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Aula 02 Matemática e Raciocínio Lógico p/ TRTs - Todos os cargos Professores: Arthur Lima, Luiz Gonçalves MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 1 AULA 02: CONJUNTOS NUMÉRICOS SUMÁRIO PÁGINA 1. Teoria ± matemática básica 01 2. Resolução de exercícios 53 3. Questões apresentadas na aula 118 4. Gabarito 145 Olá! Nesta segunda aula repassaremos diversos tópicos de matemática básica que você certamente já estudou em algum momento da vida, mas naturalmente não se lembra mais de vários deles! São tópicos muito presentes em editais de concursos, e que também servem de base para o entendimento e a resolução de diversas questões sobre assuntos mais complexos. Veja como eles costumam ser cobrados nas provas de TRIBUNAIS: Números inteiros e racionais: operações (adição, subtração, multiplicação, divisão, potenciação); expressões numéricas; múltiplos e divisores de números naturais; problemas. Frações e operações com frações. Porcentagem e problemas. Conjuntos numéricos complexos. Tenha uma excelente aula. Permaneço à disposição no fórum, ok? 1. TEORIA ± MATEMÁTICA BÁSICA Chamamos de conjuntos numéricos as principais classificações dos números conhecidos. Nos próximos tópicos conheceremos os principais conjuntos, suas propriedades e suas operações. 1.1 NÚMEROS NATURAIS Os números naturais têm esse nome por serem aqueles mais intuitivos, de ³FRQWDJHP�QDWXUDO´��,VWR�p��VmR�DTXHOHV�FRQVWUXtGRV�FRP�RV�Dlgarismos de 0 a 9. O MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 2 símbolo desse conjunto é a letra N, e podemos escrever os seus elementos entre chaves: 1� �^��������������������������������������������������������������������������������«` As reticências indicam que este conjunto não tem fim, ou seja, existem infinitos números naturais. Apesar de incluído neste conjunto, o zero não é um número natural SURSULDPHQWH�GLWR��SRLV�QmR�p�XP�Q~PHUR�GH�³FRQWDJHP�QDWXUDO´���3RU�LVVR��XWLOL]D-se o símbolo N* para designar os números naturais positivos, isto é, excluindo o zero. Vejam: 1 � �^����������«` Alguns conceitos básicos relacionados aos números naturais: a) Sucessor: é o próximo número natural. Isto é, o sucessor de 2 é 3, e o VXFHVVRU�GH����p�����(�R�VXFHVVRU�GR�Q~PHUR�³Q´�p�R�Q~PHUR�³Q��´�� b) Antecessor: é o número natural anterior. Isto é, o antecessor de 2 é 1, e o DQWHFHVVRU� GH� ��� p� ���� (� R� DQWHFHVVRU� GR� Q~PHUR� ³Q´� p� R� Q~PHUR� ³Q-�´�� Observe que o número natural zero não possui antecessor, pois é o primeiro número desse conjunto. c) Números consecutivos: são números em sequência. Assim, {2,3,4} são números consecutivos, porém {2, 5,4} não são. E {n-1, n e n+1} são números consecutivos. d) Números naturais pares: {0, 2, 4...}. Número par é aquele que, ao ser dividido por 2, não deixa resto. Por isso o zero também é par. e) Números naturais ímpares: {1, 3, 5...}. Ao serem divididos por 2, deixam resto 1. Sobre pares e ímpares, vale a pena perceber que: - a soma ou subtração de dois números pares tem resultado par. Ex.: 12 + 6 = 18; 12 ± 6 = 6. - a soma ou subtração de dois números ímpares tem resultado par. Ex.: 13 + 5 = 18; 13 ± 5 = 8. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 3 - a soma ou subtração de um número par com outro ímpar tem resultado ímpar. Ex.: 12 + 5 = 17; 12 ± 5 = 7. - a multiplicação de números pares tem resultado par: 4 x 6 = 24. - a multiplicação de números ímpares tem resultado ímpar: 3 x 5 = 15. - a multiplicação de um número par por um número ímpar tem resultado par: 2 x 3 = 6. 1.2 NÚMEROS INTEIROS Os números inteiros são os números naturais e seus respectivos opostos (negativos). Isto é, Z = {...-12, -11, -10, -9, -8, -7, -6, -5, -4, -3, -2, -1, 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12...} Observem que todos os números Naturais são também Inteiros, mas nem todos os números inteiros são naturais. Assim, podemos dizer que o conjunto de números naturais está contido no conjunto de números inteiros, isto é, N Z, ou ainda que N é um subconjunto de Z. O diagrama abaixo explicita esta relação entre N e Z: Dentro deste conjunto, podemos destacar alguns subconjuntos de números. Vejam que os nomes dos subconjuntos são auto-explicativos: a) Números Inteiros não negativos = {0,1,2,3...}. Veja que são os números naturais. b) Números Inteiros não positivos �^«�-3, -2, -1, 0}. Veja que o zero também faz parte deste conjunto, pois ele não é positivo nem negativo. c) Números inteiros negativos �^�«�-3, -2, -1}. O zero não faz parte. d) Números inteiros positivos = {1, 2, 3...}. Novamente, o zero não faz parte. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 4 1.3 NÚMEROS RACIONAIS Os números racionais são aqueles que podem ser representados na forma da divisão de dois números inteiros. Isto é, são aqueles números que podem ser escritos na forma (A dividido por B), onde A e B são números inteiros. Exemplos: é Racional, pois é a divisão do número inteiro 5 pelo número inteiro 4. é Racional, pois é a divisão do número inteiro -15 pelo número inteiro 9, ou a divisão de 15 por -9. 73 e -195 são Racionais, pois são a divisão dos números 73 e -195 pelo número 1. Observe este último exemplo. Já tínhamos visto que qualquer número natural é também inteiro. E agora vemos que todo número inteiro é também racional! Isto porque qualquer número inteiro é o resultado da divisão dele mesmo por 1, podendo ser representado na forma (A dividido por 1, onde A é um número inteiro qualquer). Veja se este novo diagrama, contendo os números Naturais, Inteiros e Racionais, faz sentido para você: O zero também faz parte dos Números Racionais (pode ser escrito na forma , concorda?). Porém, quando escrevemos um número racional na forma , o denominador (isto é, o número B) nunca é zero. Isto porque a divisão de um número por zero é impossível (exceto 0 0 , cujo valor é indeterminado). MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 5 No conjunto dos Números Racionais, temos basicamente 3 tipos de números: a) Frações. Ex.: , , etc. b) Números decimais. Ex.: 1,25 Veja que este número decimal tem escrita finita, isto é, um número definido de casas após a vírgula. Por isso, ele também poderia ser escrito na forma . Neste caso, poderíamos representá-lo como , ou mesmo simplificá-lo para . c) Dízimas periódicas. Ex.: 0,33333... ou simplesmente (a barra indica que o algarismo 3 repete-se indefinidamente). As dízimas periódicas são consideradas racionais porque também podem ser escritas na forma . O número deste exemplo poderia ser escrito na forma . Existem métodos que nos permitem encontrarqual fração é equivalente a uma determinada dízima periódica. Outro exemplo de dízima periódica: 1,352525252... ou . Antes de prosseguirmos, vejamos como obter as frações que dão origem a dízimas periódicas. Divida 1 por 3 e você obterá 0,333... , ou simplesmente 0,3 . $VVLP��GL]HPRV�TXH�D�³IUDomR�JHUDWUL]´�GD�Gt]LPD� 0,3 é igual a 1 3 . Existem métodos que nos permitem, a partir de uma dízima periódica, chegar até a fração que deu origem a ela. Em alguns casos, a parte que se repete já começa logo após a vírgula. Isto é o caso em: 0,333... 0,353535... 0,215215215... Em outros casos, existem alguns números entre a vírgula e o início da repetição. Veja esses números sublinhados nas dízimas abaixo: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 6 0,1333... 0,04353535... 