 20a+b=90 -22a-b=-84 Somando termo a termo, temos: -2a=6 a=6/(-2) a=-3 Vamos substituir o valor de “a” na equação 20a+b=90 para calcularmos o valor de “b”: 20a+b=90 20(-3)+b=90 -60+b=90 b=90+60 b=150 Logo: a=-3, b=150 e c=-1200 Portanto, o polinômio quadrático que relaciona o lucro com o preço é: y=-3x2+150x-1200 Essa técnica pode ser utilizada para a obtenção de qualquer polinômio quadrático ou função quadrática associada a um problema real. Síntese Chegamos ao final da aula! Após os estudos, você deve ser capaz de diferenciar os polinômios, realizar operações polinomiais tais como adição, subtração, multiplicação e divisão. Aprendemos nessa aula como é possível fatorar polinômios, estudamos as expressões fracionárias e como podemos resolver problemas relacionados a essas expressões, equações e inequações. Para saber mais sobre os assuntos abordados, a sugestão é a leitura dos capítulos 3, 4, 5 e 6 da obra Pré-Cálculo dos autores Franklin D. Demana, Bert K. Waits, Gregory D. Foley e Daniel Kennedy, 2a edição, editora Pearson, encontradona biblioteca virtual. Até a próxima! Referências DEMANA, F.D.; WAITS, B.K.; FOLEY, G.D.; KENNEDY, D. Pré- Cálculo. 2a Ed, São Paulo, Pearson, 2013.
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