0,327215215215... Vamos começar trabalhando com os casos onde a repetição começa logo após a vírgula, para a seguir estender o método aos casos onde existem números entre a vírgula e o início da repetição. Î Casos onde a repetição começa logo após a vírgula: Vamos trabalhar com a dízima 0,333... . Chamemos de X a fração que dá origem a esta dízima. Ou seja, X = 0,333... Como a repetição é formada por um único número (3), se multiplicarmos esta dízima por 10 conseguimos passar, para o outro lado da vírgula, o primeiro número da repetição: 10X = 10 x 0,333... = 3,333... Observe que 10X = 3 + 0,333... . Veja ainda a seguinte subtração: 10X ± X = 3,333... ± 0,333... Os dois números à direita da igualdade acima possuem infinitas casas decimais idênticas. Portanto, o resultado desta subtração é: 9X = 3 3 1 9 3 X Assim, descobrimos que a fração geratriz da dízima 0,333... é 1 3 X . Vejamos um segundo exemplo: vamos buscar a fração geratriz da dízima 0,216216216... . Repare que temos a repetição de 216, e não há nenhuma casa separando a vírgula e o início da repetição. Chamando de X a fração geratriz da dízima, temos: X = 0,216216216... MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 7 Para passar a primeira repetição (216) para a esquerda da vírgula, precisamos multiplicar X por 1000: 1000X = 216,216216216... Efetuando a subtração 1000X ± X podemos obter a fração geratriz: 1000X ± X = 216,216216216... ± 0,216216216... 999X = 216 216 24 999 111 X Assim, a geratriz de 0,216 é a fração 24 111 . Î Casos onde existem números entre a vírgula e o início da repetição: Vejamos como obter a fração geratriz da dízima 1,327215215215... . Veja que, neste caso, temos a repetição do termo 215. Entre a vírgula e o início da repetição temos 3 números (327). Deste modo, chamando de X a fração geratriz, temos: X = 1,327215215215... Multiplicando X por 1000 conseguimos deixar, à direita da vírgula, apenas os termos que se repetem: 1000X = 1327,215215215... E multiplicando X por 1000000 conseguimos passar a primeira repetição ³���´�SDUD�R�ODGR�HVTXHUGR�GD�YtUJXOD� 1000000X = 1327215,215215215... Assim, podemos efetuar a seguinte subtração: 1000000X ± 1000X = 1327215,215215215... - 1327,215215215... 999000X = 1327215 ± 1327 999000X = 1325888 1325888 999000 X MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 8 Temos, portanto, a fração geratriz da dízima 1,327215215215... . Poderíamos ainda simplificá-la, se quiséssemos. 1.3.1 OPERAÇÕES COM NÚMEROS RACIONAIS As quatro operações básicas que podemos efetuar com estes números são: adição, subtração, multiplicação e divisão. Vejamos em detalhes cada uma delas. a) Adição: A adição de dois números é dada pela soma destes dois números. Isto é, a adição de 15 e 6 é: 15 + 6 = 21 Você se lembra do método para se efetuar a soma de dois números? Vamos exercitar efetuando a soma 728 + 46. Primeiramente, você deve posicionar estes números um abaixo do outro, alinhados pela direita (casa das unidades): 728 +46 A seguir devemos começar a efetuar a soma pela direita. Somando 8 + 6 obtemos 14. Com isto, devemos colocar o algarismo das unidades (4) no resultado e transportar o algarismo das dezenas (1) para a próxima soma: 1 728 +46 4 Agora, devemos somar os dois próximos números (2 + 4), e adicionar também o número que veio da soma anterior (1). Assim, obtemos 7. Devemos colocar este número no resultado: 728 +46 74 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 9 Temos ainda o algarismo 7 na casa das centenas do número 728. Como o segundo número (46) não possui casa das unidades, podemos simplesmente levar este 7 para o resultado, obtendo: 728 +46 774 Chegamos ao nosso resultado final. Antes de conhecermos a próxima operação, vejamos as principais propriedades da operação de adição. - propriedade comutativa: dizemos que a adição de números racionais possui a propriedade comutativa, pois a ordem dos números não altera a soma. Isto é, 728 + 46 é igual a 46 + 728. - propriedade associativa: ao adicionar 3 ou mais números racionais, podemos primeiramente somar 2 deles, e a seguir somar o outro, em qualquer ordem, que obteremos o mesmo resultado. Logo, esta propriedade está presente na adição. Ex.: 2 + 5 + 7 = (2 + 5) + 7 = 2 + (5 + 7) = 14. - elemento neutro: dizemos que o zero é o elemento neutro da adição, pois qualquer número somado a zero é igual a ele mesmo. Ex.: 2 + 0 = 2; 45 + 0 = 45. - propriedade do fechamento: esta propriedade nos diz que a soma de dois números racionais SEMPRE gera outro número racionais. Ex: a soma dos números racionais 2 e 5 gera o número racional 7 (2 + 5 = 7). b) Subtração: efetuar a subtração de dois números significa diminuir, de um deles, o valor do outro. Isto é, subtrair 5 de 9 significa retirar 5 unidades de 9, restando 4 unidades: 9 ± 5 = 4 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 10 Acompanhe a subtração abaixo para relembrar o método para a subtração de números racionais (veja que, por simplicidade, estamos usando números inteiros nos exemplos, que não deixam de ser também racionais). Vamos efetuar a operação 365 ± 97: 365 - 97 Observe que o primeiro passo é posicionar um número abaixo do outro, alinhando as casas das unidades. Começamos a efetuar a subtração a partir da casa das unidades. Como 5 é menor do que 7, não podemos subtrair 5 ± 7. 'HYHPRV�� SRUWDQWR�� ³SHJDU´� XPD� XQLGDGH� GD� FDVD� GDV� GH]HQDV� GH� ����� /HYDQGR� este valor para a casa das unidades, temos 10 unidades, que somadas a 5 chegam a 15 unidades. Agora sim podemos subtrair 15 ± 7 = 8, e anotar este resultado:365 - 97 8 Devemos agora subtrair as casas das dezenas. Devemos subtrair 5 ± 9, e não 6 ± 9, pois já utilizamos uma unidade na primeira subtração acima. Como 5 é PHQRU�TXH����GHYHPRV�QRYDPHQWH�³SHJDU´�XPD�XQLGDGH�GD�FDVD�GDV�FHQWHQDV�GH� 365, e somar ao 5. Assim, teremos 15 ± 9 = 6. Vamos anotar este resultado: 365 - 97 68 Agora devemos subtrair a casa das centenas. Veja que não temos mais um 3 na casa das centenas de 365, e sim 2, pois já usamos uma unidade na operação anterior. Como 97 não tem casa das centenas, basta levarmos este 2 para o resultado: 365 - 97 268 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 11 E se quiséssemos efetuar a subtração 97 ± 365? Neste caso, como 97 é menor que 365, devemos: - subtrair o menor número do maior, isto é, efetuar a operação 365 ± 97; - colocar o sinal negativo (-) no resultado. Desta forma, 97 ± 365 = -268. Vejamos as principais propriedades da operação de subtração. - propriedade comutativa: dizemos que a subtração de números racionais NÃO possui a propriedade comutativa, pois a ordem dos números ALTERA o resultado. Como vimos acima, 365 ± 97 = 268, já 97 ± 365 = -268. - propriedade associativa: a subtração NÃO possui essa propriedade, pois (A ± B) ± C pode ser diferente de (C ± B) ± A - elemento neutro: o zero é o elemento neutro da subtração, pois, ao subtrair zero de qualquer número, este número permanecerá inalterado. Ex.: 2 ± 0 = 2. - propriedade do fechamento: a subtração de números racionais possui essa propriedade, pois a subtração de dois números racionais SEMPRE gera outro número racional. - elemento oposto: para todo número racional A, existe também o seu oposto, com sinal contrário, isto é, -A. Exemplos de números opostos: 5 e -5, 29 e -29 etc. Também podemos dizer que o elemento oposto de A é aquele número que, somado a A, resulta em zero: A + (-A) = 0 c) Multiplicação: a multiplicação nada mais é que uma repetição de adições. Por exemplo, a multiplicação 15 x 3 é igual à soma do número 15 três vezes (15 + 15 + 15), ou à soma do número 3 quinze vezes (3 + 3 + 3 + ... + 3). Vejamos como efetuar uma multiplicação: 57 x 13 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 12 Novamente alinhamos os números pela direita. Começamos multiplicando os números das unidades: 3 x 7 = 21. Deixamos o algarismo das unidades (1) no resultado, e levamos o algarismo das dezenas (2) para a próxima operação: 2 57 x 13 1 Agora devemos multiplicar os números das unidades do segundo número (3) pelo número das dezenas do primeiro número: 3 x 5 = 15. Antes de colocar este valor no resultado, devemos adicionar o 2 que veio da operação anterior: 15 + 2 = 17. Assim, temos: 57 x 13 171 Agora devemos multiplicar o algarismo das dezenas do segundo número (1) pelo algarismo das unidades do primeiro número (7): 1 x 7 = 7. Devemos levar este número para o resultado, entretanto devemos colocá-lo logo abaixo do algarismo das dezenas do segundo número (1). Veja: 57 x 13 171 7 A seguir, devemos multiplicar o algarismo das dezenas do segundo número (1) pelo algarismo das dezenas do primeiro número (5): 1 x 5 = 5. Assim, temos: 57 x 13 171 57 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 13 Por fim, devemos somar as duas linhas de resultado, obtendo: 57 x 13 171 570 741 Veja que antes de efetuar a soma, colocamos um zero à direita do 57, transformando-o em 570. Fazemos isto porque este resultado (57) surgiu da multiplicação do algarismo das dezenas do multiplicador (13). Se fosse do algarismo das centenas do multiplicador, colocaríamos 2 zeros, e assim por diante. É importante relembrar as regras de sinais na multiplicação de números. Você deve se lembrar que: - a multiplicação de números de mesmo sinal tem resultado positivo. Ex.: 5 x 5 = 25, e (-5)x(-5) = 25. - a multiplicação de números de sinais diferentes tem resultado negativo. Ex.: 5x(-5) = -25. Portanto, se tivéssemos multiplicado (-57) x 13, ou então 57 x (-13), deveríamos obter -741. E se tivéssemos multiplicado (-57) x (-13) deveríamos obter 741. Vejamos as principais propriedades da operação de multiplicação: - propriedade comutativa: a multiplicação possui essa propriedade, pois A x B é igual a B x A, isto é, a ordem não altera o resultado (ex.: 3 x 5 = 5 x 3 = 15). - propriedade associativa: a multiplicação possui essa propriedade, pois (A x B) x C é igual a (C x B) x A, que é igual a (A x C) x B etc. Ex.: (2 x 3) x 4 = 2 x (3 x 4) = (4 x 3) x 2 = 24. - elemento neutro: a unidade (1) é o elemento neutro da multiplicação, pois ao multiplicar 1 por qualquer número, este número permanecerá inalterado. Ex.: 5 x 1 = 5. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 14 - propriedade do fechamento: a multiplicação possui essa propriedade, pois a multiplicação de números racionais SEMPRE gera um número racional (ex.: 5 x 7 = 35, que é racional). - propriedade distributiva: apenas a multiplicação possui essa propriedade. Esta propriedade nos permite dizer que: Ax(B+C) = (AxB) + (AxC) Exemplificando: 5x(3+7) = 5x(10) = 50 ou, usando a propriedade: 5x(3+7) = 5x3 + 5x7 = 15+35 = 50 d) Divisão: quando dividimos A por B, queremos repartir a quantidade A em partes de mesmo valor, sendo um total de B partes. Ex.: Ao dividirmos 10 por 2, queremos dividir 10 em 2 partes de mesmo valor. No caso, 10 2 5y . Vamos relembrar como efetuar divisões com o caso abaixo, onde dividimos 715 por 18: 715 |18 Neste caso, chamamos o 715 de dividendo (número a ser dividido) e o 18 de divisor (número que está dividindo o 715). Como o divisor possui 2 casas (18), devemos tentar dividir as primeiras duas casas da esquerda do dividendo (71). Veja que 18x4 = 72 (que já é mais que 71). Já 18x3 = 54. Assim, temos: 715 |18 3 Devemos multiplicar 3 por 18 e anotar o resultado abaixo de 71, e a seguir efetuar a subtração: 715 |18 -54 3 17 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 15 $JRUD�GHYHPRV�³SHJDU´�R�SUy[LPR�DOJDULVPR�GR�GLYLGHQGR����� 715 |18 -54 3 175 Dividindo 175 por 18, temos o resultado 9. Devemos anotar o 9 no resultado, à direita, e anotar o resultado da multiplicação 9 x 18 abaixo do 175, para efetuarmos a subtração: 715 |18 -54 39 175 -162 13 Agora temos o número 13, que é inferiorao divisor (18). Portanto, encerramos a divisão. Obtivemos o quociente (resultado) 39 e o resto igual a 13. Dizemos que esta divisão não foi exata, pois ela deixou um resto. Observe que o dividendo (715) é igual à multiplicação do divisor (18) pelo quociente (39), adicionada do resto (13). Isto é: 715 = 18 x 39 + 13 Como regra, podemos dizer que: Dividendo = Divisor x Quociente + Resto As regras de sinais na divisão de números racionais são as mesmas da multiplicação: - a divisão de números de mesmo sinal tem resultado positivo. - a divisão de números de sinais diferentes tem resultado negativo. Portanto, se tivéssemos dividido (-10) por 2, ou então 10 por (-2), deveríamos obter -5. E se tivéssemos dividido (-10) por (-2) deveríamos obter 5. Vejamos as principais propriedades da operação de divisão: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 16 - propriedade comutativa: a divisão NÃO possui essa propriedade, pois A / B pode ser diferente de B / A. Ex.: 2 / 5 = 0,4; e 5 / 2 = 2,5. - propriedade associativa: a divisão NÃO possui essa propriedade, pois (A / B) / C pode ser diferente de (C / B) / A. Ex.: (2/5)/3 é diferente de (3/5)/2. - elemento neutro: a unidade (1) é o elemento neutro da divisão, pois ao dividir qualquer número por 1, o resultado será o próprio número. Ex.: 5 / 1 = 5. - propriedade do fechamento: a divisão possui essa propriedade, pois a divisão de números racionais SEMPRE gera um número racional (ex.: 2 / 100 = 0,02; que é racional). Para sedimentar seus conhecimentos, segue uma tabela-resumo sobre as propriedades das operações com números racionais: Elem. Neutro Comut. Assoc. Fecham. Distributiva Adição zero Sim Sim Sim Não: ( ) ( ) ( )A B C A B A C� � z � � � Multiplicação 1 Sim Sim Sim Sim: ( ) ( ) ( )A B C A B A Cu � z u � u Subtração zero Não Não Sim Não: ( ) ( ) ( )A B C A B A C� � z � � � Divisão 1 Não Não Sim Não: ( ) ( ) ( )A B C A B A Cy � z y � y 1.3.2 Operações com frações Ao trabalhar com números racionais, recorrentemente estaremos lidando com frações, que nada mais são que operações de divisão. Escrever 2 5 é equivalente a escrever 2 5y . As frações estão constantemente presentes na resolução de exercícios, motivo pelo qual é essencial lembrar como efetuamos cada operação com elas: soma, subtração, multiplicação e divisão. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 17 a) Para somar ou subtrair frações, é preciso antes escrevê-las com o mesmo denominador, isto é, com um denominador comum. Este denominador é, simplesmente, um múltiplo comum entre os denominadores das frações originais. Falaremos sobre múltiplos adiante, de modo que aqui veremos apenas o básico. Vamos entender isto com o exemplo abaixo: 1 3 6 8 � Veja o número 24 é um múltiplo de 6 (pois 6x4 = 24) e de 8 (pois 8x3 = 24). Para trocar o denominador da fração 1 6 para 24, é preciso multiplicar o denominador 6 por 4. Assim, também devemos multiplicar o numerador 1 por 4, para manter a fração. Portanto, 1 4 6 24 . Já para trocar o denominador da fração 3 8 para 24, é preciso multiplicar o denominador 8 por 3. Assim, também devemos multiplicar o numerador 3 por 3, para manter a fração. Portanto, 3 9 8 24 . Agora sim podemos efetuar a soma: 1 3 4 9 4 9 13 6 8 24 24 24 24 �� � b) Para multiplicar frações, basta multiplicar o numerador de uma pelo numerador da outra, e o denominador de uma pelo denominador da outra. Veja nosso exemplo: 1 3 1 3 3 6 8 6 8 48 uu u c) Para dividir frações, basta multiplicar a primeira pelo INVERSO da segunda. Veja isso em nosso exemplo: 1 1 3 1 8 86 3 6 8 6 3 18 8 y u MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 18 *** Dica importantíssima: trabalhando com frações, normalmente podemos VXEVWLWXLU�D�H[SUHVVmR�³GH´�SHOD�PXOWLSOLFDomR��9HMD�FRPR� - quanto é um terço de 1000? Ora, simplesmente 1 1000 3 u ! - e quanto é dois sétimos de 25? A resposta é 2 25 7 u . - quanto vale um quarto da soma do número de homens (700) e de mulheres (600) presentes em um evento? Simplesmente 1 (700 600) 4 u � . - por fim, quanto vale 5/9 da diferença entre os números X e Y? Aqui, a resposta é dada pela expressão 5 ( ) 9 X Yu � . Certifique-se de que você entendeu isso. Usaremos bastante ao longo dos exercícios! 1.3.3 Operações com números decimais Os números decimais são, em regra, aqueles que resultam da divisão não- H[DWD� GH� GRLV� Q~PHURV� LQWHLURV�� 6mR� RV� Q~PHURV� TXH� SRVVXHP� ³FDVDV� DSyV� D� YtUJXOD´��$�PDQLSXODomR�GHOHV�p�HVVHQFLDO� SDUD�D� UHVROXomR�GH�GLYHUVDV�TXHVW}HV�� motivo pelo qual você precisa saber somá-los, subtraí-los, multiplicá-los, dividi-los, elevá-los a potências e extrair raízes dos mesmos. Vejamos cada uma dessas operações em detalhes. a) Adição de números decimais: A adição de dois números decimais segue a mesma lógica da adição comum. Isto é: - os números devem ser posicionados um embaixo do outro, com a vírgula logo abaixo da vírgula do outro, e as casas correspondentes uma embaixo da outra - as casas correspondentes devem ser somadas, começando da direita para a esquerda. - à medida que forem sendo formadas dezenas, estas devem ser transferidas para a próxima adição (das casas logo à esquerda). MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 19 Vamos aplicar estes passos na adição de 13,47 e 2,9. Colocando os números um embaixo do outro, com a vírgula uma embaixo da outra, temos todas as casas correspondentes em uma mesma vertical: 13,47 + 2,9 Veja que a casa das unidades do primeiro número (3) está logo acima da casa das unidades do segundo número (2). A primeira casa decimal do primeiro número (4) está logo acima da primeira casa decimal do segundo (1). E assim por diante. Como não há casa decimal abaixo do 7, podemos considerá-la igual a 0. Agora, basta começar a somar as casas correspondentes, começando pelas da direita, anotando o resultado. Quando houver a formação de dezenas (ex.: 4 + 9 = 13), a dezena (1) deve ser transferida para a próxima operação (3 + 2). Com isso, temos: 13,47 + 2,9 16,37 b) Subtração de números decimais: Aqui também devemos posicionar os números um abaixo do outro, com a vírgula do primeiro na mesma vertical da vírgula do segundo número. A seguir devemos subtrair as casas correspondentes, da direita para a esquerda. Vejamos: 13,47 - 2,9 10,57 Repare, neste exemplo, que no momento de efetuar a subtração 4 ± 9 foi preciso pegar uma uQLGDGH�GD�FDVD�j�HVTXHUGD�GR����QR�FDVR��R����H�³WUDQVIRUPi-OD´� em uma dezena, somando-a ao 4. Assim, subtraimos 14 ± 9, obtendo o resultado 5. A seguir, ao invés de subtrair 3 ± 2, tivemos que subtrair 2 ± 2 pois uma unidade do ³�´�Mi�KDYLD�VLGR�XWLOL]DGD.c) Multiplicação de números decimais: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 20 Aqui aplicamos o mesmo procedimento da multiplicação comum, com duas observações: - devemos posicionar os números assim como fizemos na adição e na subtração, isto é, com a vírgula de um logo abaixo da vírgula do outro. - o número de casas decimais do resultado será igual à soma do número de casas decimais dos dois números sendo multiplicados. Assim você saberá posicionar a vírgula. Vejamos o nosso exemplo: 13,47 x 2,9 12123 + 26940 39,063 Repare que a primeira linha abaixo do 2,9 refere-se à multiplicação de 13,47 por 9. Já a segunda linha refere-se à multiplicação de 13,47 por 2. Nesta linha há um 0 à direita porque o 2 está uma casa decimal à frente do 9. Efetuando a soma das duas linhas, obtém-se 39063. E, lembrando que existem 3 casas decimais nos números sendo multiplicados (duas em 13,47 e uma em 2,9), devemos ter 3 casas decimais no resultado, o que leva ao número 39,063. d) Divisão de números decimais: Para efetuar a divisão de números decimais, devemos inicialmente multiplicar ambos os números (divisor e dividendo) por uma potência de 10 (10, 100, 1000, 10000 etc.) de modo a retirar todas as casas decimais presentes. Após isso, é só efetuar a operação normalmente. Para exemplificar, vamos dividir 3,5 por 0,25. Observe que o número que possui mais casas decimais é o divisor (0,25), possuindo 2 casas decimais. Assim, devemos multiplicar ambos os números por 100, de modo a retirar ambas as casas decimais: 3,5 x 100 = 350 0,25 x 100 = 25 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 21 Agora, basta efetuar a divisão de 350 por 25, que você sabe fazer, tendo como resultado o número 14. EXERCÍCIO DE FIXAÇÃO ± NÚMEROS DECIMAIS) Para fixar o que foi visto aqui, efetue as seguintes operações, cujo gabarito é fornecido em seguida. a) 2,25 + 1,7 b) 2,25 ± 1,7 c) 2,25 x 1,7 d) 2,25 / 1,5 e) 0,898 + 1,12 f) 0,898 ± 1,12 g) 0,898 x 1,12 h) 0,898 / 0,01 Respostas: a) 3,95 b) 0,55 c) 3,825 d) 1,5 e) 2,018 f) -0,222 g) 1,00576 h) 89,8 1.3.4 REPRESENTAÇÃO NA RETA Veja abaixo a reta numérica, onde podemos representar todos os números racionais. As setas nas extremidades denotam que a reta cresce infinitamente para ambos os lados: É possível localizar a posição exata de um número racional na reta numérica, ainda que ele seja fracionário. Por exemplo, vamos localizar o número 3 4 , ou 0,75 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 22 (na forma decimal). Na reta numérica, basta dividirmos o espaço entre 0 e 1 em quatro partes, e colocar o número 3 4 ao final da terceira delas: Ainda observando a reta numérica acima, observe que a distância do 0 até o 1 é a mesma distância do 0 até o -���(VVD�GLVWkQFLD�PHGH�³��XQLGDGH´��'D�PHVPD� forma, a distância de 0 a 2 é a mesma distância de 0 a -���$TXL�D�GLVWkQFLD�p�GH�³�� XQLGDGHV´�� Chamamos de módulo de um número a distância entre esse número e o zero. Utilizamos o símbolo |A| para representar o módulo do número A. Assim, como vimos acima, podemos dizer que: |1| = 1 |-1| = 1 |2| = |-2| = 2 Repare que, se o número A é positivo (como no caso do 2), o módulo é ele mesmo. Se o número A é negativo (como no caso do -2), o módulo é o seu oposto (isto é, -(-2) = 2). De maneira mais formal, podemos dizer que: , se A 0| | , se A<0 A A A t° ®�°¯ 1.4 NÚMEROS IRRACIONAIS Os Números Irracionais são aqueles que, ao contrário dos Racionais, não podem ser obtidos da divisão de dois inteiros, ou seja, não podem ser escritos na forma (onde A e B são números inteiros). Isto porque esses números são formados por uma sequência infinita de algarismos. Exemplo: na obtenção da raiz quadrada do algarismo 2, nos deparamos com um número irracional: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 23 (as reticências indicam que este número é composto por infinitos algarismos) Da mesma forma, o conhecido número �³SL´��� PXLWR� XWLOL]DGR� QD� trigonometria, possui infinitas casas decimais que não se repetem como em uma dízima periódica, o que faz dele um número irracional: Antes de avançarmos, deixo uma observação a respeito da representação dos números irracionais na reta numérica: - não é possível localizar precisamente um número irracional na reta numérica. Isto porque esses números tem infinitas casas decimais que não se repetem, não sendo possível escrevê-los na forma A B e usar o mesmo método que vimos para localizar os números racionais. Obs.: existem formas indiretas para a localização desses números na reta com boa precisão. Ex.: sabemos que a diagonal de um quadrado de lados iguais a 1 mede exatamente 2 , que é um número irracional. Portanto, basta desenhar esse quadrado, pegar a sua diagonal e utilizá-la para medir, na reta numérica, a distância entre a origem (zero) e a posição onde deve estar o número 2 . 1.5 NÚMEROS REAIS O conjunto dos Números Reais é formado pela união dos números Racionais e Irracionais. Desta forma, podemos dizer que: (O conjunto dos Números Naturais está contido no dos Inteiros, que está contido no dos Racionais, que está contido no dos Reais) E, além disso, (O conjunto dos Números Irracionais está contido no dos Números Reais) Complementando o diagrama que desenhamos nos tópicos acima, agora temos: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 24 No diagrama acima, Q/R significa que aquele subconjunto pertence aos Números Racionais e Reais, e I/R significa que aquele subconjunto pertence aos Números Irracionais e Reais. 1.5.1 OPERAÇÕES COM NÚMEROS REAIS As propriedades das operações com números reais são as mesmas já vistas para os racionais. 1.5.2 REPRESENTAÇÃO DOS NÚMEROS REAIS NA RETA Dado que os números reais são formados por 2 subconjuntos (racionais e irracionais), sabemos que alguns números reais podem ser posicionados precisamente na reta numérica (os racionais) e outros não podem ser localizados exatamente (os irracionais). 1.6 NÚMEROS PRIMOS E FATORAÇÃO Dizemos que um número é primo quando ele só pode ser dividido, sem deixar resto, por 1 e por si mesmo. Veja, por exemplo, o número 7. Como qualquer número, ele pode ser dividido por um, tendo como resultado 7 e não deixando resto algum. Entretanto, experimente dividi-lo por 2, 3, 4, 5 ou 6, e verá que sempre há um resto diferente de zero. Apenas ao dividi-lo por 7 é que não encontraremos resto novamente. Portanto, 7 é um número primo, pois só é divisível por 1 e por ele mesmo. Diversos outros números possuemessa propriedade, como os listados abaixo: {2, 3, 5, 7, 9, 11, 13, 17, 19, 23, 29, 31...} MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 25 A título de curiosidade, repare que o 2 é o único número primo par. Todos os demais são ímpares. Qualquer número natural pode ser representado como uma multiplicação de números primos. Por exemplo, 6 pode ser representado por 2 x 3. Este processo de transformar um número qualquer em um produto de números primos é chamado de fatoração. Vamos fatorar o número 24. Devemos começar tentando dividi-lo por 2, que é o menor número primo (muitos autores não consideram que o 1 seja um número primo). Esta divisão é exata (não possui resto), e o resultado é 12. Podemos dividir novamente por 2, tendo resultado 6, e dividir o 6 outra vez por 2, tendo resultado 3. Agora não é mais possível dividir por 2. Assim, devemos partir para o próximo número primo, que é o 3. Dividindo 3 por 3 temos resultado 1. Repare que para chegar no resultado 1 foi preciso dividir 24 por 2 em 3 etapas, e a seguir dividir por 3 em uma etapa. Portanto, 24 = 2 x 2 x 2 x 3, ou simplesmente 24 = 23 x 3. Visualize este processo abaixo: Número Fator primo 24 2 12 2 6 2 3 3 1 Logo, 24 = 23 x 3 Para praticar, vejamos a fatoração do número 450: Número Fator primo 450 2 225 3 75 3 25 5 5 5 1 Logo, 450 = 2 x 32 x 52 Vejamos ainda a fatoração do número 1001. Observe que ele não é divisível (ou seja, deixa resto) por 2, 3 ou 5. Apenas ao chegar o fator primo 7 é que conseguimos dividi-lo. Acompanhe abaixo: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 26 Número Fator primo 1001 7 143 11 13 13 1 Logo, 1001 = 7 x 11 x 13 A fatoração será muito útil na obtenção do Mínimo Múltiplo Comum e Máximo Divisor Comum entre dois números, como veremos a seguir. 1.7 MÚLTIPLOS E DIVISORES Para a resolução de diversas questões que podem cair em sua prova, vale a pena você desenvolver a rapidez na obtenção de múltiplos e divisores de um dado número, calcular o mínimo múltiplo comum e máximo divisor comum entre dois números, e conhecer regras práticas para saber se um número é ou não divisível por outro (critérios de divisibilidade). Os múltiplos de um número X são aqueles números que podem ser obtidos multiplicando X por outro número natural. Por exemplo, os múltiplos de 3 são: 3, 6, 9, 12, 15 etc. Repare que esses números podem ser obtidos multiplicando 3 por 1, 2, 3, 4 e 5, respectivamente. Quando temos 2 números X e Y, e listamos os múltiplos de cada um deles, podemos ter múltiplos em comum entre os dois. Exemplificando, vamos listar alguns múltiplos de 8 e de 12: Múltiplos de 8: 8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72 etc. Múltiplos de 12: 12, 24, 36, 48, 60, 72 etc. Observe que os seguintes números são múltiplos de 8 e também de 12: 24, 48, 72. Isto é, são múltiplos em comum desses 2 números. O menor deles, neste caso o 24, é chamado de mínimo múltiplo comum (MMC) entre 8 e 12. O cálculo do MMC se mostra útil na resolução de diversos exercícios, como veremos adiante. Um método simples de se calcular o MMC entre 2 números é dado pelos seguintes passos: 1. Decompor cada número em uma multiplicação de fatores primos; 2. O MMC será formado pela multiplicação dos fatores comuns e não comuns dos dois números, de maior expoente. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 27 Decompondo 8 em fatores primos, temos que 8 = 2x2x2 = 23. E decompondo 12 em fatores primos, temos que 12 = 2x2x3 = 22x3. Assim, o MMC será formado pelos fatores comuns (2) e não comuns (3) de maior expoente (isto é, MMC = 23 x 3 = 24). A título de exercício, vamos calcular o MMC entre 15 e 9. Veja que 15 = 3x5, e 9 = 32. Portanto, MMC = 32x5 = 45. Para você entender como o MMC pode ser útil na resolução de questões, imagine o seguinte caso: dois colegas de trabalho, João e José, gostam de realizar festas em suas casas periodicamente. João costuma realizar festas de 9 em 9 dias, enquanto José costuma realizar festas de 15 em 15 dias. Sabendo que hoje houve festa na casa de ambos, daqui a quanto tempo as datas das festas de ambos coincidirão novamente? Ora, se João dá festas de 9 em 9 dias, sua próxima festa será daqui a 9 dias, a seguinte daqui a 18, a outra daqui a 27, e assim por diante. Já a próxima festa de José será daqui a 15 dias, depois daqui a 30, depois 45 etc. Observe que os dias em que ambos darão festas devem ser múltiplos de 9 e também de 15, isto é, múltiplos comuns de 9 e 15. A próxima festa ocorrerá no menor desses múltiplos, isto é, no mínimo múltiplo comum entre 9 e 15. Como calculamos acima, MMC (9, 15) = 45. Portanto, a próxima vez em que as festas coincidirão ocorrerá daqui a 45 dias. Dizemos que um número é divisível por outro quando esta divisão é exata, não deixando resto nem casas decimais. Para saber se um número é divisível por outro, basta efetuar a divisão e verificar se existe resto. Ex.: 25 5 5y , portanto 25 é divisível por 5. O problema surge quando queremos julgar, por exemplo, se o número 1765830275 é divisível por 5. Efetuar esta divisão à mão consome muito tempo. Para identificarmos rapidamente essa divisibilidade, existem os critérios de divisibilidade. Os principais deles encontram-se na tabela abaixo: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 28 Principais critérios de divisibilidade Divisor* Critério Exemplos 1 Todos os números 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8... 2 Números pares (isto é, terminados em um algarismo par) 0, 2,4, 28, 490, 522 etc. 3 Números cuja soma dos algarismos é divisível por 3 0, 3, 6, 9, 12 (1+2=3), 15 (1+5 = 6), 27 (2+7=9), 51 (5+1=6), 915 (9+1+5=15) etc. 4 Se o número formado pelos 2 últimos dígitos for divisível por 4 0, 4, 8, 12, 16, 912, 1816 etc. 5 Números terminados em 0 ou 5 0, 5, 10, 65, 120, 1345 etc. 6 Números divisíveis por 2 e por 3 0, 6, 12, 924 (é par, e 9+2+4=15) etc. 9 Números cuja soma dos algarismos é divisível por 9 0, 9, 18, 27, 126 (1+2+6 = 9), 7155 (7+1+5+5=18) etc. 10 Números terminados em 0 0, 10, 20, 150, 270, 1580 etc. *7 e 8 foram omitidos intencionalmente, pois possuem critérios muito difíceis, motivo pelo qual praticamente não são cobrados. Chamamos de máximo divisor comum (MDC) entre dois números A e B o maior número pelo qual tanto A quanto B podem ser divididos de maneira exata, isto é, sem deixar resto. Podemos calcular o máximo divisor comum entre 2 números listando os divisores de cada um deles. Exemplificando, vamos listar os divisores de 32 e 40: - 32 pode ser dividido por: 1, 2, 4, 8, 16, 32. - 40 pode ser dividido por: 1, 2, 4, 5, 8, 10, 20, 40. - Divisores comuns entre 32 e 40: 1, 2, 4, 8. Vejam que 8 é o máximo divisor comum (MDC) entre 32 e 40. Para calcular o MDC sem precisar listar todos os divisores de cada número (como fizemosacima), basta seguir 2 passos: 1. Decompor cada um dos números em fatores primos (ex.: 32 = 25; 40 = 23u5) MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 29 2. O MDC será formado pela multiplicação dos fatores comuns de menor expoente (neste caso, apenas o 2 é comum, e seu menor expoente é 3. Logo, MDC = 23 = 8); Para você visualizar uma aplicação prática do MDC, imagine o seguinte caso: temos um conjunto de 20 cães e 30 gatos. Queremos criar grupos de gatos e grupos de cães, sem misturá-los, porém todos os grupos devem ter o mesmo número de integrantes. Qual o menor número de grupos possível? Para obter o menor número de grupos possível, precisamos dividir 20 e 30 pelo maior número possível. Este maior número que divide tanto 20 quanto 30, sem deixar resto, é justamente o MDC entre 20 e 30. Decompondo 20 em fatores primos, temos que 20 = 22x5. Temos também que 30 = 2x3x5. Portanto, MDC(20,30) = 2x5 = 10. Portanto, devemos formar grupos de 10 elementos. Isto é, 2 grupos com 10 cães em cada, e 3 grupos com 10 gatos em cada. Assim, o menor número de grupos possível é 5. Podemos ainda calcular o MMC e o MDC mais rapidamente, fatorando os números simultaneamente. Vejamos como fazer isso com exemplos: a) Cálculo do MMC entre 30 e 40: Inicialmente escrevemos os dois números, um em cada coluna. Na terceira coluna vamos escrever os fatores primos que dividem os números. Devemos começar pelos menores fatores primos (2, 3, 5...), em ordem crescente. Nosso objetivo é dividir os números até ambos ficarem iguais a 1. Veja: 30 40 Fator primo 30/2 = 15 40/2 = 20 2 15 (não dá p/ dividir por 2) 20 / 2 = 10 2 15 (não dá p/ dividir por 2) 10 / 2 = 5 2 15 / 3 = 5 5 (não dá p/ dividir por 3) 3 5 / 5 = 1 5 / 5 = 1 5 MMC = 23 x 3 x 5 = 120 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 30 b) Cálculo do MDC entre 30 e 40: Inicialmente escrevemos os dois números, um em cada coluna. Na terceira coluna vamos escrever os fatores primos que dividem os números. Devemos começar pelos menores fatores primos (2, 3, 5...), em ordem crescente. Aqui o nosso objetivo é dividir os números apenas pelos fatores que sejam capazes de dividir ambos os números simultaneamente: 30 40 Fator primo 15 20 2 3 4 5 MDC = 2 x 5 = 10 1.8 POTÊNCIAS Já tivemos que trabalhar com potências nesta aula, ao abordar a fatoração, mas nesta seção veremos mais detalhes sobre esta operação matemática. Observe o exemplo abaixo: 35 5 5 5 125 u u (lê-VH��³FLQFR�HOHYDGR�j�WHUFHLUD�SRWrQFLD�p�LJXDO�D�FLQFR�YH]HV�FLQFR�YH]HV�FLQFR´� Pelo exemplo dado, você pode perceber que elevar um número X a uma GHWHUPLQDGD� SRWrQFLD� ³Q´� p� VLPSOHVPHQWH� PXOWLSOLFDU� ;� SRU� HOH� PHVPR�� ³Q´� YH]HV�� Outro exemplo, para não deixar dúvida: 42 2 2 2 2 16 u u u �³GRLV�HOHYDGR�j�TXDUWD�SRWrQFLD�p�LJXDO�DR�GRLV�PXOWLSOLFDGR�SRU�HOH�PHVPR���YH]HV´� Resumindo, quando tratamos sobre potências temos sempre uma base (número X) elevada a um expoente �³Q´��� (QWHQGLGR� R� FRQFHLWR� EiVLFR�� Sodemos analisar algumas propriedades das potências. Essas propriedades facilitarão bastante o manuseio de equações que envolvam potências: a) Qualquer número elevado a zero é igual a 1. Trata-se de uma convenção, isto é, uma definição. Assim, podemos dizer que: 0 0 0 5 1 ( 25) 1 0,3 1 � MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 31 b) Zero elevado a qualquer número é igual a zero. ,VVR�p�EHP�OyJLFR��SRLV�]HUR�HOHYDGR�D�³Q´�VLJQLILFD�]HUR�PXOWLSOLFDGR�SRU�HOH� PHVPR��³Q´�YH]HV��([�� 30 0 0 0 0 u u c) Multiplicação de potências de mesma base (X): A questão aqui é como multiplicar 2 34 4u . Normalmente você faria assim: u u u u u 2 34 4 (4 4) (4 4 4) 1024 9HMD� TXH� EDVWD� VRPDU� RV� H[SRHQWHV� �³Q´��� XPD� YH]� TXH� DV� GXDV� SRWrQFLDV� têm a mesma base 4: �u 2 3 2 3 54 4 4 4 1024 d) Divisão de potências de mesma base (X): Como você faria a divisão 5 3 4 4 ? Provavelmente seria assim: 5 3 4 4 4 4 4 4 4 4 16 4 4 4 4 u u u u u u u (QWUHWDQWR��REVHUYH�TXH�EDVWD�VXEWUDLU�RV�H[SRHQWHV��³Q´���SRLV�R�QXPHUDGRU�H� denominador da divisão tem a base 4. Veja: 5 5 3 2 3 4 4 4 16 4 � Analogamente, observe que 33 1 4 4 � . Isto porque: 0 0 3 3 3 3 1 4 4 4 4 4 � � O que vimos acima nos permitirá levar uma potência do numerador para o denominador de uma divisão, ou vice-versa, simplesmente trocando o sinal da potência. Exemplificando, vamos resolver a expressão 3 54 4� u . Temos duas formas: Î Usar a propriedade de multiplicação de potências de mesma base, somando os expoentes: 3 5 ( 3) 5 24 4 4 4 16� � �u Î Usar a propriedade que acabamos de ver, levando 34� para o denominador e, a seguir, fazendo a divisão de potências de mesma base: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 32 5 3 5 5 3 2 3 4 4 4 4 4 16 4 � �u e) Potência de potência: A questão agora é resolver 2 3(2 ) . Você poderia inicialmente elevar 2 à segunda potência (isto é, ao quadrado), e a seguir elevar o resultado à terceira potência (ao cubo): 2 3 3(2 ) (4) 64 Entretanto, veja que basta você elevar 2 ao resultado da multiplicação entre os dois expoentes: 2 3 2 3 6(2 ) 2 2 64u f) Raiz de potência: Quando estudarmos radiciação (próximo tópico), veremos que trata-se de uma operação inversa à potenciação. Assim, obter a raiz quadrada de um número é equivalente a elevá-lo a 1 2 , obter a raiz cúbica é equivalente a elevá-lo a 1 3 , e assim por diante. Visto isso, vamos obter o valor de: 62 . Veja que poderíamos fazer simplesmente assim: 62 2 2 2 2 2 2 64 8 u u u u u Entretanto, como obter a raiz quadrada é igual a elevar a 1 2 , podemos fazer: � � 11 66 6 3222 2 2 2 8u Note que utilizamos a propriedade anterior (potência de potência) para resolver este caso. g) Potência de produto: Se tivermos que resolver uma expressão como 2(2 3)u , podemos fazer de algumas formas: Î 2 2(2 3) (6) 36u MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 33 Î 2(2 3) (2 3) (2 3) 36u u u u Î 2 2 2(2 3) 2 3 4 9 36u u u Veja a última forma. Ela nos diz que um produto A Bu elevado à uma SRWrQFLD�³Q´�p�LJXDl ao produto das potências nA e nB . h) Potência de base 10: 4XDQGR�D�EDVH�GD�SRWrQFLD� IRU����H�R�H[SRHQWH� IRU�XP�Q~PHUR�QDWXUDO� ³Q´�� ILFD� EHP� IiFLO� UHVROYHU�� 2� UHVXOWDGR� VHUi� IRUPDGR� SHOR� Q~PHUR� �� VHJXLGR� GH� ³Q´� zeros: 3 6 10 1000 10 1000000 Da mesma forma, se o expoente for um número inteiro negativo, basta usar as propriedades que vimos acima. Veja exemplos: 3 3 6 6 1 1 10 0,001 10 1000 1 1 10 0,000001 101000000 � � i) Potência de base negativa: Quando a base da potência é um número negativo, devemos analisar qual será o sinal do resultado. Por ex.: 3(-2) = 8 ou -8 ? Para isso, fica aqui uma regra: se o expoente for par, o resultado é positivo. Se o expoente for ímpar, o resultado será negativo. Neste caso, como 3 é ímpar, o resultado correto é -8. Você pode visualizar isso melhor fazendo a conta em etapas: 3(-2) = (-2) (-2) (-2) (4) (-2) 8u u u � Veja um exemplo com expoente par: 4(-2) = (-2) (-2) (-2) (-2) (4) (4) 16u u u u j) Fração elevada a um expoente: Uma fração elevada a um expoente é igual a outra fração onde numerador e denominador estão elevados àquele expoente. Veja: 3 3 3 2 2 3 3 § · ¨ ¸© ¹ Isto pode ser visto fazendo a conta em etapas: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 34 3 3 3 2 2 2 2 2 2 2 2 8 3 3 3 3 3 3 3 3 27 u u§ · u u ¨ ¸ u u© ¹ 1.9 RAÍZES Como já disse acima, a radiciação é uma operação inversa à potenciação. Quando dizemos que a raiz quadrada de 9 é 3, isso significa que 3 elevado ao quadrado será igual a 9. A operação de radiciação pode ser escrita usando-se o símbolo n ou elevando o número em questão ao expoente 1 n . Veja alguns exemplos: 1 3 327 27 3 , pois 33 27 1 2 216 16 4 , pois 24 16 Veja que, quando se trata de raiz quadrada, podemos usar o símbolo 2 ou simplesmente . As principais propriedades da radiciação são: a) Qualquer raiz de zero é igual a zero: Isto é, 0 0n . Isto porque zero elevado a qualquer número também resulta em zero. b) Qualquer raiz de 1 é igual a 1: Ou seja, 1 1n . Isto porque 1 elevado a qualquer número também resulta em 1. c) a b a bx x Essa é uma propriedade muito importante. Exemplificando, 6 3 6 234 4 4 16 . d) 5DL]�³Q´�GH�SURGXWR�p�LJXDO�DR�SURGXWR�GDV�UDt]HV�³Q´� MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 35 ,VWR�p��D�UDL]�³Q´�GH�$�[�%�p�LJXDO�D�UDL]�³Q´�GH�$�[�UDL]�³Q´�GH�%�� n n nA B A Bu u Veja que essa propriedade só vale se ambas as raízes tiverem o mesmo UDGLFDO�³Q´��,OXVWUDQGR��WHPRV�TXH� 25 16 25 16 5 4 20u u u e) Raiz da divisão é igual à divisão das raízes: A raiz de A/B é igual à raiz de A dividida pela raiz de B: n n n A A B B Veja esse exemplo: 25 25 5 16 416 f) Raiz de raiz: Por essa propriedade, temos que n m n mA Au . Exemplificando: 3 3 2 62 2 2u Isso pode ser visto usando-se as propriedades de potência: 1 1 1 11 1 333 62 3 62 22 2 2 2 2 2 u§ · ¨ ¸© ¹ Vamos estudar um método para extrair a raiz de um número. Ele consiste em 2 passos: 1. Decomposição do número em fatores primos 2. Aplicação da propriedade a b a bx x A título de exemplo, vamos calcular 3 216 . Lembre-se que os números primos são aqueles divisíveis apenas por 1 e por si mesmos, ou seja: 2, 3, 5, 7, 11, 13, 17, 19, 23 etc. Assim, iremos começar dividindo 216 pelo menor número primo (2) e, quando não mais for possível, passamos para o número primo seguinte (3), e assim sucessivamente. Teremos: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 36 Número Fator primo 216 2 108 2 54 2 27 3 (pois não é mais possível usar o 2) 9 3 3 3 1 Logo, 216 = 2 x 2 x 2 x 3 x 3 x 3 = 23 x 33 Feito isso, podemos aplicar a propriedade da radiciação da seguinte forma: 1 1 1 3 33 3 3 3 1 13 3 3 3 3216 (2 3 ) (2 3 ) 2 3 2 3 6 u u u u u u Se você ficou em dúvida, talvez precise voltar na seção de Potenciação e revisar as propriedades que estudamos. Vamos resolver mais um caso: 7056 . Decompondo 7056 em fatores primos, temos: Número Fator primo 7056 2 3528 2 1764 2 882 2 441 3 147 3 49 7 7 7 1 Logo, 4 2 27056 2 3 7 u u Portanto: 1 1 1 4 2 24 2 2 22 2 27056 2 3 7 2 3 7 2 3 7 84 u u u u u u u u u Várias vezes você irá se deparar com números que não possuem raiz exata. Apesar disso, é possível simplificar o resultado. Vamos calcular, por exemplo, a raiz quadrada de 32. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 37 Fazendo a decomposição em fatores primos, temos que: 32 = 2 x 2 x 2 x 2 x 2 = 25 Assim, 532 2 Podemos simplificar esta expressão lembrando-se que 5 42 2 2 u : 5 4 432 2 2 2 2 2 4 2 u u u ou, simplesmente, 4 2 Finalizando, é bom lembrar que no conjunto dos números reais não existe raiz par de números negativos (ex.: não existe 2 16� ), mas existe raiz ímpar ( 33 27 3, pois ( 3) 27� � � � ). 1.10 EXPRESSÕES NÚMERICAS Uma expressão numérica é uma sequência de números dispostos de acordo com sinais matemáticos, que indicam as operações a serem efetuadas. Veja um exemplo: ^ `( 25 2) (9 3) 7 4ª º� u � � y ¬ ¼ A resolução desse tipo de expressão é muito simples, desde que você se lembre das seguintes regras: 1. Primeiro resolver o que está dentro dos parênteses, depois o que está entre colchetes, e a seguir o que está entre chaves. 2. Primeiro resolver operações de radiciação ou potenciação, a seguir multiplicação ou divisão, e a seguir resolver operações de soma ou subtração. Utilizando o nosso exemplo, veja que devemos inicialmente resolver as duas operações que encontram-se entre parênteses. Dentro desses parênteses, veja que há uma operação de radiciação ( 25 ), que é a primeira a ser resolvida: > @^ `(5 2) (9 3) 7 4� u � � y A seguir, resolvemos as demais operações dentro dos parênteses, obtendo: > @^ `7 6 7 4u � y Agora devemos resolver a multiplicação dentro dos colchetes: ^ `42 7 4� y MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 38 Em seguida resolvemos a subtração dentro das chaves: 35 4y Por fim, resolvemos a divisão que se encontrava fora das chaves, obtendo: 35 4 8,75y Vale a pena lembrar aqui que uma fração é uma operação de divisão como outra qualquer, e se houver uma fração em sua expressão numérica, basta resolvê- la no momento que você resolveria aquela operação de divisão. 1.11 EXPRESSÕES ALGÉBRICAS As expressões algébricas são expressões matemáticas que possuem variáveis, também chamadas de incógnitas, que normalmente são representadas por letras. Estas variáveis representam, em realidade, números que não sabemos. Para descobri-los, precisamos saber manipular a expressão (que normalmente é composta por letras e números). Exemplos de expressões algébricas: 2 5 2 3 0 10 0 1 5 a b x y y p � � � � � É fundamental sabeU�³OHU´�HVWDV�H[SUHVV}HV��9HMD�DOJXQV�H[HPSORV� - ³D�VRPD�GH�GRLV�Q~PHURV�p�LJXDO�D��´�Æ a + b = 5 - ³R�GREUR�GH�XP�Q~PHUR��DGLFLRQDGR�GH���XQLGDGHV��p�LJXDO�D�]HUR´�Æ 2x + 3 = 0 - ³R�TXDGUDGR�GH�XP�Q~PHUR��VXEWUDtGR�GHVWH�PHVPR�Q~PHUR�H�DGLFLRQDGR�GH����uQLGDGHV�p�LJXDO�D�]HUR´�Æ y2 ± y + 10 = 0 A maioria das questões não fornecerá uma expressão algébrica como as que vimos acima. Normalmente, o enunciado apresenta informações que permitirão que você mesmo construa a(s) expressão(ões) algébrica(s) para resolver a questão. As expressões algébricas são constituídas de um 1º termo (à esquerda), o sinal de igualdade e o 2º termo (à direita). Veja: 2 3 5x x� � É possível somar, subtrair, multiplicar ou dividir um dos termos da expressão por qualquer número, desde que façamos a mesma coisa com o outro termo. Caso MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 39 contrário, não mais teremos uma igualdade. Exemplificando, podemos somar 1 unidade em cada membro da equação acima, obtendo o seguinte: 2 3 (1) 5 (1) 2 4 6 x x x x � � � � � � Note o que acontece se somamos -4 (isto é, subtraímos 4) nos dois membros dessa última expressão: 2 4 ( 4) 6 4 2 6 4 x x x x � � � � � � � � Você percebe que somar (-���QRV�GRLV�PHPEURV�p�HTXLYDOHQWH�D�³SDVVDU´�R���� que estava somando no primeiro termo (2x + 4) para o outro lado da igualdade, porém invertendo o sinal? Em resumo: sempre que você quiser passar um número ou variável que está somando ou subtraindo de um lado para o outro da igualdade, basta trocar o seu sinal. Agora, veja a seguinte expressão: 2( 2) 6x x� � Note que no primeiro membro temos o número 2 multiplicando o termo (x+2). Se dividirmos ambos os lados da igualdade por 2, teremos: 2( 2) 6 2 2 6 2 2 x x x x � � �� Veja que o 2 que estava multiplicando o primeiro membro agora está dividindo o segundo membro. Assim, sempre que um número ou variável estiver multiplicando ou dividindo um dos termos da igualdade, ele pode passar para o outro lado, bastando para isso inverter a operação. Muito cuidado para não cometer o seguinte erro: 3 1 6 6 1 3 x x x x � � �� Neste caso acima, o número 3 estava multiplicando x e foi transferido para o outro lado da igualdade, dividindo o segundo termo. Porém, o 3 não estava multiplicando todo o primeiro termo, por isso não podia passar para o outro lado dividindo o segundo termo. Neste caso, o correto seria passar, primeiramente, o número 1 (que estava somando) para o outro lado (subtraindo). Feito isso, teríamos: 3 6 1x x � � MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 40 Agora sim o 3 está multiplicando todo o primeiro termo da igualdade, e pode passar para o outro lado dividindo: 6 1 3 x x � � Quando estamos diante de uma expressão algébrica e queremos descobrir o valor de uma variável, basta passar todos os termos que contém a variável para um lado da igualdade, e todos os que não a contém para o outro lado da igualdade. Utilizando a equação3 3 7x x� � , vamos descobrir o valor de x. Inicialmente, passamos para o lado esquerdo os termos que contém x, e para o lado direito os que não contém, fazendo as trocas de sinal ou inversão de operação necessárias: 3 3 7 3 7 3 2 4 x x x x x � � � � A seguir, podemos isolar a variável x, passando para o outro lado da igualdade o 2 que a multiplica: 2 4 4 2 2 x x x Assim como vimos nas expressões numéricas, devemos resolver primeiro o que está entre parênteses (), depois o que está entre colchetes [ ], e por fim o que está entre chaves { }. Da mesma forma, devemos resolver primeiro as operações de potenciação ou radiciação, a seguir as de multiplicação ou divisão, e por fim as de soma ou subtração. Preste atenção nesses aspectos ao estudar a resolução dos exercícios. 1.12 PORCENTAGEM A porcentagem nada mais é do que uma divisão onde o denominador é o número 100. Você certamente deve estar bem habituado a ver porcentagens nas notíciaV� GD� LPSUHQVD�� 'L]HU� TXH� ���� �OHLD� ³FLQFR� SRU� FHQWR´�� GRV� EUDVLOHLURV� VmR� desempregados é igual a dizer que 12 a cada grupo de 100 brasileiros não tem emprego. Veja outros exemplos: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 41 - ³����GR�VHX�VDOiULR�GHYH�VHU�SDJR�D�WtWXOR�GH�FRQWULEXLomR�SUHYLGHQFLiULD´��GH�FDGD� 100 reais que você recebe como salário, 11 devem ser pagos para a previdência. - ³D�WD[D�GH�DQDOIDEHWLVPR�GH�DGXOWRV�QR�%UDVLO�p�GH����´��GH�FDGD�����DGXOWRV�QR� Brasil, 20 são analfabetos. - ³R�Q~PHUR�GH�DGROHVFHQWHV�JUiYLGDV�FUHVFHX�����HP� 2011, em relação ao ano DQWHULRU´��SDUD�FDGD�����DGROHVFHQWHV�JUiYLGDV�TXH�H[LVWLDP�HP�������SDVVDUDP�D� existir 10 a mais em 2011, isto é, 110 adolescentes grávidas. - ³R�Q~PHUR�GH�IXPDQWHV�KRMH�p���PHQRU�TXH�DTXHOH�GR� LQtFLR�GD�GpFDGD´�� �SDUD� cada 100 fumantes existentes no início da década, hoje temos 100 ± 5, isto é, 95 fumantes. Para calcular qual a porcentagem que uma certa quantia representa de um todo, basta efetuar a seguinte divisão: quantia de interesse Porcentagem = 100% total u Por exemplo, se queremos saber qual o percentual que 3 crianças representam em um total de 4 crianças, temos: quantia de interesse 3 Porcentagem = 100% 100% 0,75 100% 75% total 4 u u u Podemos transformar um número porcentual (ex.: 75%) em um número decimal (ex.: 0,75), e vice-YHUVD��OHPEUDQGR�TXH�R�VtPEROR���VLJQLILFD�³GLYLGLGo por ���´��,VWR�p������p�LJXDO�D����GLYLGLGR�SRU������TXH�p�LJXDO�D������ 75 75% 0,75 100 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 42 Da mesma forma, se temos um número decimal (ex.: 0,025) e queremos saber o valor percentual correspondente, basta multiplicá-lo por 100%: 100 0,025 0,025 0,025 100% 2,5% 100 u u Por fim, se quantia de interesse Porcentagem = 100% total u , então também podemos dizer que: quantia de interesse = porcentagem totalu (Obs.: veja que omiti o 100% desta última fórmula, afinal 100 100% 1 100 ). Esta fórmula acima nos diz que, se queremos saber quanto é 20% de 300, basta multiplicar 20% por 300: 20% de 300 = 20% x 300 = 0,2 x 300 = 60 Isto é, 60 pessoas correspondem a 20% de um total de 300 pessoas. Portanto, grave isso: HP�PDWHPiWLFD��R�³GH´�HTXLYDOH�j�PXOWLSOLFDomR. Portanto, 20% de 300 é igual a 20% x 300, e assim por diante. 1.13 REGRA DE TRÊS SIMPLES A regra de três simples é uma ferramenta essencial na resolução de várias questões. Imagine uma empresa onde o salário dos profissionais é diretamente proporcional ao tempo de serviço. Isso quer dizer que, à medida que o tempo de serviço aumenta, o salário do profissional também aumenta, e vice-versa. Esse crescimento ocorre de maneira proporcional, isto é, de maneira a manter a mesma razão entre o salário e o tempo trabalhado. Assim, se S1 é o salário de um empregado e T1 é o tempo trabalhado por ele atualmente, e S2 é o salário de outro empregado que já trabalhou pelo período T2. MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA EEXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 43 Neste caso, podemos montar uma regra de três simples para relacionar essas grandezas: Tempo...........................................Salário T1 S1 T2 S2 8PD�YH]�PRQWDGD�HVVD� UHJUD�GH� WUrV��EDVWD�XVDU�D� ³PXOWLSOLFDomR�FUX]DGD´�� isto é, multiplicar os termos das diagonais para obter a seguinte igualdade: 1 2 2 1T S T Su u Vamos usar números para entender melhor esse exemplo: nessa empresa onde salários e tempos de serviço são diretamente proporcionais, João tem 5 anos de serviço e ganha R$1000 por mês. Se o salário de Kléber é de R$1500 por mês, há quanto tempo ele trabalha nesta empresa? Temos duas grandezas envolvidas (tempo trabalhado e salário). Para encontrar o tempo trabalhado por Kléber (que chamaremos de T), montamos a seguinte regra de três: Tempo (anos)...........................................Salário (reais) 5 1000 T 1500 Assim, basta multiplicar os termos de uma diagonal (5 x 1500) e igualar à multiplicação dos termos da outra diagonal (T x 1000): 5 1500 1000 7500 1000 7500 7,5 1000 T T T u u u Portanto, Kléber trabalha na empresa há 7,5 anos. 1.14 PRODUTOS NOTÁVEIS Existem algumas expressões que costumam aparecer com frequência em QRVVRV� FiOFXORV�� (VVDV� H[SUHVV}HV� VmR� FKDPDGDV� GH� ³SURGXWRV� QRWiYHLV´�� H� R� conhecimento delas pode permitir que você agilize os seus cálculos e obtenha resultados mais rapidamente. Vejamos os principais casos: Quadrado da soma de dois termos MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 44 ,PDJLQH� TXH� WHQKDPRV� GXDV� YDULiYHLV� HP� XPD� HTXDomR�� ³D´� H� ³E´�� 2� quadrado da soma desses dois termos é simplesmente (a + b)2. Repare que: (a + b)2 = (a + b) . (a + b) Desenvolvendo essa expressão da direita da igualdade acima, utilizando a propriedade distributiva da multiplicação, temos: (a + b)2 = a.a + a.b + b.a + b.b (a + b)2 = a2 + a.b + a.b + b2 (a + b)2 = a2 + 2.a.b + b2 $�H[SUHVVmR�DFLPD�p�R�QRVVR�³SURGXWR�QRWiYHO´��(OD�QRV�GL]�TXH�R�TXDGUDGR� da soma de dois termos é IGUAL ao quadrado do primeiro termo (a2) somado a duas vezes a multiplicação entre os termos (2.a.b) e somado ao quadrado do segundo termo (b2). Vejamos um exemplo prático. Suponha que você precise fazer o cálculo de 572. Isso é o mesmo que: (50 + 7)2 Temos o quadrado de uma soma, que pode ser resolvido através do produto notável que já conhecemos acima: (a + b)2 = a2 + 2.a.b + b2 (50 + 7)2 = 502 + 2.50.7 + 72 (50 + 7)2 = 2500 + 100.7 + 49 (50 + 7)2 = 2500 + 700 + 49 (50 + 7)2 = 3249 Quadrado da diferença entre dois termos ,PDJLQH� TXH� WHQKDPRV� GXDV� YDULiYHLV� HP� XPD� HTXDomR�� ³D´� H� ³E´�� 2� quadrado da diferença entre esses dois termos é simplesmente (a ± b)2. Repare que: (a ± b)2 = (a ± b) . (a ± b) (a ± b)2 = a.a ± a.b ± b.a + b.b (a ± b)2 = a2 ± 2.a.b + b2 MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 45 Temos na linha acima mais um produto notável. Ele poderia ter sido usado para fazer também o cálculo de 572, lembrando que isto é equivalente a (60 ± 3)2. Veja: 572 = (60 ± 3)2 = 602 ± 2x60x3 + 32 = 3600 ± 360 + 9 = 3249 Veja como utilizar um produto notável como este em uma questão de prova: 1. FCC ± TRT/4ª ± 2011) Dos números que aparecem nas alternativas, o que mais se aproxima do valor da expressão 2 2(0,619 0,599 ) 0,75� u é: a) 0,0018 b) 0,015 c) 0,018 d) 0,15 e) 0,18 RESOLUÇÃO: Veja que elevar 0,619 e 0,599 ao quadrado seria bem trabalhoso. Entretanto, lembrando que 2 2( ) ( )a b a b a b� u � � , onde a = 0,619 e b = 0,599, temos que: 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) 0,619 0,599 (0,619 0,599) (0,619 0,599) 0,619 0,599 (1,218) (0,02) 0,619 0,599 0,0243 a b a b a b� � u � � � u � � u � Assim, 2 2(0,619 0,599 ) 0,75 0,0243 0,75 0,0182� u u Resposta: C Diferença entre dois quadrados Observe que: (a + b) x (a ± b) = a.a + a.b ± b.a ± b.b = MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 46 a2 + a.b ± a.b ± b2 = a2 ± b2 Ou seja, (a + b) x (a ± b) = a2 ± b2 Este é o nosso produto notável. Ele nos diz que a diferença entre dois números elevados ao quadrado (a2 ± b2) é igual à multiplicação entre a soma deles (a + b) e a diferença entre eles (a ± b). Portanto, caso você precise fazer, por exemplo, (82 ± 72), basta calcular assim: a2 ± b2 = (a + b) x (a ± b) 82 ± 72 = (8 + 7) x (8 ± 7) 82 ± 72 = (15) x (1) 82 ± 72 = 15 Fácil, não? Vejamos mais produtos notáveis. Cubo da soma de dois números e Cubo da diferença entre dois números A lógica desses produtos notáveis é similar à lógica que já vimos nos demais casos. Assim, para não perdermos tempo, vou disponibilizar para você diretamente as fórmulas desses dois casos: 3 3 2 2 3( ) 3 3� � u u � u u �a b a a b a b b 3 3 2 2 3( ) 3 3� � u u � u u �a b a a b a b b Exemplificando o uso desses produtos notáveis, vamos resolver a questão abaixo: MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 47 2. CEPERJ ± DEGASE/RJ ± 2012) Uma quantidade X é dada pela expressão: Desse modo, X é igual a: A) 25,2527456 B) 26,3939392 C) 27,0000000 D) 36,0000000 E) 36,3020293 RESOLUÇÃO: Veja que temos termos elevados ao cubo nessa expressão do enunciado, o que nos faz lembrar do seguinte produto notável: 3 3 2 2 3( ) 3 3� � u u � u u �a b a a b a b b 2EVHUYH� TXH� VH� WURFDUPRV� ������ SRU� ³D´� H� ������ SRU� ³E´�� D� H[SUHVVmR� GR� enunciado seria exatamente 3 2 2 33 3a a b a b b� u u � u u � . Observando os produtos notáveis, vemos que: 3 2 2 3 33 3 ( )a a b a b b a b� u u � u u � � Portanto, ao invés de efetuar toda a conta, basta calcularmos: X = (0,023 + 2,977)3 = 33 = 27. Resposta: C Estes não são os únicos produtos notáveis existentes, mas são os mais importantes. Resumindo-os, temos: 1. 2 2 2( ) 2a b a a b b� � u u � 2. 2 2 2( ) 2a b a a b b� � u u � 3. 2 2( ) ( )a b a b a b� u � � 4. 3 3 2 2 3( ) 3 3� � u u � u u �a b a a b a b b 5. 3 3 2 2 3( ) 3 3� � u u � u u �a b a a b a b b MATEMÁTICA E RACIOCÍNIO LÓGICO PARA TRIBUNAIS TEORIA E EXERCÍCIOS COMENTADOS Prof. Arthur Lima ʹ Aula 02 Prof. Arthur Lima www.estrategiaconcursos.com.br 48 1.15 CONJUNTOS NUMÉRICOS COMPLEXOS Utilizando o conjunto dos números Reais é possível representar tudo o que lidamos no dia-a-dia. Entretanto, como já vimos, não existe raiz quadrada de número negativo no conjunto dos números reais��(VVH�³SUREOHPD�PDWHPiWLFR´�WHP� diversas implicações que não estamos tão acostumados a ver, como o modelamento matemático da eletricidade.
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